甘肅省地表水采測分離數據審核問題及建議

呂 睿

（甘肅省環境監測中心站，甘肅 蘭州 730000）

1 背景

2017年，生態環境部按照“誰考核，誰監測”的原則，順利完成了國家地表水環境監測質量事權上收工作。中國環境監測總站委托符合資質的第三方公司采集樣品，經由承擔監測任務的地方環境監測站分析測試，在規定時間將結果報送至中國環境監測總站。中國環境監測總站每月定期對數據進行審核，并在次月將審核合格的信息進行共享。通過實施采測分離，實現了監測對象和考核對象的脫鉤，切實保證了監測工作的獨立、客觀和公正，使生態環境監測數據更加真實可靠。

國家采測分離技術體系實現了從分析測站到省級環境監測站再到國家環境監測總站三級審核的制度，2021年度更是提出了分析測站對數據進行質疑的機制，從多種層面和技術手段上保證了監測數據的真實與可靠，制度體系和技術體系還將不斷進行優化完善。省級環境監測機構負責對全省采測分離數據的省級審核工作，但就具體審核工作中還是會出現一些實際問題。文章就甘肅省采測分離省級數據審核中的問題做一探討并給出合理化建議。

2 存在的問題

2.1 “9+X”模式存在的問題

根據2020年《全國環境質量公報》，全國地表水1 937個斷面中，主要污染指標為化學需氧量、總磷和高錳酸鹽指數。包括黃河流域在內的七大流域的1 614個斷面中，主要污染指標為化學需氧量、高錳酸鹽指數和五日生化需氧量。2019年，全國地表水監測的1 931個水質斷面，主要污染指標為化學需氧量、總磷和高錳酸鹽指數；包括黃河流域在內的七大流域的1 610個水質斷面中，主要污染指標為化學需氧量、高錳酸鹽指數和氨氮；黃河流域為輕度污染，主要污染指標為氨氮、化學需氧量和總磷。2018年黃河流域輕度污染，主要污染指標為氨氮、化學需氧量和五日生化需氧量。“十四五”期間國考地表水環境質量監測實施“9+X”模式，包括水溫、PH、溶解氧、電導率、濁度、氨氮、總磷、總氮及高錳酸鹽指數在內的九項指標為基礎性指標，特征指標須結合各斷面考核目標，參考當年及上一年水質實際監測情況，靈活機動地制定月度監測指標。評價方式為“5+X”模式，指標分別為PH、溶解氧、氨氮、總磷及高錳酸鹽指數。根據2019年統計數據，全國X項涉及到的指標中，“X”指標超標斷面共147個，占38.2%。在評價模式上，“5+X”和24項評價模式上雖然年度總體評價一致性較好，月度還是存在輕微的差異。“9+X”模式監測項目中，從全國近3年的監測數據看，涉及到X項的年度超標項目主要為化學需氧量。我省2020年全年的38個地表水國控斷面雖然均達到Ⅰ～Ⅲ類水質，但月審核數據中主要涉及到的X項超標項目為化學需氧量和氟化物。雖然該模式能夠減輕工作量，但是對于污染物的預警方面具有滯后性，不能保證未超過Ⅲ類標準的項目不出現特殊情況。甘肅省地表水國控斷面多處于黃河流域，部分斷面地域特色較為明顯，建議渭河流域、馬蓮河流域、祖厲河等典型斷面結合地方水污染防止目標，科學制定具備地方特征的動態監測指標。

2.2 水質類別判定機制存在的問題

溶解氧是反映水體受污染程度的重要指標，受到氣象參數、水溫、水深及水中溶質等因素的影響［1］。受到水中植物光合作用的影響，水體溶解氧的變化和采樣時間密切相關。白天光照增強，合成速度大于消耗速度，那么溶解氧濃度增大，通常在每日的14～16時達到峰值。地表水監測時通常采集表層的溶解氧，水面與空氣接觸充分，表層溶解氧往往濃度最高，導致溶解氧過飽和。溶解氧為現場監測指標，由第三方采樣公司進行現場監測，結果和現場操作的規范性密切相關。

