環境監測數據分析

趙衛國

環境監測數據分析

趙衛國

環境監測工作是環境保護工作中不可或缺也是極為基礎的一部分，對于環境的管理有著十分重要的意義；對于環境監測工作而言，環境監測數據是其中十分重要的一項內容，它對于所有的環境決策都有著指導性的作用。本文從環境監測出發，對環境監測的質量要求、監測數據可能出現的問題以及數據分析方法等進行了闡述。

環境監測數據的質量要求

環境影響評價的開展是有一定基礎條件的，它必須要對過去的環境狀況以及環境的現狀有一個深入的、詳細的了解，而要達到這一目的，就需要獲取相關的數據資料。采用環境監測調查的方法獲取數據資料通常會受到一定條件的限制，包括主觀因素和客觀條件。為此，必須要提升環境監測數據的整體質量，盡量避免主客觀因素的影響，這樣才能保證數據的精確性以及真實性。一般來說，環境監測數據的質量要求包括以下三點。

數據的代表性和完整性

所謂數據的代表性，其實質就是要求所獲取的環境監測數據可以很好的代表污染物在時間以及空間上的分布情況，而完整性則是指環境監測數據要足夠詳細，不能出現某些數據缺失或是遺漏。一般來說，監測采樣點的設定以及采樣時間、周期和次數的確定等都能很好的體現環境監測數據的代表性和完整性。

數據的準確度、精密度和可比性

準確度、精密度和可比性在很大程度上其實是相互聯系的。比如說，采用一個精密度不高的方法來測驗某一環境樣本，一般情況下，如果進行測驗的次數較少的話，很有可能出現所呈現的測驗結果和準確值相差很大這種情況；反過來，選用法定計量參考標準測驗的準確數據之間肯定是具有可比性的。

數據的客觀性和合法性

所謂的客觀性，其實質是表示環境監測結果所呈現出來的真實情況，不可被其他的某些因素如人為因素所影響。環境保護中的任何工作都是建立在遵守法律法規的前提下進行的，環境監測也不例外，必須要嚴格按照相關的法律條例及政策進行相關的工作，所獲得的監測數據也應當滿足法庭訴訟程序的相關要求。

監測數據獲取存在的一些問題

環境監測的具體含義是：有規律的或是持續的測定某一環境下污染物的濃度，并對具體的情況進行觀察和研究，了解這一環境的整體變化情況，找出影響環境的具體因素。在這一過程中，需要對影響環境的各種因素進行有規律的采樣，并對樣本進行相應的分析研究，以此發現環境中存在的某些不利因素；換種說法也就是定時、定點對某一環境的各個構成部分中污染物的類別、濃度以及具體分布情況進行監測和研究。

環境監測數據同時擁有代表性、完整性、準確性和可比性，這就表示環境監測所獲得的數據不僅能夠全方位的呈現污染物的時間和空間分布情況，而且通過精密儀器采集的數據，還能經由某種特定的數據處理方法進行相關的可比性研究。

現今我國在環境監測數據的獲取上出現的問題較多表現在以下一些方面：在進行監測數據的收集工作時，工作人員在進行數據整理或選取數據時存在某些差錯；在周圍環境發生變化時，所設定的監測點沒能及時進行布防監控的更新；因為使用的監測設備年代久遠而不能進行某些精確的數據收集和處理等。出現以上不足的原因可以總結為以下兩個方面。

（1）主觀因素：監測人員的自身專業素養以及工作的嚴謹度還存在不足，無法對收集的數據進行專業的分析和整理，由于自身的疏忽，還會出現某些不必要的差錯，致使某些監測數據出現錯誤，或是失去了真實性，對之后的評價工作帶來很大的影響。

（2）客觀因素：監測設備以及監測點的設定沒有進行及時的更新，不能將具體的環境情況實時地反映出來，導致環境監測的數據沒有代表性，最終影響環境評價的結果，不利于環境保護工作的開展。

環境監測的數據分析

環境監測數據的整理

進行環境監測調查所獲取的數據資料是最原始的一手資料，其內容較多并且雜亂無章，為此，首先要做的就是將數據進行相應的整理和篩選，并進行科學的分類處理。為了整理數據時能夠更快更方便，在進行監測調查時，應當多選用標準的記錄表格進行數據的記錄。

對原始的監測數據進行核對和確認，最主要的目的是為了將某些無法真實反映采樣點具體情況的數據進行刪除，增加數據的真實性。一般情況下，負責數據核對工作的工作人員和負責數據收集工作的工作人員不能是同一個人。

