環(huán)境水質(zhì)分析監(jiān)測與監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理

王子璐，李壯

1.天津天濱瑞成環(huán)境技術(shù)工程有限公司；2.河北省水利水電勘測設(shè)計研究院集團(tuán)有限公司

當(dāng)前，我國正處于社會轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵時期，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)活動實(shí)施過程中，水污染問題愈發(fā)嚴(yán)峻，水資源關(guān)乎著廣大人民群眾的健康、生活、生產(chǎn)，做好水質(zhì)監(jiān)測工作，發(fā)揮監(jiān)測技術(shù)的作用優(yōu)勢，加強(qiáng)監(jiān)測數(shù)據(jù)處理能力，可以全面深入了解水質(zhì)污染嚴(yán)重程度，從而更科學(xué)有效地解決水環(huán)境污染問題。

一、水質(zhì)監(jiān)測的意義

環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測在水環(huán)境質(zhì)量保護(hù)、污染防治以及開發(fā)等多個領(lǐng)域均有著極為重要的作用，其意義具體表現(xiàn)在以下方面：

（一）水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測意義

人的生活離不開飲用水，所以水的質(zhì)量至關(guān)重要，如果飲用水出現(xiàn)污染，那么將會給人們的健康帶來巨大危害，比如說，日本曾經(jīng)發(fā)生過的水俁病和痛痛病事件都是因為水污染所引發(fā)的。水中存在有害細(xì)菌時，還可能會引發(fā)痢疾、傷寒病、霍亂等一系列疾病，對人們健康的負(fù)面影響不言而喻。做好水質(zhì)監(jiān)測工作，可以及時發(fā)現(xiàn)飲用水存在的問題，對水質(zhì)的安全性進(jìn)行系統(tǒng)分析，可以有效解決相關(guān)問題，將各類疾病扼殺于搖籃之中。

（二）污染源監(jiān)測意義

近年來，我國工業(yè)發(fā)展十分迅猛，隨著工業(yè)企業(yè)數(shù)量大幅度增加，工業(yè)用水量逐漸加大，使用期間將會產(chǎn)生多種多樣的污染，而許多企業(yè)對于相關(guān)污染問題的關(guān)注度以及重視度不足，因此導(dǎo)致水質(zhì)污染問題頻繁發(fā)生，比如說，在鍋爐用水時，如果水中含有較多的碳和鎂的硫酸鹽，鍋爐將會產(chǎn)生大量的水垢，這樣既會耗費(fèi)大量的燃料，而且還容易引發(fā)爆炸事件，對人們的生命安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。針對工業(yè)用水水質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)監(jiān)測，可以更深入地了解水質(zhì)使用情況，為水質(zhì)污染問題的解決提供可行的解決對策，這樣既可以保護(hù)生態(tài)環(huán)境，同時還能夠有效降低企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營成本，保證工作人員的安全。

二、水質(zhì)分析和監(jiān)測技術(shù)概述

（一）水質(zhì)分析與監(jiān)測技術(shù)

水質(zhì)分析與監(jiān)測技術(shù)主要是對水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測，分析水質(zhì)中所包含的化學(xué)物質(zhì)、有毒物質(zhì)、重金屬污染、懸浮物以及沉積物等等。當(dāng)前隨著我國工業(yè)化進(jìn)程加快，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)對于化肥、農(nóng)藥等物品依賴度的提升，在工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中均有可能造成嚴(yán)重的水質(zhì)污染問題。因此，做好水質(zhì)監(jiān)測工作，可以更加準(zhǔn)確地了解水資源的污染嚴(yán)重程度，為工業(yè)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中造成的環(huán)境污染問題提供數(shù)據(jù)支持。

（二）水質(zhì)分析和監(jiān)測技術(shù)方法

在對水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測時，方法可謂是多種多樣，其包含有重量分析法、滴定分析法、取樣分析法、儀器法、質(zhì)量法、電化學(xué)法、原子吸收法、分光光度法、離子色譜法等等。水質(zhì)監(jiān)測包含環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測和污染源監(jiān)測兩個方面。水質(zhì)分析前，需要基于采集來的水樣，包括環(huán)境質(zhì)量水體中的地表水、地下水、飲用水以及污染源中的企業(yè)排放廢水、工業(yè)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)期間所排放的各類廢水，并需要對分析的水質(zhì)樣品進(jìn)行分類編號，然后借助監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，形成專業(yè)化的水質(zhì)報告。結(jié)合水質(zhì)報告，能夠評估采集的水樣是否達(dá)到相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，如《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》和《污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》等，評價是否存在水污染問題以及水污染的嚴(yán)重程度等等。

