質量控制措施在黑臭水體水質數據有效性判斷的應用

陳德翼 溫韜 黃紅 吉日文 王帆

摘要：黑臭水體水質監測過程中，質量控制措施非常重要。這些措施包括儀器設備選型、監測依據選用、監測斷面布設、分析過程質量控制、異常數據處理、突變數據確認等。每個數據都應有完善的質量控制措施支撐，以確保數據能真實反映水體的黑臭等級。不同儀器設備的監測結果相對偏差為2.5%～38.8%;不同監測方法的監測結果相對偏差為9.1%～55.6%。監測斷面選擇應考慮監測項目特點，尋找具有典型性、代表性的河段;監測結果顯示為臨界數據時，應多次重復測定或使用不確定度表示結果;數據突變時應調查現場情況，查明原因，同時開展儀器比對和方法比對，確認數據的可信程度。

關鍵字：黑臭水體;質量控制;環境監測

中圖分類號：X83 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）07-0-03

Abstract：Quality control measures are very important in monitoring the quality of black-odor water body.These measures include equipment selection，monitoring basis selection，monitoring section layout，on-site analysis quality control，laboratory analysis quality control，abnormal data processing， mutation data confirmation and so on.Every data should be supported by perfect quality control measures to ensure that the data can truly reflect the level of black-odor water body.The relative deviation of monitoring results of different instruments and equipment is 2.5%-38.8%，and that of different monitoring methods is 9.1%-55.6%.The selection of monitoring section should consider the characteristics of monitoring project and look for typical and representative river sections;when monitoring results show critical data，the results should be repeatedly measured or expressed by uncertainty; when data mutation occurs，the site situation should be investigated to find out the reasons，and the reliability of data should be confirmed by means of instrument comparison and method comparison.

Keywords：Malodorous black water body;Quality control;Environmental monitoring

建成區內河由于大量污染物的人為排放[1-2]，水質逐漸變差，城市市容市貌受到影響、市民生活存在健康風險[3]，治理、消除黑臭水體刻不容緩。黑臭水體成分復雜，各種因子有一定相關性[4-5]，而《城市黑臭水體整治工作指南》中判定黑臭水體的指標為氨氮、氧化還原電位、溶解氧、透明度。要控制這些指標，就必須掌握它們的現狀，預測變化趨勢，其中的關鍵是開展水質監測。在水質監測過程中，質量控制措施非常重要，部分標準及文獻有闡述[6-7]，但對于黑臭水體，因城市內河的特殊性，仍沒有針對性的質量控制措施，仍需進一步探討，并應用于黑臭水體水質監測，以判斷數據的有效性。本文從儀器設備選型、監測分析方法選用、監測斷面選擇、現場分析質量控制、實驗室分析質量控制、臨界數據處理、異常數據確認方面開展黑臭水體水質監測全過程質量控制研究，根據大量現場及實驗室工作，總結質量控制在黑臭水體水質監測過程的應用。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

PHBJ-260便攜式氧化還原電位儀，上海儀電科學儀器股份有限公司;HQ40d多參數水質分析儀，美國哈西;HI9146溶解氧測定儀，哈納.沃德;塞氏盤，上海孟德儀器儀表有限公司;TU-1901雙光束紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司;Master-Q去離子純水系統，上海和泰儀器有限公司。

氨氮標準溶液，GBW（E）082818，500mg/L;氨氮質控樣，BY400012，25.4±1.2 mg/L;硫酸亞鐵銨-硫酸高鐵銨標準溶液，25℃時氧化還原電位為430mV;ORP標準溶液，上海三信儀表廠，25℃時氧化還原電位為222mV;零點檢查液，臨用時現配。

1.2 分析方法

現場采樣依據《城市黑臭水體整治工作指南》;氨氮分析依據《水質 氨氮的測定 納氏試劑分光光度法 HJ 535-2009》;溶解氧測定依據《水質溶解氧的測定電化學探頭法HJ 506-2009》;氧化還原電位及透明度測定依據《水和廢水監測分析方法》（第四版）。

2 結果與討論

2.1 儀器設備對監測結果的影響

選擇兩種不同品牌的氧化還原電位測定儀，開展比對監測，兩種儀器均可以自動溫度補償，監測結果見表1。同一品牌儀器監測結果的相對偏差從0～26.4%，不同品牌儀器監測結果的相對偏差從2.5%～38.8%。測定標準溶液時，監測結果間的相對偏差為0～3.1%，相差不大。測定地表水時，監測結果間的相對偏差為0～34.4%，即使同一品牌的儀器相對偏差最大為9.5%。可見儀器設備對監測結果的影響非常大，應慎重儀器設備選型，做好儀器比對工作。

2.2 監測依據對結果的影響

環境監測中，現場采樣非常關鍵，而采樣依據是開展現場采樣的指導文件。不同采樣依據得到的氨氮分析結果見表2。同種方法采樣得到的氨氮結果RSD小于5%，不同方法采樣得到的氨氮結果RD為15.4%。用《地表水和污水監測技術規范HJ/T 91-2002》采樣，根據氨氮結果判別的水體類型為輕度黑臭等級，而用《城市黑臭水體整治工作指南》采樣，根據氨氮結果判別的水體類型為合格。因此，在實際操作中必須嚴格按照《城市黑臭水體整治工作指南》開展黑臭水體水質采樣。

