近岸海域水质监测技术及质控措施研究

靳松望

（山东省日照生态环境监测中心，山东 日照 276800）

引言

作为自然环境中最重要的组成部分，海洋环境对于人类的生存与发展有着直接的影响。但是，人们在对海洋资源进行开发利用的过程中，并没有对海洋环境的承受能力予以考虑。各种不合理开采行为的存在，已经对海洋环境的稳定发展产生了严重的影响。要想解决这一问题，加强海洋环境保护，就必须对近岸海域的水质进行准确的监测，并对监测质量进行严格的控制，保证监测数据的有效性与准确性。只有这样，才能够从数据层面为海洋环境保护、海洋资源合理开采等工作的开展提供支持。

1 近岸海域水质监测技术

针对近岸海域的水质监测，传统的监测方法以人工采样监测为主。监测人员在采样监测过程中，需要驾驶船舶到指定目标点，并对现场的水质进行采样。然后再将采集好的样品安全、稳定地送回陆地实验室中，进行更进一步的分析和处理。但是，在气象、海况等环境因素的影响下，传统的水质监测既不能保证监测效率与实效性，还有可能使监测人员陷入危险境地，生命安全受到威胁[1]。而且，监测工作的开展，不仅需要投入大量的监测人员，还需要使用到各种类型的监测设备。但在技术水平的限制下，监测数据的实时性并不高，采样点的水质环境变化也无法得到动态性的反映。近几年来，我国对海洋工程的发展予以了高度的重视，再加上物联网技术的普及应用，我国针对近岸海域的水质监测也研究出了多种现代化技术。其中，最常用的有以下四种。

1.1 浮标监测技术

在近岸海域的水质监测工作中，物联网技术与智能传感器技术的应用，不仅可以提高监测的实时性，还可以保证海流参数监测的有效性，获取更多的监测数据，为海洋水质环境管理以及水动力特性研究工作的开展提供支持。浮标监测技术正是物联网技术与智能传感器技术不断发展下的产物。针对浮标监测技术的应用，需要在监测点位上，对锚泊式浮标系统进行合理的安装，进行相应传感器的搭载。只有这样，才能在定点投放、垂直升降移动的过程中，利用相关仪器设备完成海水的监测任务。这种技术的应用不仅可以提升监测过程的连续性与自动化水平，还可以加强相关成本的控制，不会使后期维护管理工作的开展面临阻碍。但是，这种技术的应用局限也比较明显，即监测位置相对固定，仅适用于小尺度海域的水域监测，且相关仪器设备的运行容易受到台风环境的影响。

1.2 卫星监测技术

卫星监测技术也是近几年来最具创新意义的一种新型海洋水质监测技术。这种技术的应用，不仅可以保证监测速度与监测范围，还表现出了监测过程连续等优点。卫星监测技术可以应用到海洋赤潮的研究当中，对赤潮的发生时间与发生规律、赤潮覆盖面积大小以及赤潮扩散情况等进行了解[2]。而且，自然界中的事物都有着独特的光谱。对光谱特性的差异进行研究，就可以对物质之间的差异有一个准确的把握。针对近岸海域的水质遥感监测原理，利用的正是不同水体的光谱特性差异。在具体的水质遥感监测过程中，将卫星设备作为传感器的搭载媒介，然后利用传感器接收海域内一定波长范围内的辐射值。这样，就可以通过这些辐射值，了解水质参数对特定波长光的吸收情况和散射情况，并通过相应的数学关系进行计算，确定不同水质参数的浓度值。图1为卫星遥感监测原理。