三、水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)與方法分析

水質(zhì)監(jiān)測分為三個階段，即采樣、測試和數(shù)據(jù)處理。采樣主要指的是由采樣人員對需要監(jiān)測的水體進(jìn)行采集。采樣時應(yīng)當(dāng)充分考慮周邊環(huán)境問題，比如在對地下水進(jìn)行取樣的時候，應(yīng)當(dāng)全面深入分析周圍環(huán)境以及工業(yè)布局情況。應(yīng)當(dāng)定期開展環(huán)境質(zhì)量樣品的采集，因水環(huán)境質(zhì)量周邊的情況處于不斷變動的狀態(tài)，定期采集樣品并開展分析，能夠更加真實(shí)地反映水質(zhì)變化情況。在對采集的水體開展水質(zhì)分析時，應(yīng)當(dāng)按照相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)開展水質(zhì)監(jiān)測并做好相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄與分析工作。數(shù)據(jù)處理是基于長序列水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過長時間、高頻次的分析，統(tǒng)計所監(jiān)測的水體水質(zhì)是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)。在水質(zhì)分析監(jiān)測時，無論采取何種方法都必須要保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性與可靠性，在監(jiān)測方法選取中應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行，要慎重選擇，比較常用的主要有以下幾種方法。

（一）儀器法

該監(jiān)測方法是借助現(xiàn)代監(jiān)測設(shè)備對水體情況進(jìn)行監(jiān)測分析，其操作過程簡單方便，監(jiān)測速度比較快，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性比較高，最常見的有色譜和等離子發(fā)射光譜等。但是在應(yīng)用儀器之前，必須要對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，查看設(shè)備是否能夠高質(zhì)量穩(wěn)定運(yùn)行，是否存在故障或者是缺陷，如果儀器設(shè)備存在缺陷則不能投入使用，需要先調(diào)試好設(shè)備然后再進(jìn)行監(jiān)測。

（二）重量法

該方法主要是分離和監(jiān)測水體中的組分，然后主要通過測量組分的平衡來比較無污染的水體，從而計算水體中組分的比例。該監(jiān)測方法操作相對來說比較簡單，但是其對精度的要求較高，否則將發(fā)生比較大的測量誤差。因此，在操作期間需要加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化監(jiān)督管理，以便能夠及時有效地解決問題。

（三）滴定法

滴定法的應(yīng)用主要是借助化學(xué)原理從試驗溶液中提取水，然后加入準(zhǔn)備好的高精度標(biāo)準(zhǔn)溶液與試驗溶液反應(yīng)，再進(jìn)行試驗，計算溶液中的物質(zhì)，該方法在應(yīng)用期間雖然也可以精準(zhǔn)地監(jiān)測出水體中的各類物質(zhì)成分，了解水污染嚴(yán)重程度，但在實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)容易受到外界環(huán)境因素的影響和干擾，要想獲取高度準(zhǔn)確的結(jié)果，必須要在標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗室內(nèi)進(jìn)行，因此該方法的應(yīng)用推廣范圍相對比較有限。

四、水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)處理方法分析

（一）時間序列分析

時間序列分析是動態(tài)數(shù)據(jù)管理常用方法之一，環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測并非是一蹴而就的，其需要對水體開展長序列水質(zhì)監(jiān)測，這樣才能獲取動態(tài)數(shù)據(jù)信息。監(jiān)測時間必須要科學(xué)合理的控制，既不宜過長也不宜過短，否則的話監(jiān)測結(jié)果將會受到干擾和影響。因此在應(yīng)用分析監(jiān)測技術(shù)時，要立足實(shí)際情況制定科學(xué)合理的監(jiān)測周期，定期監(jiān)測水質(zhì)變化情況，保證監(jiān)測的科學(xué)性與合理性，優(yōu)化監(jiān)測的穩(wěn)定性與質(zhì)量。

（二）平行數(shù)據(jù)驗證方法

在環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測期間，監(jiān)測工作容易受到外界的影響和干擾，并因此出現(xiàn)較大的波動。基于這樣的原因，為了更好地保證監(jiān)測質(zhì)量效果，減少各類問題的發(fā)生，就有必要對外部環(huán)境因素故障進(jìn)行排除。工作人員可以通過現(xiàn)場采集水體的平行樣品，或者在實(shí)驗室內(nèi)增加平行樣品數(shù)，并設(shè)置不同的對照組，再對各個組別的水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以提高監(jiān)測的準(zhǔn)確性，減少各類問題的發(fā)生，從而獲取更加真實(shí)的數(shù)據(jù)信息。

