環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)是客觀評價環(huán)境質(zhì)量狀況、反映污染治理成效、實施環(huán)境管理與決策的基本依據(jù)。確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的“真、準、全”也是當前環(huán)境監(jiān)測工作的重中之重，使用傳統(tǒng)的鐵皮柜子、檔案盒和白紙黑字，已不能夠滿足行業(yè)規(guī)范性、高集成、高效率的現(xiàn)實要求?！稒z驗檢測機構資質(zhì)認定生態(tài)環(huán)境監(jiān)測機構評審補充要求》(國市監(jiān)檢測〔2018〕245號)提出，建立覆蓋布點、采樣、現(xiàn)場測試、樣品制備、分析測試、數(shù)據(jù)傳輸、評價和綜合分析報告編制等全過程的質(zhì)量管理體系?！渡鷳B(tài)環(huán)境監(jiān)測規(guī)劃綱要(2020-2035)》(環(huán)監(jiān)測〔2019〕86號)提出，監(jiān)測機構按照統(tǒng)一要求建設實驗室信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)全流程可追溯?！蛾P于推進生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系與監(jiān)測能力現(xiàn)代化的若干意見》(環(huán)辦監(jiān)測〔2020〕9號)提出，推動建立分級管理、全國聯(lián)網(wǎng)的實驗室信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)監(jiān)測活動全流程可追溯，健全生態(tài)環(huán)境監(jiān)測量值溯源體系，提高質(zhì)量監(jiān)管能力。因此，加強物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術在環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理中的應用，加強全過程質(zhì)控已成為當前環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理的發(fā)展趨勢。

一、現(xiàn)場采樣質(zhì)控中存在的問題

生態(tài)環(huán)境現(xiàn)場采樣一般為野外作業(yè)，地域和時間跨度大，污染源采樣復雜，技術要求高，受企業(yè)污染源排放工況、天氣等外部因素影響，相對于較為成熟的實驗室質(zhì)量管理體系，質(zhì)量管理手段薄弱，僅依靠監(jiān)測技術人員的自我約束和內(nèi)部監(jiān)督手段，較難保證監(jiān)測過程的真實性和可追溯性。同時，由于采樣工作的不可復制性，個別機構通過不測、少測、篡改數(shù)據(jù)等不當手段，出具虛假的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，嚴重影響了生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的客觀公正性。

二、現(xiàn)場采樣質(zhì)量管理數(shù)字化實現(xiàn)方式

通過現(xiàn)場采樣活動涉及的人、機、料、法、環(huán)要素的流程自動化和數(shù)字化，能夠減少業(yè)務開展的偶然性和隨機性，實現(xiàn)全過程質(zhì)量管理，實現(xiàn)監(jiān)測人員和設備的有效互聯(lián)，現(xiàn)場采樣活動的信息互聯(lián)，監(jiān)測要素與數(shù)據(jù)的有效互聯(lián)等。

1.采樣儀器設備管理的數(shù)字化

現(xiàn)場采樣儀器是數(shù)據(jù)產(chǎn)生的源頭，也是質(zhì)量控制的源頭。對采樣儀器從購買到使用期間的外部校準、日常核查及使用維修保養(yǎng)等關鍵環(huán)節(jié)進行全生命周期信息化管理。針對儀器的外部校準和日常核查，從數(shù)字化應用角度出發(fā)，形成儀器的計量特征，記錄儀器自身的計量畫像參數(shù)，將儀器計量能力形成可數(shù)字化、定量化分析的云端匹配庫。把儀器的計量、校準過程由單純的出廠時完成、年檢時定點完成轉(zhuǎn)化為在遠端通過數(shù)據(jù)集匹配快速靈活完成，實現(xiàn)儀器計量的可追溯化，提升對數(shù)據(jù)源頭的質(zhì)量控制。

2.現(xiàn)場采樣程序和信息記錄的數(shù)字化

部分現(xiàn)場采樣儀器具備打印報表功能，但限于儀器功能的限制和不同環(huán)境要素采樣的差異性，大部分現(xiàn)場采樣記錄還需要依賴手工抄錄。針對這些問題，通過以下環(huán)節(jié)實現(xiàn)數(shù)字化記錄。

(1)任務下載：

將管理系統(tǒng)中的監(jiān)測任務下載至移動終端上。

(2)人員指派：

維護各級別現(xiàn)場監(jiān)測人員信息，根據(jù)采樣任務特點，在系統(tǒng)內(nèi)指派采樣人員，并根據(jù)任務數(shù)據(jù)考核采樣人員工作量。