1.3 机载监测技术

机载监测技术，是一种非常先进的遥感监测技术手段。在机载监测过程中，将传感器直接搭载到直升机上，就可以在直升机飞行的过程中，利用传感器的功能，对水质进行遥感监测。这是一种监测灵敏度更高、分辨率更高的水质监测技术，在我国近岸海域的水质监测中有着广泛的应用前景。空间监测的灵活性与机动性，决定了机载监测技术在大面积巡检、重点区域挖掘等方面的突出的优势[3]。机载监测技术的应用，还可以将微波传感器、红外传感器、紫外传感器和激光雷达传感器等直接搭载到航空工具上，利用这些传感器对海域的水质信息进行及时、有效的获取。近几年来，无人机成为机载监测技术的发展新方向。

1.4 无人船监测技术

无人船监测技术是一种可移动式监测技术。这一监测技术的应用主要分为两个步骤：第一个步骤是直接在无人船上搭载专业的水质监测系统，对水质进行有效监测。第二个步骤是对无线通信技术加以利用，在第一时间将监测结果传回到陆地基站上[4]。无人船能够进行水质采样、持续监测等工作，移动式进行水域的环境监测和测量工作。在环境应急监测工作中，无人船能够发挥较大的作用。尤其是近些年来科技发展迅速，无人船的功能也越来越多，不仅可以自动绘制水质分布图、生成采样报告及检测报告，还具有水域信息高清视频实时回传功能、VR后端演示功能、水质监测功能、无人船远程控制功能以及自动驾驶控制功能，给近岸海域水质监测工作带来了便利。图2为无人船水质监测系统。

图2 无人船水质监测系统

2 近岸海域水质监测的质量控制要点

针对近岸海域水质的监测，需要经过样品采集、样品保存、样品运输、样品检测等环节。只有对这些环节的质量进行严格的控制，才能够从整体上提高监测数据的准确性与可靠性。

2.1 样品采集质量控制

在近岸海域的水质监测工作中，样本采集是最基础的一个步骤。样本采集的科学合理性，对于接下来的水质监控评测工作的开展有着直接的影响。在对近岸海域的水质样本进行采集的过程中，需要重点注意以下几方面。首先，在“采样布点”的原则下，开展水质样本的采集。为了保证监测结果的准确性与有效性，在采样过程中，需要尽可能地采集特征鲜明，且符合相关要求的水质样本。确保采集到的样本能够将近岸海域的水质质量准确地反映出来。对“采样布点”原则进行严格的遵循，既可以保证样品采集工作的顺利开展，又可以降低监测结果的误差。其次，加强水质样品的质量控制[5]。海况环境对于水质监测质量的影响非常大，在完成样品采集之后，如果不能保证样品的稳定性，也会对最终监测结果的准确性产生影响。所以，监测人员需要在采样过程中对使用到的专业采集器具及时进行清洁，确保采集到的样品不会受到外界因素的干扰，不会因为二次污染问题而降低监测结果的准确性。

2.2 样品保存质量控制

在近岸海域水质监测过程中，只有对样品的保存质量进行严格的控制，尽可能地降低人为因素与外界因素对样品品质的影响，才能够缩小水质监测结果与实际情况之间的误差，保证水质监测的准确性与有效性。针对样品的保存质量控制，需要从样品运输过程中的质量控制与样品在实验室保存过程中的质量控制两方面入手。首先，在样品运输过程中，需要确保样品的密封效果，然后借助科学合理的管理措施减少样品外溢、样品流失或者样品损坏等问题的出现。同时，对样品运输过程中的保存温度进行严格的控制，实现全程冷藏避光保存。只有这样，才能够降低环境温度对样品质量的影响。其次，当样品送至实验室之后，需要对样品进行分类管理，同时，对实验室的环境条件进行严格的控制，防止实验室保存环境不适宜对样品质量产生影响，降低水质监测结果的准确性。