（三）有效數(shù)據(jù)的正則化方法

在監(jiān)測不同環(huán)境下的水質(zhì)時，分析人員需要采用有效的數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)方法，對所獲取的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理，保存參考值數(shù)據(jù)，并且在隨后的監(jiān)測過程中做好相應(yīng)的數(shù)據(jù)比較工作，提高監(jiān)測的準(zhǔn)確性與合理性。

（四）無效的數(shù)據(jù)清除方法

監(jiān)測期間會受到各種因素的影響，會產(chǎn)生一定量的無效數(shù)據(jù)。針對無效的數(shù)據(jù)必須要及時將其清除掉，否則的話就可能會影響監(jiān)測結(jié)果的科學(xué)性與合理性，導(dǎo)致出現(xiàn)錯誤判斷。

五、水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)處理

（一）收集科學(xué)有效的數(shù)據(jù)

在水質(zhì)監(jiān)測工作過程中，如果要想有效地提升監(jiān)測質(zhì)量效果，解決監(jiān)測環(huán)節(jié)存在的各類問題，為后期水質(zhì)污染問題的解決做好準(zhǔn)備工作，就需要保證所收集數(shù)據(jù)的科學(xué)性與有效性。每次監(jiān)測工作完成之后，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理，針對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性問題進(jìn)行詳細(xì)分析和研究，保證數(shù)據(jù)是具有參考價值的，而且還應(yīng)當(dāng)做好數(shù)據(jù)的存儲工作，這樣后期如果需要再次使用數(shù)據(jù)還可以及時地找出相應(yīng)資料。

（二）反復(fù)驗證方法

為了更好地保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，提高數(shù)據(jù)獲取的精準(zhǔn)性，在水質(zhì)監(jiān)測工作實(shí)施期間，數(shù)據(jù)處理期間不能只是查看某一次的數(shù)據(jù)，還需要反復(fù)多次采樣。比如，在某個地區(qū)可以使用不同的監(jiān)測方法，針對不同時間段的水質(zhì)進(jìn)行取樣分析，在此基礎(chǔ)上獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)，并使數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性可以得到更加有效的保證。

六、我國環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)中存在的問題

當(dāng)前，隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步，我國環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出多元化的特征，監(jiān)測技術(shù)水平取得了巨大的進(jìn)步，但是在監(jiān)測過程中依然存在諸多問題與不足，其主要表現(xiàn)在以下方面：

（一）采樣過于單一

在對水環(huán)境質(zhì)量樣品進(jìn)行采樣分析時，采樣方式、時間節(jié)點(diǎn)、數(shù)量等存在差異時，最終的監(jiān)測結(jié)果以及數(shù)據(jù)也將會產(chǎn)生較大的差異。而當(dāng)前我國環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)及監(jiān)測數(shù)據(jù)處理期間，存在的突出性問題之一，就在于采樣過于單一，即沒有充分考慮到外界環(huán)境因素、監(jiān)測方法將會對監(jiān)測效果產(chǎn)生的干擾和影響，如樣品基本上都是在同一時間段、同一點(diǎn)位和同樣方法進(jìn)行抽取的，在對水質(zhì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測的時候，要在不同時間段，使用不同的方法進(jìn)行樣品采集和分析，同時對于盛裝樣品的各類器皿也需要做好清潔工作，避免器皿存在問題影響樣品質(zhì)量，同時在樣品保存及運(yùn)輸環(huán)節(jié)也需要加強(qiáng)管控，如果該環(huán)節(jié)存在問題，也可能會影響采樣質(zhì)量效果。但實(shí)際上，在采樣期間對于這類問題均沒能引起足夠的重視，因此導(dǎo)致監(jiān)測質(zhì)量效果受到干擾和影響。

（二）監(jiān)測數(shù)據(jù)處理的問題

數(shù)據(jù)的處理也會對監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生干擾和影響，在數(shù)據(jù)處理過程中，如果不夠嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真也會出現(xiàn)處理問題。在數(shù)據(jù)處理過程中問題的發(fā)生主要有兩方面原因，一方面是因為操作人員對于水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)的操作不夠熟練，技術(shù)應(yīng)用期間嚴(yán)謹(jǐn)性不足，因此導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理受到干擾。另外一方面則是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集、處理的相關(guān)軟件系統(tǒng)老化，在應(yīng)用期間故障頻發(fā)，這樣也會對數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性產(chǎn)生干擾和影響。

