□文/張穎杰 付國慶
目前環境管理、環境執法以及社會公眾對環境監測數據的需要不斷增長,及時、高效、可靠地為社會各方提供公正、權威的監測數據是環境監測站的責任和立身之本。由于分析方法的局限性、監測分析人員技術水平、監測因子的變異性以及各種干擾因素作用,造成數據失真現象時有發生,如果環境監測數據不夠準確,將直接影響環境執法、環境管理、污染糾紛仲裁的合理性和準確性,而且對環境評價、環境污染治理,也不可能得出準確結論。從大量環境監測數據里剔除異常數據,及時報出科學、合理準確的結論,是環境監測數據審核工作的主要任務。
發現和判別異常數據,對其進行合理分析是監測數據審核的重要內容,環境監測工作要求監測數據應達到的質量指標是:監測數據具有代表性、準確性、精密性、可比性、完整性。并且監測分析的誤差控制在允許范圍內。代表性表示在空間和時間分布上,所采樣品反映總體真實狀況的程度;準確性表示測量值與真實值的一致程度;精密性表示多次測定同一重復樣品的分散程度;可比性表示在環境條件、監測方法、資料表達等可比條件下所獲資料的一致程度;完整性表示取得監測資料的總量滿足預期要求的程度或表示相關資料收集的完整性。因此,系統質量保證是全過程的質量保證。
由于數據審核人員工作經驗和思維方式等方面的差異,其環境監測數據審核的方法也各相不同。研究表明,在一般的監測數據審核時,應該圍繞著“五性”對監測過程中前后制約的各個環節進行審核,才能保證監測數據的準確、可靠。
樣品的代表性是指具有代表性的時間、地點,并按規定的采樣要求采集的有效樣品的特性。其中采樣是關鍵環節,我們只有采到有代表性的樣品,分析出來的數據才有使用價值和代表性。樣品的采集是全部分析工作的基礎。雖然我們有精密的儀器和準確的分析方法,但是忽視了采樣的科學性、技術性,所獲得的監測數據就難以反映被測對象的真實情況。實踐證明:缺乏科學性的采樣所帶來的誤差遠大于實驗室內分析過程中所產生的誤差。在環境監測采樣過程中,若采樣人員對采樣過程的質量保證和技術管理不夠重視,責任心不強,如在廢水采樣時忽視了工業廢水是污染物濃度和流量隨時間而變化的非穩定流體,沒有同步進行測流量和采集樣品;或隨意簡化測流程序,不管排污渠的寬度如何,只在渠中間用流速儀測一個數據;或用浮標法測流時,測量的距離和次數均少于規定要求等,不符合規范的采樣必然給監測數據帶來較大的誤差且不能真正反映樣品的代表性。因此審核人員應根據自己負責審核的內容,把好外場采樣的質量關,及時發現和杜絕可能出現的問題。此外,數據的代表性具體還體現在“時空”代表性上。負責室內審核的人員應著重審核原始環境樣品采樣記錄是否全面,采樣人員是否嚴格按照規范認真做好樣品采集時周圍環境的偶然和人為因素影響的記錄,水文、氣象等特征的描述以及污染源監測采樣點位置,生產工況、排污周期、取樣方法的記錄;檢查是否有企業法人代表的簽名。如果發現監測數據有異常,如某污染物排放濃度較以往高等情況,都應首先通過采樣記錄詳細分析原因,確保數據具有代表性。
在保證樣品完整性的同時,為了保證監測數據的完整性應審核分析方法的選擇是否正確,方法的檢出限、測試精度是否符合監測對象的要求。若方法選擇不當,監測數據就會發生偏差或不準確。環境監測按監測目的不同可分為環境質量現狀監測、污染源監督監測、環評監測以及建設項目竣工驗收監測等,不同的監測目的有不同的監測方法、規范要求,與其對應的監測項目、分析方法、監測頻次及監測數據所要求的質量目標也各不相同。故在審核監測數據完整性時,應著重審核不同監測對象的采樣頻次、采樣時間、監測項目設置是否達到監測技術規范的要求,分析方法、檢出限、測試精度、評價標準是否符合監測目的的要求,若方法不當就會發生偏差或不準確,特別是工業廢水中不同行業的必測項目是否齊全;采樣時其他輔助參數的監測項目等是否完整。