2.3 样品检测质量控制

为了保证近岸海域水质监测结果的准确性，在样品检测过程中，也需要做好相应的质量控制。在整个近岸海域水质监测的过程中，样品检测是最关键的一个环节。如果样品检测过程中的操作不够规范、严谨、合理，那么最终的水质监测结果精准性必然得不到有效保证。所以，必须对样品检测过程中的所有步骤都予以严格的管理和控制[6]。首先，按照标准要求，根据样品数量和监测项目设置一定比例的质控样品，重点加强样品检测中的质量误差控制。其次，严格按照行业标准和相关规范要求，进行样品检测仪器的选择与使用，以免仪器精确度不足，对样品检测结果产生影响。同时，分析人员还需要严格按照相关标准和要求，对检测仪器进行正确的使用，降低人为因素对样品检测结果的影响。最后，在对样品进行检测的过程中，还需要对相应的检测方法进行合理的管理与控制。只有选择先进、合理的检测方法，才能在保证样品检测效率的基础上提升检测结果的精准度。

3 近岸海域水质监测质量控制措施

在近岸海域水质监测过程中，由于某些操作方面的疏忽，可能会对最终的水质监测质量产生影响。为了进一步加强近岸海域水质监测的质量控制，需要从技术、设备、人员等方面采取针对性的质量控制措施。

3.1 加强先进技术与设备的引进

在近岸海域的水质监测工作中，使用先进、优秀、高效的监测技术，并辅助以相应的高精尖仪器设备，可以从整体上提高水质监测质量。对此，在实际的近岸海域水质监测工作中，需要对现有的监测技术进行持续的改革与创新，加强各种先进监测设备的引进。在对水质监测技术进行选择的过程中，需要严格遵循国家和行业给出的相关标准和要求，确保水质监测技术的应用能够满足国家和行业给出的最新标准。另外，相关检测部门还需要严格按照相关规范与标准，优化近岸海域水质监测流程，规范监测人员的监测行为，明确监测人员的监测职责。

3.2 加强监测人员的培训与教育

在近岸海域的水质监测过程中，人为操作占比相对较大，高精尖设备与现代化技术的应用发挥的是锦上添花的作用。只有对监测人员进行系统而专业的培训和教育，持续提高监测人员的专业能力和综合素质，才能够持续提升水质监测结果的有效性与准确性[7]。对此，建议从以下两方面入手加强监测人员的培训与教育。首先，要对监测人员的专业能力进行严格把关，确保能够引进一批各方面能力都符合近岸海域水质监测工作开展需求的专业人才。其次，对在岗的监测人员进行定期的培训、教育和考核，增强监测人员的自我意识提升，引导其通过不断的学习实现进步和发展。

3.3 提高数据处理能力

在近岸海域的水质监测工作中，对监测单位的数据处理能力进行提升也非常关键。因为在实际的水质监测工作中，如果数据处理环节出现问题，最终的监测结果必然会受到较大的影响。一般情况下，数据处理过程主要包含三方面的内容，即数据记录、数据计算以及数据的审查与核对。如果实验样本的所属组别不同，则需要对数据进行分类整理，然后再进行后续的计算、审查与核对等工作，尽可能地减少数据混淆等问题的出现。另外，在对数据进行审查核对的过程中，应当先对数据进行计算，然后再进行审核。除了数据审核之外，还要对数据计算的步骤进行审核，尽可能减少数据计算错误等问题，保证监测结果的准确性。

4 结语

综上所述，加强近岸海域水质的监测，在加强近岸海域环境保护，改善近岸海域生态系统等方面发挥着极为重要的作用。目前，我国已经研发出了各种现代化的水质监测技术。需要注意的是，近岸海域水质的监测涉及样品采集、样品储存以及样品检测等环节。所以，为了保证近岸海域水质监测结果的准确性与有效性，需要严格按照相关标准与流程，对这些监测环节进行监督管理。同时，为了加强对近岸海域水质监测质量的控制，不仅要加强先进技术与设备的引进，加强监测人员的培训与教育，还要对监测单位的数据处理能力进行提升。在未来的工作中，更要进一步加强监测技术的研发和应用，完善质控措施，提高数据的准确性和可靠性，为保护和管理近岸海域水质提供更科学和有效的支持。