化学检验员在环境监测领域扮演着至关重要的角色，其分析的环境样品（如水、土壤、空气、生物体等）直接关系到生态保护、公共健康和法规合规。与工业原料或纯化学品不同，环境样品具有基体复杂、目标物浓度极低、易受污染、代表性获取困难等鲜明特点，对分析技术和质量控制提出了极高要求。

一、 主要环境样品类型

水样：

地表水（河流、湖泊、水库）

地下水

饮用水

生活污水和工业废水

海水和降水

土壤与沉积物：

表层土、深层土

河床/湖底/海底沉积物

空气与废气：

环境空气（PM2.5, PM10, 气体污染物）

固定源废气（烟囱、排气筒）

室内空气

生物样品：

生物组织（鱼、贝类、植物）

生物体液（血液、尿液，用于人体暴露评估）

二、 环境样品的核心特点

基体极其复杂

水样：除目标污染物外，还含有大量溶解盐（Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Cl⁻, SO₄²⁻）、有机质（腐殖酸、富里酸）、悬浮颗粒物、微生物等。

土壤/沉积物：是固、液、气三相复杂体系，含矿物质、有机质、水分、空气、微生物。目标物可能吸附在颗粒物上或存在于孔隙水中。

空气：是多种气体和颗粒物的混合物，目标污染物（如VOCs、PAHs）浓度极低，背景气体（N₂, O₂, CO₂）浓度极高。

应用影响：强烈的基体效应会干扰分析。必须进行样品前处理（如过滤、萃取、净化）以分离和富集目标物。

目标物浓度极低（痕量/超痕量）

需要高灵敏度的分析仪器（如ICP-MS, GC-MS/MS, LC-MS/MS）。

必须进行分离与富集（如液液萃取、固相萃取、吹扫捕集、顶空）以提高检测能力。

对污染控制要求极为严格。

环境污染物（如重金属、农药、多环芳烃、二噁英）的限值通常在ppb (μg/L) 甚至ppt (ng/L) 级别。

应用影响：

易受污染与目标物损失

使用高纯试剂和超纯水。

选用惰性材质容器（如石英、PTFE、PFA、棕色玻璃瓶）。

采取保护措施：如加酸固定金属（防止吸附和沉淀），加抗氧化剂，冷藏避光保存，密封防止挥发。

空白试验至关重要。

吸附：痕量金属离子易吸附在容器壁（尤其塑料瓶），有机物易吸附在颗粒物或器壁上。

降解：不稳定的化合物（如某些农药、VOCs）可能在储存过程中水解、氧化或光解。

挥发：VOCs、Hg、CN⁻等易挥发。

采样器具：金属容器可能溶出金属离子，塑料容器可能释放增塑剂或吸附有机物。

试剂与水：不纯的试剂和水是主要污染源。

实验室环境：空气中的灰尘、VOCs、试剂蒸气可能污染样品。

污染：

损失：

应用影响：

样品代表性获取困难

必须制定科学的采样方案（点位、深度、频率）。

采用混合样（时间混合、空间混合）以提高代表性。

严格遵守标准化的采样方法（如HJ、EPA、ISO标准）。

空间异质性：污染物在水体、土壤中分布不均（如沉积物中污染物富集在特定层位）。

时间变异性：水质、空气质量随时间（季节、昼夜、降雨）变化大。

应用影响：

形态与价态的重要性

Cr(III) 毒性低，Cr(VI) 剧毒致癌。

有机汞（如甲基汞）比无机汞毒性高得多。

As(III) 比 As(V) 毒性更强。

污染物的毒性、迁移性和生物可利用性与其化学形态密切相关。

例子：

应用影响：需要发展形态分析技术，如色谱-质谱联用（HPLC-ICP-MS, GC-MS）进行元素形态分离和测定。

分析结果的法律与社会敏感性

必须遵循国家和国际标准方法（如HJ、GB、EPA、ISO）。

建立并运行符合ISO/IEC 17025的实验室质量管理体系。

完整的记录和报告，确保数据可审计。

环境数据常用于执法、诉讼、公共信息发布，因此对数据的准确性、可追溯性和法律效力要求极高。

应用影响：

三、 化学检验员关键实践要点

采样是成败关键： “垃圾进，垃圾出”（Garbage in, garbage out）。采样不规范，后续分析再精确也无意义。

前处理是核心环节： 过滤、消解、萃取、浓缩、净化等步骤对最终结果影响巨大，需优化并验证。

空白控制是生命线： 全流程空白（现场空白、运输空白、实验室空白）必须与样品同步进行，以监控污染水平。

质量控制是保障：

标准物质：使用有证环境标准物质（CRM）进行准确度控制。

平行样：评估精密度。

加标回收：评估方法准确度和基体干扰。

校准曲线：定期校准仪器。

选择合适的方法与仪器：

金属：ICP-MS（痕量）、ICP-OES（常量）、AAS。

有机污染物：GC-MS（VOCs, SVOCs, 农药）、LC-MS/MS（极性有机物、药物）。

无机阴离子：离子色谱（IC）。

物理指标：pH、DO、电导率、浊度等现场或实验室测定。

安全防护： 环境样品可能含有有毒有害物质（如二噁英、氰化物、病原微生物），需做好个人防护。

环境样品分析是化学检验员工作中最具挑战性的领域之一。其复杂基体、痕量目标、易污染性、代表性难题和法律敏感性，要求检验员具备高度的专业素养和严谨的科学态度。成功的关键在于：规范采样 → 严格防污 → 有效前处理 → 精准分析 → 严密质控。通过这一系列严谨的流程，化学检验员才能提供真实、准确、可靠的环境数据，为环境保护决策和公众健康保障提供坚实的技术支撑。