環境監測數據的特征

監測數據具有一定的局限性

一般來說，環境監測對某一監測點所獲得的數據的適用范圍進行了限定，如果在這個范圍以外進行環境影響評價是會被否定的。比方說，在市政中心的某一條交通要道周圍獲取的空氣質量參數是不可以用來評價郊區某一車流量較少的地方的空氣質量。因此，監測數據的局限性其實是和監測數據的代表性聯系在一起的，再者是和采樣以及數據分析的真實性和精確度有聯系。若以上的條件都符合，那么數據的局限性一般包含以下方面。

（1）數據缺失。因為監測設備出現問題、采集樣本的遺失、反常氣候的影響或是監測人員自身的某些原因導致數據的缺失。

（2）監測時存在的不確定因素。這一情況是屢見不鮮的。例如，監測時某些工廠違規排放污染物，因設備出現問題臨時更改監測方法等；此外，由于有的監測數據出自于不同的實驗室，而每個實驗室的監測數據在獲得和篩選上存在偏差，因此就需要將某些數據進行舍棄，才能確保整個監測數據的科學性。

（3）樣本太小。因為環境監測所花費的時間不長，因此獲取的監測數據樣本不夠大，在進行數據研究時，要檢驗數據的準確度，并在此基礎上總結出有實質意義的結論。

數據的統計特征

用來描述數據統計特征的參數有很多種，包括平均值、標淮偏差等。在實際進行環境監測時，較多用到的是平均值、標準偏差和經由這兩個參數反映出來的置信區間。所謂平均值，就是在一定周期內的平均數值，比如污染物的日平均濃度、月平均濃度等，它主要表現監測數據的整體發展趨向；所謂標準偏差，主要是反映監測數據的集合分散性；而置信區間，則是反映在某一置信水平下，用收集的數據表示實際環境參數總體濃度的可信度。

環境監測的數據分析方法

因為監測的數據和時間以及監測樣本的實際分布情況等存在關聯，因此在研究數據時，可以考慮把數據依照周期性進行整理，進而總結出監測樣本濃度在不同時間的具體情況。此外，再依據監測點的地理、氣象條件等進行整體的分析，繪制更為詳細的濃度等值線圖，為之后數據的統計和分析提供便利。

離群數據的分析

環境監測數據的獲得條件并沒有想象的那么簡單，在實際進行收集時，會出現因為監測點的某些因素發生改變而產生的離群值，如何準確分析離群值存在的原因并有效的進行消除，對于之后的環境評價有重要意義。這里重點介紹了一種分析方法，即T檢驗法。

要對每個小組所收集數據的平均值的一致性進行檢驗的話，一般選用格拉布斯檢驗法，也就是T檢驗法，這一方法就是把監測數據按照從大到小的順序進行排序，再計算數據的算術平均值 以及標準偏差s，

計算T值：

查T檢驗臨界表得T的臨界值，若T≥T（a，n），則可疑數據x1 或xn 為異常值，應當將其刪除；如果不是這樣就將其保留。采用這樣的方式依次重復計算直到沒有不正常的數據出現才可以結束。

監測數據的解釋和利用

一般情況下，環境監測工作的時長較短，進行此項工作的次數也不多，收集的數據在經過整理之后一般用于環境基線描述、環境評價以及環境影響的預測。如果條件允許，可以進行以下的工作。

污染物濃度時間及空間分布情況研究

在分析污染物濃度根據時間的變化規律時，首先要設定相關的時間序列。從環境影響評價的角度來看，因為監測的時間有限，應當選用周期性的時間序列，以此研究污染物濃度周期性的變化規律。周期性的時間序列并不是固定的，可以按照一天、一星期、一個月等進行研究。對某一時間序列內有關污染物濃度的數據進行整理后，可以繪制相應的污染物濃度周期變化圖。

污染物濃度和環境各要素的關系研究

對某一環境的現狀進行監測，收集的數據一般能夠呈現出污染物濃度和水文條件、氣候因素等之間的關聯。比如大氣污染物的濃度分布特點就和天氣、污染物排放量等有關，所以可以選用濃度等值線圖來表現各種因素之間的關系。

結束語

對于環境保護來說，環境監測是其極為重要的組成部分，而獲取準確真實的監測數據，并對其進行科學的研究和分析，對于環境監測是十分關鍵的；因此在進行這一項工作時，要采用科學的方法并且秉持著嚴謹的態度，將環境監測的數據分析這一工作完成好。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.15.008