丁 興(浙江環境監測工程有限公司)
環境監測數據的綜合分析方法
丁 興(浙江環境監測工程有限公司)
環境監測數據的可靠性、準確性及可比性是開展環境科研及環境管理工作的依據,外加環境監測數據龐雜,因此有必要對環境監測數據進行綜合分析,以使監測數據轉變為環境質量定性與定量結論及轉變為環境污染防治與建設決策。
環境監測數據;綜合分析方法;合理性分析
在評價區域環境質量或環境污染時,均應以規定量的監測數據為依據,而此類監測數據包含環境要素監測數據、污染源與現場調查數據、環境條件數據及實測數據等。可見,對環境監測數據進行綜合分析非常必要,而較為常用的綜合分析方法有合理性分析、規律性分析及效益分析三種。本文將重點討論環境監測數據的合理性分析,并簡單介紹規律性分析與效益分析,以供參考。
環境監測是關系生態環境質量和生態健康的關鍵因素,通過環境監測數的綜合分析能夠獲得自然環境的污染狀況和環境保護情況,是一項科學性極強的工作。環境監測的主要是通過數據對自然環境的狀況進行反映。環境監測站是獲得環境數據的主要場所,這些數據獨立、冗雜,具有不同的代表性,代表不同時期的數據資料。通過環境監測數據的綜合分析,能夠有效的對這些數據進行分析和處理,從而獲得關于環境基本參數。環境監測數據的綜合分析是環境監測的最后一步,也是影響環境監測質量的關鍵因素。
根據環境數據分析的具體情況,可以采用不同的環境數據分析方法可以分為合理性分析、效益分析、監測數值分析等方法。多種的分析方法可以獲得良好的數據信息,可以有效提高環境監測的質量。
眾所周知,環境要素發生變化的影響因素眾多,而環境監測數據卻十分有限,因此需從環境要素及污染源參數的角度,分析環境監測數據的合理性。為此,本章節分別從以下方面來淺析環境監測數據的合理性分析:
2.1 從項目之間的相關性上進行分析
雖然環境監測項目眾多,但源自物質本身的相互關系,≥2個的項目監測數據或多或少存在某種關系。如此一來,便可為分析單個監測數據的準確度提供依據,且對于某些例行監測數據,更可直接進行直觀判斷。
以F(氟)濃度與硬度的關系為例。F與Mg/Ca反應會生成體積較小的沉淀物,則在弱堿性或中性水溶液中,當F濃度為mg/L級時,F濃度與Mg/Ca濃度成反比例關系,或與硬度值成反比例關系,因此高氟區水質監測結果的硬度監測值較低。需要強調的是,如果F濃度與硬度監測值均較高,則需重新分析數據的合理性。總之,物質間的相互關系能為環境監測數據的合理性分析提供依據,即可對數據分析過程出現的分析誤差進行直觀地反映,同時也可對數據的合理性進行快速分析。
2.2 從收集到的資料上判定監測值
現有數據的綜合分析要求明確采樣點的底值范圍,尤其是年度監測或例行監測計劃。此類工作的持續時間一般為一年或幾年,因此數據具有較好的可比性。當同一點上的個別項目出現較大的變幅時,可專門分析此可疑數值的合理性,具體按以下步驟進行:①合理性分析,即排除新污染源介入其中及采樣過程無異常,如水流量、顏色及氣味等無異常;參考歷史數據,判斷本次采樣的規范性及采樣容器的標準等。②實驗室分析,即明確顯示劑的存放時間、標準曲線的及時繪制及分光光度計的調零等,而關于氣體,則必須考慮到采樣時測區的風向及采樣儀器的校準等。關于可疑數值的分析,一旦確定數據可疑,應立即舍去;對于結果復查中發現可疑數值產生的原因,也應立即舍去;對于查不出原因的可疑值,不可從主觀上舍去,而應留樣,并按數理統計原理或實驗室分析來予以處理。
2.3 從監測項目的性質上判定監測值
在同一水樣中,許多監測項目僅需從項目的性質上便可判定對應監測值的準確度。以總氮為例。假設同一水樣的監測結果顯示總氮與硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮及氨氮數據倒掛,則表明此監測結果并不準確,需重新分析。同理,總磷與無機磷、可溶性磷數據倒掛及氮氧化物與二氧化氮、一氧化氮數據倒掛等均屬不合理現象,需重新分析。此外,理論上認為噪聲監測的監測數據L10比L50/L90/Lep大。因此,在實際監測中,一旦發現Lep比L10大,則可確定要么是監測儀器或數據出現問題,要么是瞬時噪音瞬間增加,應予以修正。除上述例舉的內容以外,日常工作中還存在許多類似的關系,而此類關系也同樣可運用于環境監測數據的綜合分析中,并能為環境管理服務,因此有待進一步發現和總結。
2.4 從污染源角度判定監測值
環境監測數據的種類多樣,即包括地下水、地表水、環境空氣及工業污染源,同時工業污染源的種類也呈多樣化的特點,即行業不同,產生的污染物也不同。因此,應了解測區的主要污染源或重點污染源,并結合行業特點,選取最具代表性的檢測項目來對污染企業進行監督。以制藥行業六項標準為例。本案所講的六項標準是指混裝制劑類、中藥類、化學合成類、提取類及發酵類制藥工業水污染物排放標準。據此可知,國家制定制藥行業六項標準的依據是制藥行業污染源的治理技術及不同的生產工藝。對于上述行業,國家分別制定11~25項污染物監測分析排放標準,其中包含共性及特殊性污染物,則具體應按特殊污染物的含量來對制藥行業進行歸類。又如在化工行業,有機物的含量遠超過重金屬含量,而在重金屬行業,有機物的含量卻相當少。假設在有機化工類企業排放的廢水中測出質量濃度較高的重金屬,則應重新分析監測數據,具體應按綜合分析法提供的方法來分析出現監測數據偏差的原因。
3.1 統計規律分析
統計規律分析中涉及環境要素質量評價方面所應用到的各類數學模式評價方法,結合實際情況,采用適宜的評價方法來剖析和解釋環境監測的數據資料,并進一步進行規律性分析。目前,統計規律分析主要用于環境規劃、環境調查及環評等工作中。
3.2 效益分析
環境監測包含環評監測、監督監測、例行監測及驗收監測等內容。監督監測所要分析的數據較少,比較容易判斷數據的合理性,但環評監測和例行監測所需分析的數據較多,因此有必要采取效益分析法來實現在短期內判斷數據的合理性、準確性和可靠性。在實際工作中,效益分析法能為環境管理工作的開展提供可靠的監測信息,從而實現企業工作效率的提高。
3.3 監測值分析方法
監測值分析方法可以為監測人員提供良好的數據,結合不同觀測項目的觀測情況,獲得準確的監測數值。以工業監測為例,工業生產會造成重金屬的產生,會對環境造成影響。監測和綜合分析時,采用監測值分析法,能夠明確工業生產對環境的影響。
環境監測數據種類較多,因此在實際工作中,應按環境監測評價的要求,分析數據的合理性,并基于此,深入分析監測分析的數據。如此一來,則需對各種分析方法進行綜合運用。總之,環境監測是環境管理的主要成分,不僅能為環境決策提供數據支撐,也可用來驗證環境管理的實際成效,因此應重視對環境監測數據的綜合分析,但數據的綜合分析應緊隨環保工作的開展而逐漸向數據管理制度及數據統計方法方向發展,以提高環境監測數據的綜合分析能力。
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2095-2066(2016)05-0010-02
2015-12-15