升任工部郎中的诏命下达不久，另一道更为重要的旨意接踵而至。皇帝特命朱炎为钦差巡察御史，赴山东、南直隶沿海及运河沿线，巡视海防、漕运，并“察访民情，观风问俗”，尤其着令他“可相机勘验沿海卫所、查验漕运关榷，凡有弊政，许实封奏闻”。这道任命，赋予了朱炎极大的临时权力，也意味着皇帝希望他能在更广阔的范围内，践行其“经世致用”的主张，并对其能力进行更深入的考察。
这道钦命在朝中引起了不小的波澜。羡慕者有之，嫉妒者有之，冷眼旁观等着看他出纰漏者亦不乏其人。朱炎深知此行责任重大，机遇与风险并存。他谢绝了各方推荐的随员，只从工部都水司带了两位办事老成、精于计算的司务，以及一名通晓绘图测算的书吏。同时，他秘密传信给商丘，命猴子挑选数名绝对可靠、身手敏捷且熟悉运河或沿海情况的车马行老伙计，扮作寻常仆从、帮工，混入钦差卫队（由兵部调拨的一小队京营官兵组成）之中，负责暗中的联络与信息传递。
离京前，他再次秘密拜会了徐博士。徐博士只叮嘱了八个字：“持重为先，固本为要。”朱炎心领神会，这是提醒他既要大胆行使职权，揪出弊政，也要注意方式方法，避免树敌过多，同时更要借此机会，巩固和拓展自己的根基。
离京南下，朱炎并未摆出钦差的庞大仪仗，一行人轻车简从。他首先抵达山东境内，沿着运河一路巡察。他不再像以往那样仅仅查看官方准备的文书和指定路线，而是采取了明察与暗访相结合的方式。白日里，他以钦差身份，按制巡查河道闸坝、查验漕船、听取地方官员汇报；夜晚或利用间隙，则让那些扮作仆从的车马行伙计，分头潜入市井码头、酒肆茶馆，甚至混入漕丁、纤夫之中，倾听最真实的声音，收集第一手的信息。
很快，隐藏在官方文书下的种种积弊浮出水面：漕粮征收中的“淋尖踢斛”，运输过程中的“耗米”虚报，沿河闸吏的私自勒索，卫所军户的逃亡与屯田荒废，以及沿海烽堞的破败与守军懈怠……触目惊心，却又盘根错节。
朱炎没有急于发作。他让随行书吏将所见所闻，连同收集到的证据、人证线索，分门别类，详细记录在案。对于某些涉及层级不高、证据确凿的个案，他会当场召来相关官员，出示证据，严厉申饬，责令其限期整改，并将处理结果记录在案，形成震慑。而对于那些牵扯到地方大员或军中将领的深层问题，他则隐忍不发，只是将情况密记，并通过猴子的信息网络，进一步核实。
在巡察至登州
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