當按規定采集的具有代表性的有效樣品傳輸到實驗室進行分析測試時,為取得滿足質量要求的監測結果,必須在分析過程中實施各項控制測試質量的實驗室質量控制。其中,精密度和準確度是衡量實驗室內測定結果質量的重要指標。因此,在審核這兩項指標時除了要確保所用儀器的精度外,還要特別注意每批樣品的測試是否有按技術規范要求,有一定比例的樣品平行雙樣分析、加標回收率分析、密碼樣及密碼樣平行分析等。檢查樣品平行測量值是否具有良好的重復性和再現性,其精密度是否達到方法給定的室內標準差的要求;樣品加標回收率的測量值是否盡可能地與真值接近,回收率達到技術規范要求。此外,除了審核分析過程的精密性、準確性之外,還應審核相應的實驗室內質量控制內容,如校準曲線、檢出限和空白實驗值。在環境樣品分析中,有很多待測組分的濃度水平系衡量范疇,且常與空白實驗值處于同一數量級,引入的影響也會更大。因此,空白實驗值的大小和分散程度,將直接影響所選定分析方法的檢出限和實驗的精密度。我們只有全面審核環境監測實驗室內的質量控制內容,才能保證監測數據的精密性、準確性。
監測數據的可比性(合理性)分析包含時空分布合理性分析、污染物排放規律合理性分析、監測指標之間相互關系合理性分析,以及采樣、監測、數據處理等全過程可比性分析,還包含標準物質準確度、各行業之間、污染物之間、實驗室之間監測數據的可比性和統一性。監測數據的可比性審核的范圍很廣,且專業性很強,不僅要運用環境監測技術規范和國家頒布分析標準,還要運用各污染物之間相互關系及其在不同環境中的遷移轉化規律和濃度變化范圍等知識,才能對比各種物質間的關系,對異常值進行合理分析。由于物質本身的特性及各組分相互關系和實際情況存在必然聯系,某些要素之間有很緊密的相關性,對一定的樣品,各監測指標之間客觀上也具有一定的規律性,如在地表水監測中,陰陽離子平衡,pH影響金屬離子的存在形式,CODcr>BOD5,同一水樣的BOD5濃度高,則CODcr濃度必然高,但反過來CODcr濃度高,BOD5濃度未必高,CODcr濃度高,水中溶解氧必然低,反過來溶解氧濃度高,CODcr濃度未必低,TN>NO3-N、NH3-N、NO2-N三者之和等,反之為異常;這種變化特點在審核中要加以注意;利用類同監測對象的環境統計資料作類比分析,兩個工廠產品相同,工藝條件相似,其污染物性質、成分、排污狀況大致都在一個范圍波動,準確掌握其中一個工廠的污染源監測數據,對另一個工廠的排污監測數據的審核具有重要參考價值,結合其他環境要素,綜合分析監測數據。在環境統計資料分析的基礎上,應結合有關的物理、化學、生物及水文等資料進行分析,如對于較長河流當其穿越降水量小和地表徑流小的干旱地區時,水中的溶解性固體總量一般大于其在降水量大和地表徑流大的濕潤地區。
環境監測數據審核主要以“五性”進行審核之外,還應注重測量結果的有效數字位數的審核。在一定的實驗條件下,樣品測量結果的有效數字位數不僅表示測量結果的數值大小,而且表示測量結果的準確度。監測數據有效數字位數是環境監測中測試記錄、運算和最后測量結果報告的一個最基本內容。若在具體操作過程中沒有按統一的、正確的規定方法對數據的有效位數進行取舍和運算,將使監測結果發生偏差,沒有可比性。如重量分析過程中,把稱量結果的有效數字位數少記一位或多記一位數,就會人為地把測量的絕對誤差和相對誤差擴大10倍或縮小10倍。
在環境監測工作中,加強監測數據審核,是確保監測數據質量的重要環節之一,審核人員應當不斷學習業務知識,熟悉環境監測技術規范、監測分析標準和各項污染物的特點,發揚敬業精神,增強正確執行規范和標準的自覺性,以科學態度對待每一個環節的監測數據審核,保證數據審核的質量,這樣才能確保監測數據的準確可靠,更好地為環境管理服務。
[1] 環境水質監測質量保證手冊(第二版).北京:化學工業出版社,1994.8.
[2] 環境監測技術基本理論(試題集).中國環境科學出版社,2002.12.