（三）監(jiān)測人員綜合素質(zhì)參差不齊

在水質(zhì)監(jiān)測的過程中，操作人員水平綜合素質(zhì)越高，那么數(shù)據(jù)處理效果必然比較理想，反之，如果操作人員水平較差，那么數(shù)據(jù)處理效果則也會受到干擾和影響。我國水系龐大，近年來，高校以及其他機(jī)構(gòu)雖然培養(yǎng)了諸多優(yōu)秀的環(huán)境水質(zhì)分析監(jiān)測技術(shù)人才，但是因為水體眾多，相關(guān)領(lǐng)域人才缺口依然比較大，基層儲備力不足，這樣勢必會影響監(jiān)測質(zhì)量效果。

（四）監(jiān)測管理體系不統(tǒng)一

我國現(xiàn)如今對于水質(zhì)監(jiān)測的重視度雖然有所提升，但是相關(guān)工作體系并不是十分健全，其存在的缺陷與不足還比較多。當(dāng)前，我國環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測是由多個部門負(fù)責(zé)管轄，各個部門之間的權(quán)責(zé)協(xié)調(diào)不一致，存在的問題與不足相對來說比較多，比如，各部門之間只考慮到自己所管轄的水質(zhì)監(jiān)測情況以及問題，缺乏全局意識，各部門的聯(lián)動性不足，彼此之間相互推諉，各類問題得不到及時有效的解決。

七、環(huán)境水質(zhì)分析監(jiān)測技術(shù)與監(jiān)測數(shù)據(jù)處理優(yōu)化策略

（一）完善環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測管理體系

監(jiān)測水體質(zhì)量是水質(zhì)監(jiān)測工作的核心所在，準(zhǔn)確的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)是水環(huán)境管理工作有序?qū)嵤┑幕A(chǔ)所在。因此，為了更好地加強(qiáng)對水質(zhì)監(jiān)測的質(zhì)量管理水平，解決監(jiān)測工作中存在的各類缺陷與不足，就必須要積極主動完善環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測管理體系，明確不同部門監(jiān)測人員的主要職能、明確各個部門人員所應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的職責(zé)，使得每個工作人員都能各司其職，積極履行自身的監(jiān)測義務(wù)，在監(jiān)測工作出現(xiàn)問題之后，各個部門能夠攜手合作，通力解決問題，優(yōu)化監(jiān)測質(zhì)量效果，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，解決好水污染問題。

（二）提高監(jiān)測人員綜合素質(zhì)

高素質(zhì)的監(jiān)測技術(shù)人員可以更好地解決環(huán)境水質(zhì)分析監(jiān)測工作中出現(xiàn)的種種缺陷與不足，能更好地解決監(jiān)測工作問題。而要想實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，就需要做好監(jiān)測人員技術(shù)培訓(xùn)工作，保證他們對于各類監(jiān)測技術(shù)方法有充分的了解和認(rèn)識，能夠靈活地處理監(jiān)測工作中出現(xiàn)的種種問題。同時，基層監(jiān)測部門應(yīng)當(dāng)提高對監(jiān)測工作的重視，要保證參與監(jiān)測工作的人員具有專業(yè)技術(shù)能力。

（三）積極公開水質(zhì)監(jiān)測信息

水環(huán)境質(zhì)量與每個人的生產(chǎn)生活都息息相關(guān)，雖然采樣與監(jiān)測是需要專業(yè)人員完成的工作，但實(shí)際上每個公民也應(yīng)當(dāng)履行環(huán)境保護(hù)的責(zé)任，負(fù)責(zé)環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測的部門應(yīng)當(dāng)積極主動公開各項數(shù)據(jù)信息，讓公眾參與到相關(guān)活動之中，這樣一旦出現(xiàn)污染問題，公眾也可以積極采取措施予以解決問題，將各類問題扼殺于搖籃之中，進(jìn)而提高水環(huán)境質(zhì)量。

總之，當(dāng)前我國水環(huán)境污染問題是十分嚴(yán)峻的，要想有效解決水環(huán)境污染問題，使得一系列工作朝著更好的方向發(fā)展，那么加強(qiáng)水質(zhì)分析監(jiān)測技術(shù)與監(jiān)測數(shù)據(jù)處理工作是極為必要的，這樣可以獲取更加準(zhǔn)確的水環(huán)境質(zhì)量信息，為完善環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)體系做好準(zhǔn)備工作，還可以更好地保障廣大人們?nèi)罕姷挠盟踩珕栴}。