2.3 監測斷面選擇對監測結果的影響

監測斷面選擇是采集到典型性、代表性樣品的關鍵，是反映河流水質實際狀況的決定性因素。監測斷面的選擇有其相關要求[8]，但在開展黑臭水體水質監測時，由于城市內河的復雜性，應考慮具體監測項目的沿河變化。某內河溶解氧沿途變化曲線見圖1。若監測斷面選擇在1～3、28、32～35，則得到合格的溶解氧監測結果;若監測斷面選擇在5～21、27、29～31，則得到輕度黑臭等級的溶解氧監測結果;若監測斷面選擇在21～26，則得到重度黑臭等級的溶解氧監測結果;若選擇在4～5、31～32則溶解氧結果可能是合格，也可能是輕度黑臭等級;若選擇在21～22、26～27則溶解氧結果可能是輕度黑臭等級，也可能是重度黑臭等級。因此，在開展黑臭水體水質監測時，應根據監測項目特點，選擇具有典型性、代表性的河段。

2.4.3 多次測定現場測定的項目，由于處于固定場所外，影響監測結果的偶發因素較多，因此應至少測定3次，3次測定結果偏差不大，則本次監測數據可以認可。若3次數據的偏差較大，應重新校準儀器，重新測定。多次測定結果見表5，多次測定結果表明RSD%<10%。

2.4.4 質控樣

每次分析樣品，都應該分析質控樣，用以監督分析過程的準確性，質控樣結果應在范圍內。質控樣分析結果見表6。

2.4.5 樣品加標

每次分析樣品，選擇10%的樣品開展樣品加標，用以監督樣品中是否存在干擾分析方法的因素。樣品加標回收率結果見表7，樣品加標回收率為94.5%～102%。黑臭等級 輕度黑臭 輕度黑監測結果中，遇到臨界數據時，應多次測定樣品，了解數值變化趨勢，當監測結果呈現偏大或偏小趨勢時，可對結果做出判定，詳見表8;當監測結果呈現交替規律時，無法對結果做出判定，可使用不確定度表示分析結果，詳見表9。

2.5.2 突變數據確認

在監測過程中，遇到突變數據時，應調查現場情況，查明原因。河流溶解氧變化見圖2，在監測斷面1得到的溶解氧監測結果為4.5mg/L，而在監測斷面8為1.4 mg/L，前后距離僅為100m，溶解氧發生突變。現場調查時發現，5～6位置間存在施工截留現象，導致河流流速減緩，壩上溶解氧為0.7mg/L，壩下溶解氧為0 mg/L。此外，遇到突變數據時，還可以通過儀器比對、方法比對確認數據的可信程度。溶解氧監測數據較上次增大121%，因現場環境復雜，開展現場調查時，無法查明原因，因此只能開展儀器比對和方法比對，以確認數據的可信程度，最終確認該點位的溶解氧確實由輕度黑臭等級轉為合格。

3 總結

開展黑臭水體水質監測，質量控制措施非常重要，每個數據的有效性，都應有嚴格的質量控制數據支撐。質量控制措施應重點關注儀器設備選型、監測分析方法選用、監測斷面選擇、現場分析質量控制、實驗室分析質量控制、臨界數據處理、異常數據確認。儀器設備對監測結果的影響非常大，應慎重儀器設備選型，做好儀器比對工作;在實際操作中必須嚴格按照《城市黑臭水體整治工作指南》開展黑臭水體水質采樣;在開展黑臭水體水質監測時，應根據監測項目特點及內河實際情況，選擇具有典型性、代表性的河段;現場測定項目應多次測定，待數據偏差不大時，監測數據可以認可;臨界數據處理應根據多次測定結果判定水質趨勢或使用不確定度表示結果;突變數據處理時，應開展現場調查、儀器比對、方法比對，以確認數據的可信程度。

參考文獻

[1]孔德英.南寧市二坑溪黑臭河道治理方案設計探討[J].環境與發展，2018（08）：46-47.

[2]胡良鋒.關于城市黑臭水體的環境影響分析及治理措施探討[J].環境與發展，2018（03）：25-26.

[3]劉建福，陳敬雄，辜時有.城市黑臭水體空氣微生物污染及健康風險[J].環境科學，2016，37（4）：1264-1271.

[4]魏文龍，荊紅衛，徐謙，等.北京市城市河道水體發黑分級評價方法[J].環境化學，2016，35（7）：1532-1539.

[5]魏文龍，荊紅衛，張大偉，等.北京市城市河道水體發臭分級評價方法[J].環境化學，2017，36（2）：439-447.

[6]劉麗平.對水質檢測結果的質量控制與保證研究[J].環境科學與管理，2018，43（1）：177-180.

[7]湯緋，華融泓.水質監測中的全程質量控制[J].環境科學與管理，2011，36（11）：140-142.

[8]HJ/T 91-2002，地表水和污水監測技術規范[S].

[9]HJ 630-2011，環境監測質量管理技術導則[S].

收稿日期：2019-03-07

基金項目：廣西壯族自治區質量技術監督局科技計劃項目（GXKJJH2018001）。

作者簡介：陳德翼（1985-），男，漢族，碩士研究生，工程師，研究方向為環境監測。

通訊作者：溫韜（1978-），男，漢族，碩士研究生，高級工程師，研究方向為環境樣品的檢測分析。