審核歷年來采測分離數據發現溶解氧受季節性因素影響明顯，冬季明顯增高，普遍出現過飽和的情況；而夏季水溫較高，溶解氧明顯降低。因此在某種程度上無法真實反映水體污染狀況。審核數據中發現，個別斷面其他監測指標均連續穩定，達到二類水質標準，唯獨溶解氧超過了二類標準，進而導致水質類別被評定為三類。在其他指標沒有超過以往相應水質類別的情況下，僅憑借溶解氧判定水質類別不具備科學性和代表性，還需考慮該斷面的歷史同期情況及其他綜合因素。

2.3 數據剔除過程中的問題

根據中國環境監測總站數據審核相關規定，存疑數據經過專家確認后，可以有條件地進行剔除。一般情況下被質疑數據通常是以下幾種情況：樣品采集、運輸、保存、分析等全程序操作不規范；未嚴格按照《作業指導書》要求分析樣品的；項目之間及時間維度上數據邏輯關系不合理等。質疑通常都是在省級數據審核階段提出，具有一定的滯后性，剔除質疑數據需要審核人員具有相當的經驗。目前就環境監測過程全程序留痕方面，部分地表水監測項目涉及到前處理，且對監測結果有影響，無法直接關聯到儀器進行過程信息采集，進而造成填寫的原始數據和真實的前處理過程有所差異，如果僅僅憑借數據審核人員的技術判斷，在數據的剔除上可能會存在爭議。

2.4 總磷數據審核過程中出現的問題

水質總磷包括溶解態的、顆粒態、有機磷和無機磷等多種形式，所以水樣的前處理方式對總磷的結果有著決定性的影響。地表水中泥沙含量的高低直接影響水樣中總磷的測定結果［2。甘肅大部分斷面都位于黃河流域，黃河部分斷面屬于高泥沙水體，因此能夠采集到有代表性的樣品至關重要。國家出臺了總磷現場采樣的前處理技術規范，即先監測水質的濁度，再決定是否對水樣進行自然沉降或者離心前處理。采樣過程是否規范，決定了后續的監測結果是否準確。

一般通過審核數據現場的濁度，來判定采樣人員的處理方式，其次看實驗室分析過程中有無濁度-色度補償。就水質總磷目前的國標方法及作業指導書方法中，就總磷消解后的濁度補償措施沒有定量化的限定要求，由于分析人員經驗、素質的差異，可能在處理水樣時會采取不同的方式，進而獲得不同的結果。按照現行機制，從曲線、質控等原始記錄上無法反映出在前處理過程方面差異性導致結果差異性的問題。

分析人員是否進行了濁度補償是需要關注的問題。不同性狀的水體消解后的狀態一般不同，一些細小的顆粒物有時無法被消解的澄清透明，進而會對水樣吸光度產生正干擾。根據《國家地表水環境質量監測網監測任務作業指導書》（以下簡稱《作業指導書》）要求，消解后水樣如果有濁度干擾，需要對消解液進行過濾或者進行濁度-色度補償。根據文獻［3］報道，過濾并不能有效去除水樣中無法消解的細小顆粒物，所以仍然需要濁度補償。濁度補償則存在工作量翻倍的情況，需要消解兩個水樣，一個用于做濁度補償，一個用于實際樣品分析。有時分析人員為了節省工作量，可能會憑借肉眼簡單判定，是否需要做濁度補償，屬于分析測站人員的主觀行為，在數據審核的過程中審核人員無法判定。有些實際樣品的濁度可能用肉眼無法準確判斷，建議對消解后的樣品進行濁度的測定，進行量化判定。

