地表水監測結果誤差分析及應對措施研究

文_魏靜 江蘇省鎮江環境監測中心

地表水監測結構的偏差會影響對地表水質量的評價，在反映地表水環境質量方面也有失客觀，如果和實驗室監測結果偏差太大，會在結果評價方面具有較大分歧。針對監測結果誤差產生的原因，國內許多學者也開展了研究，但研究結果對實際指導意義有限，因此文章在12家監測站48次同步采樣、同步分析的基礎上，分析了地表水監測結果誤差產生的主要因素，并以此為依據提出研究對策。

1 監測站采樣與分析

在采樣時，選取了12個監測站的河流地表水斷面，進行4個月48次的取樣監測結果對比。取樣采取同步分析、同步采樣的方式采集平行樣品，由不同的人在各自實驗室內進行統一化驗分析。采用相對偏差評價監測結果偏離平均水平的幅度，并以此作為衡量監測精密程度的指標，計算公式為：

公式中xi代表單次測定值，表示測定的平均值，i表示平行測定次數，RD表示相對偏差。

2 監測結果

根據地表水監測的22個指標，對獲取的800組數據進行統計分析，將異常數據剔除后，發現超出允許相對偏差要求的指標如表1所示。

表1 監測指標允許相對偏差統計表

?

對于表1中的監測指標值，選擇幾家不同的監測單位在相同時間和相同實驗室中，按照相同標準對采集的樣品進行預處理后，利用相同的設備、試劑開展同步對比工作。對比的具體結果如表2所示。

表2 相同實驗方案下監測結果對比表

3 監測結果討論

影響水質監測結果的因素很多，如水質環境、人員素質、所用設備、監測試劑等，受諸多因素影響，監測結果不可避免的產生誤差。既然誤差不可避免，則有必要從系統誤差和過失誤差兩個方面分析導致誤差的原因，同時應該結合地表水監測指標的實際特點，增加環境因素和質控樣選擇因素，更加全面準確的分析導致結果產生偏差的原因，以進行針對性的控制措施制訂。

3.1 監測方法導致的誤差分析

在進行監測時，如果選擇的實驗設計或者分析方法不準確，會對監測結果產生誤差。為驗證監測方法不同對結果產生的誤差，選擇三個指標（總磷、 氨氮和化學需氧量）進行對比。結果顯示，利用不同的處理方法會產生一定的監測誤差。以總磷為例，在進行該項指標監測時，在對總磷指標消解預處理后，若發現溶液仍然渾濁，則需要對樣品進行過濾處理；如果溶液澄清，則不需要進行過濾。而從實驗數據可以看出，是否采取過濾處理，將產生不同的監測結果。其它兩項指標監測方法也具有類似的規律。

3.2 監測儀器和設備導致的誤差分析

監測過程中采用的儀器和設備不同，對監測結果也會產生影響，進而產生一定的誤差。對石油類和揮發酚兩個指標進行監測，利用不同設備進行樣品采集時，監測結果不同，相對偏差也有差異。甚至對同一指標進行監測時，采用的儀器和設備不同，地表水監測結果也存在較大的偏差，因此在采樣工具、監測儀器、化驗設備選擇上應該統一型號和標準，避免監測數據產生較大的誤差。

3.3 操作行為導致的誤差分析

在監測過程中，由于不同操作人員的素質和操作習慣不同，在進行監測時對監測標準和監測步驟執行力度不一樣，因此監測結果存在誤差。例如，對同一河流采樣樣品進行三種形式的預處理，然后測定總磷含量。設置三個取樣點，分別現場靜置30mim、靜置24h和現場離心處理。其中，靜置30min后水樣中仍有部分泥沙處于懸浮狀態， 固液分離不夠徹底， 因此總磷測定結果明顯高于其他2種預處理方式。其它指標的監測結果同樣受到操作行為影響。

3.4 過失操作行為導致的誤差分析

過失操作主要指在監測過程中，不可避免的存在一定的操作不規范行為，由于過失會對監測結果產生誤差，如常見的不按操作規范進行取樣及在樣品轉移時受到污染等，都會對監測結果產生誤差。因此，需要監測人員在監測過程中必須養成良好的工作習慣，以理論和實踐水平的提高逐步消除監測誤差。

3.5 其它因素導致的誤差分析

除了前面提到的影響因素，還有許多因素都會產生誤差，如試劑引起的誤差、設備產生的誤差、化驗環境引起的誤差、質量控制措施選擇不當引起的誤差等。可見，地表水監測是一個涉及多因素的系統，必須努力消除各方面因素，才能減少監測過程干擾，確保監測結果準確可靠。

4 應對措施

4.1 優選最優化分析方法

不同的分析方法化驗出的數據精準程度有所差別，例如，化學分析法在高組分含量的地表水樣中使用較為普遍，流動注射法、氣相分子光譜儀法等具有檢測速度快、靈敏度高的優點，更適宜在低組分地表水水樣中使用。

4.2 地表水含鹽量較高水樣化學需氧量檢測使用統一方法

如果在監測過程中受到氯離子的影響，目前使用的重鉻酸鹽法在類似水樣中不適用，同樣的使用總有機碳換算法也會產生一定的誤差。海洋監測規范方法能適用于高氯地表水樣品的分析， 但與《地表水環境質量標準》中的評價標準限值并不匹配。因此，對這種類型的水樣應該使用統一的分析化驗方法。在當前的評價指標體系下，建議采用相對準確的總有機碳換算法。

4.3 增加平行測定的次數

在工作量允許的情況下增加精密度的測量次數，可以得到較為準確的分析結果(特別是揮發酚、五日生化需氧量等指標)。在各類考核監測或自動站數據比對中，對于定類指標或比對指標，有必要增加測定次數，取平均值，以減少隨機誤差，降低誤差率。

4.4 加強質控措施減少測定誤差

在化驗分析過程中，化驗人員應該堅持使用嚴格的化驗標準和化驗要求，優選最適宜的化驗設備和化驗儀器。認真遵守質量控制的空白限值、準確度和精密度要求，對分析結果進行質量控制，確保監測結果的真實可靠。

5 結語

地表水監測結果在評價地表水環境質量中起著重要作用，因此必須確保監測結果的準確性。由于監測結果受各種因素影響，須著力減少監測過程中誤差影響程度，并通過采取有效措施，減少各類誤差，提高監測結果的精確程度。