(3)現(xiàn)場布點監(jiān)測：

由采樣人員使用移動終端對現(xiàn)場采樣點位進行設置。

(4)現(xiàn)場結果錄入：

采樣人員在移動終端上進行儀器數(shù)據(jù)自動采集或者原始數(shù)據(jù)記錄，包括現(xiàn)場環(huán)境參數(shù)、采樣參數(shù)、儀器設備、采樣人員等信息。

(5)表單錄入及確認：

通過移動終端手寫電子簽名確認現(xiàn)場原始記錄單、監(jiān)測點位示意圖及現(xiàn)場監(jiān)測工況記錄單。

(6)樣品保存與運輸：

采樣完畢后，采樣人員對樣品保存情況進行拍照，并在樣品交接單上記錄樣品保存措施。

(7)樣品交接：

采樣完畢后，采樣人員在移動終端上生成樣品交接單，流轉(zhuǎn)至樣品管理部門。

通過上述流程環(huán)節(jié)中相應的數(shù)字化采集手段，將采集過程中的儀器狀態(tài)數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)、過程數(shù)據(jù)等全部形成相應的質(zhì)控點，構建對應的質(zhì)控數(shù)據(jù)集，完成整個采集過程的數(shù)字化重構，形成數(shù)據(jù)采集協(xié)議、質(zhì)控方法的有效統(tǒng)一和分析應用。

3.現(xiàn)場采樣質(zhì)量管理的經(jīng)驗規(guī)則化

在現(xiàn)場采樣過程中獲得儀器、各質(zhì)控要素的監(jiān)測數(shù)據(jù)并進行匯集，在各類質(zhì)控數(shù)據(jù)的基礎上完成業(yè)務記錄到實驗室分析信息系統(tǒng)的流轉(zhuǎn)，在流轉(zhuǎn)的過程中要能夠?qū)嵤┵|(zhì)量保證和質(zhì)量控制行為，發(fā)現(xiàn)可能存在的質(zhì)量問題。同時，根據(jù)各階段檢查的要求按照檢查需求進行歷史數(shù)據(jù)回溯分析，發(fā)現(xiàn)在工作環(huán)節(jié)中和日?；顒又锌赡艽嬖诘膯栴}與不足，使管理模式從被動擁有數(shù)據(jù)到基于數(shù)據(jù)進行精準決策。

在采集數(shù)字化的基礎上通過各類不斷增長的規(guī)則庫進行自動化、智能化判別，建設行業(yè)特定的規(guī)則引擎。能夠根據(jù)各類采樣活動本身的規(guī)范凝聚評判規(guī)則，通過現(xiàn)場采樣數(shù)據(jù)的不斷積累和專家的經(jīng)驗，借助人工智能的學習方法來優(yōu)化規(guī)則，完善操作簡捷靈活與自動化程度合理之間的良好統(tǒng)一，實現(xiàn)質(zhì)控的規(guī)則化，從而實現(xiàn)從人防走向技防。

三、現(xiàn)場采樣質(zhì)量管理數(shù)字化展望

隨著“十四五”期間國家對于各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的要求，環(huán)境監(jiān)測領域?qū)⒂瓉砀焖俚陌l(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)分析等技術將發(fā)揮更加顯著的作用。圍繞現(xiàn)場采樣質(zhì)量管理數(shù)字化呈現(xiàn)以下內(nèi)容。

1.智能化采樣(輔助)的完善和實現(xiàn)，借助各種逐步涌現(xiàn)的智能化輔助手段，采樣數(shù)據(jù)的獲取將會更加自動化、精確化、全面化，采樣現(xiàn)場的數(shù)字化塑造與重建能力將更強，用戶將逐步具備與實驗室內(nèi)部同等水平的數(shù)字化管理能力。

2.關鍵質(zhì)控信息的預警預測，隨著現(xiàn)場采樣質(zhì)量管理信息的數(shù)字化建設發(fā)展，現(xiàn)場采樣質(zhì)控管理數(shù)據(jù)庫將逐步豐富完善，在此基礎上結合質(zhì)控規(guī)則庫的建設，將逐步形成采樣過程的自動化質(zhì)控預警能力，并提供多樣化的分析預測手段。

3.不同業(yè)務場景的應用，隨著現(xiàn)場采樣的數(shù)字化建設，不同業(yè)務場景的管理能力也將逐步完善，同類樣品在不同業(yè)務應用條件下、不同采樣場景環(huán)境下的分類質(zhì)控能力也將大為增強，真正形成靈活的場景化業(yè)務管理能力。

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