2.5 不確定度在水質類別判定中的作用

當測量結果接近排放限值時，測量結果不確定度的大小直接影響是否達標的判定，此時對于測量結果的不確定度的評定顯得尤為重要［4］。但結果不確定度的評定在實驗室資質認定管理中并非強制性要求，導致分析測站并沒有將結果不確定度的評定納入日常數據的管理機制。在實際工作中，化學需氧量、總磷和氨氮經常會出現剛剛超過水質類別限值的情況，技術人員一般沒有引入不確定度的意識。

2.6 重點關注具有地方特色的污染因子

經多年審核經驗，馬蓮河流域屬六價鉻、氟化物屬于典型的具有地方特色的本底值超標因子。有文獻報道［5］，馬蓮河流域六價鉻長期超標主要受到自然地理條件影響。馬蓮河是涇河最大的一級支流，流域上游特別是環縣北部為苦咸水區，苦咸水主要是通過淺層地下水和泉水的形式帶出［6］。根據《地表水和地下水環境本底判定技術規定》，以《地表水環境質量標準》常規監測項目Ⅲ類水質標準限值為判定標準，可以按照相關程序將受到地質因素影響的監測因子作為本底值上報中國環境監測總站。

3 建議和辦法

3.1 有針對性地進行能力驗證和比對

實驗室間比對以及能力驗證計劃是體現實驗室質量水平和技術能力最具說服力的手段［7］。制定考核計劃時最好能夠結合行業主管部門的能力驗證計劃一并進行，制定適合采測分離的能力考核因子，優化考核方式，優先考察基體和前處理方式對結果的影響，引入對樣品前處理環節的考核，以為下一步優化《作業指導書》提供客觀依據。針對一些在前處理方面人為因素影響較大的易超標因子如總磷、化學需氧量、氨氮等監測指標，總站可以定期根據在跨省斷面組織實驗室間比對。

3.2 切實引入監督檢查機制

對于一些敏感斷面，可以結合國家和地方“雙隨機、一公開”等質量專項檢查工作，將采測分離數據質量檢查作為一項常態化的工作機制，融入到實驗室資質認定監督管理中來，從外部監督的方式提高分析測站的檢測數據質量。

3.3 優化不確定度評定模式

不確定度分為A類和B類，通常A類僅考慮到重復性引起的不確定度，在實際工作中評定意義不大，但是B類不確定度的評定涉及到分析測試的各個環節，工作量復雜，對于一些基層監測人員來講難度較大。建議國家或者省級層面組織人員，選取典型因子，簡化不確定度評定模式，建立適合采測分離的不確定度的評定程序和模型，其納入到《作業指導書》中，為監測結果的符合性評定提供充分的依據。如果涉及達到臨界值的情況，建議分析測站啟動內部質控機制，根據體系文件規定，進行不確定度的合成和評定，以防由于偶然因素簡單判定數據超標。

3.4 科學評價本底值

針對地方特色，科學評定具有地方本底值的監測因子，在評價考核時充分考慮環境本底值等相關因素。本底值的判定工作具有一定的技術難度，需要結合多種因素，結合監測斷面及其周邊的數據歷史情況，建議國家層面派出一定的技術力量科學幫助地方考察論證，在減少主觀因素的同時，能夠科學進行數據的剔除和評價，讓評價結果更好服務地方。

3.5 優化監測方法

探索建立適合黃河不同類型水體的常規分析方法，最大限度減少顆粒物對監測結果的影響。最大限度地減少濁度對總磷的影響，在是否進行濁度補償方面建立標準化的前處理模式，減少人為主觀因素對數據結果造成的影響。建議后期對《作業指導書》進行完善，通過總站定期自下而上征集建議的方式，不斷優化分析全過程，探索更加適合不同地域地表水監測斷面的分析方法。

3.6 優化全程序留痕

目前國家地表水環境質量采測分離過程已經基本實現樣品采集、運輸、交接及分析及質控的全過程留痕，建議針對一些前處理過程對結果影響較大的項目，增加樣品性狀及前處理過程中的留痕。