環境樣品水質監測數據合理性檢驗及對策

摘要：水質數據質量管理離不開人工經驗對數據質量的管理，以及采取合適的方法對其合理性進行必要的檢驗。本文通過常見的幾種試驗監測數據合理性檢驗方法的探討，為保障環境監測實驗室在樣品水質監測過程中出具的數據準確性和可靠性提供借鑒，對提高水質監測質量具有積極的現實意義。

關鍵詞：水質監測；數據合理性；檢驗

中圖分類號：X830.3 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）07-0147-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.07.087

Test and countermeasure of rationality of water quality monitoring data of environmental samples

Xu Zhitao

（China Enfi Engineering Technology Co.， Ltd.， Beijing 100036，China）

Abstract： The quality management of water quality data is inseparable from the management of data quality by human experience and the appropriate methods to test the rationality of water quality. This article through the common several kinds of test monitoring data rationality inspection method discussion， in order to guarantee the environmental monitoring laboratory in the sample water quality monitoring process to provide the data accuracy and the reliability to provide a reference， to improve the quality of water quality monitoring has a positive practical significance.

Keywords：Water quality monitoring；Data rationality； Inspection

環境水質樣品合理性檢驗是指依據樣品化學、物理的基本原理，統計規律，以及統計規律與樣品化學、物理相結合，檢驗監測結果的合理性和規律性。環境樣品水質數據的合理性檢驗是水質數據質量控制中的重要一項內容，通過采用合適的方法快速準確地檢驗出異常數據，既是檢驗監測結果的準確性，也是檢驗結果可比性的現實需要，對提升環境水質樣品數據質量具有積極的現實意義，是環境監測質量檢驗和質量控制中不可或缺的一項重要工作。

1 水質監測數據合理性檢驗方法

1.1 溶液陰、陽離子電平衡關系檢驗方法

理論上，單位體積水質樣品中的陽離子總數（∑K，mg·L-1）與陰離子總數（∑A，mg·L-1）是相同的，且分析誤差（δ）不得超過5%，利用的是溶液陰、陽離子中陰離子與陽離子電荷平衡的原則。用公式表示陰、陽離子電平衡法：

δ=/×100%。通常，水質樣品中陽離子有K+、Ca2+、Na+、Mg2+、NH4+；水質樣品中的陰離子則主要包括：HCO3、SO2-4、Cl-、NO3-、F-等；分析的誤差值（s）=/×100%<±5%。在采集的酸性或堿性水樣時，還要考量H+、OH-等數值；采集的水樣受污染時，除了要重點關注八大離子的數值外，還要收集NO3-、F-、Mn2+、NH4+、Fe3+等陰陽離子。

經過該公式測算，通過樣品水質中陰離子、陽離子電荷總數的計算，如計算的δ>±5%，表明測定的某項指標出現了誤差，或所測定的項目不夠全面，需要采取相應措施予以干預、解決；反之，若最終的監測結果與理論值誤差在5%以內，則表示數值的準確度較高。

1.2 總硬度與總堿度檢驗方法

總硬度是指水樣中含有的鎂鹽和可溶性鈣鹽。總堿度則是指水樣中碳酸鹽、重碳酸鹽以及NaOH總量之和，主要評價水樣中的CO2-、HCO-、OH-含量情況。其中，總硬度又包括永久硬度和暫時硬度，永久硬度是指水樣中除碳酸鹽之外的其他可溶性鹽類；而暫時硬度則是指水體中Ca、Mg構成的重碳酸鹽。因此，永久硬度又稱作為非碳酸鹽硬度，而暫時硬度則稱之為碳酸鹽硬度。

當總堿度>總硬度時，即CO2-、HCO-、OH-含量之和大于水體中Ca2+、Mg2+等金屬離子含量和時，總硬度應是>暫時硬度，而永久硬度未能檢出；而當總堿度<總硬度時，應是總硬度=永久硬度+暫時硬度，其中永久硬度應檢出。

1.3 水質指標時間關系檢驗方法

水質指標濃度在時間變化過程中具有一定的規律性，即，同一水體的水質指標濃度值在一個時間段里，與江水特征、水文要素、水體周圍產業布局等因素密切相關。利用水質指標濃度監測值的時間變化過程中規律性特點，可以對水質指標時間關系進行檢驗，從而判斷水質指標濃度是否合理。（1）年際水質指標濃度變化關系檢驗。①歷年同一時段的水質指標濃度均值變化檢驗。該檢驗一般只會對月均值進行檢驗，將水質指標在指定年份內逐年指定月份濃度均值與當前檢驗水質指標指定的月份均值以年際變化趨勢圖的方式進行表達。根據水質歷年變化趨勢和當前檢驗水質指標的濃度，從而判斷出當前檢驗的水質指標時段濃度均值測算的結果是否異常。②年際均值變化檢驗。與歷年同一時段水質指標濃度均值變化檢驗方法一樣，不同是變化趨勢中水質指標均值選擇的是歷年中全年的均值，因此，該檢驗方法只是針對年際均值的一種檢驗。（2）年內水質指標濃度變化關系檢驗。主要分為：①水文年周期水質指標濃度關系檢驗，就是將環境水樣所在水域一個完整水文年中豐水期、平水期、枯水期或汛期與非汛期時段采集到的水質指標濃度變化關系進行檢驗。通常，水量關系呈現出的是汛期>非汛期，或豐水期>平水期>枯水期，那么同一水質的指標濃度關系就表現為：豐水期<平水期<枯水期，或汛期<非汛期。②相鄰時段水質指標濃度關系檢驗。水文周期水質指標濃度變化常常與降水量以及溫度有著密切關系，它的檢驗主要針對同一水文年內水文周期時段均值的檢驗，無法對同一水文周期中水質指標濃度的變化進行檢驗，因此，水質指標濃度檢驗需要選取相鄰時段濃度變化定性關系（用>（<，≥，≤），

，，表示指標j 在i和i+1時段的濃度值）或定量關系（相鄰時段環境水樣指標變幅檢驗的異常條件應該是：，其中，分別表示指標j在i時間的濃度值、i+1時間的濃度值和濃度變幅）檢驗。

此外，除了上述檢驗方法外，還應包括總硬度與Ca2+、Mg2+含量的關系、三氧（CODcr、BOD5、CODMn）關系、各種化學元素在水環境的豐度監測、總礦化度與溶解性固體之間的關系、氯離子與硫酸根離子關系檢驗等等，通過不同指標的數值是否異常等檢驗環境水樣是否合理。

2 糾錯對策

通過各種方法檢驗出的數據若超過了合理性，則應當采取相應措施予以糾正。具體來說主要包括：①分析原因：即，分析導致出現數據超出合理性的原因所在；②進一步查明原因：即，在分析可能導致數據異常的因素或原因基礎上，通過實驗或理論分析逐一排查，確定具體導致數據異常的具體原因或具體的影響因素；③提出方法：即，針對已經查明出導致數據異常的原因后要有針對性的提出具體的解決辦法；④驗證：即，根據提出的解決辦法，驗證該方法在實施后解決的實際效果，獲取的新的監測數據是否在合理范圍內；⑤理論分析：主要是指質量缺陷對水樣監測質量產生的影響的一種理論分析，以及解決問題的方法所依據的理論等等；⑥總結：即，根據問題的解決，進一步提煉總結加強環境監測質量管理的具體措施，提升環境監測的質量。

參考文獻

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收稿日期：2018-05-03

作者簡介：徐志韜（1983-），男，本科，研究方向為環境影響評價、大氣污染影響預測。