浅谈环境监测数据审核
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作者: 张颖杰 付国庆
提要本文提出环境监测数据应从代表性、完整性、精密性、准确性和可比性进行审核,才能保证监测数据的质量。
关键词:环境监测;数据审核;质量
中图分类号:X8 文献标识码:A
目前环境管理、环境执法以及社会公众对环境监测数据的需要不断增长,及时、高效、可靠地为社会各方提供公正、权威的监测数据是环境监测站的责任和立身之本。由于分析方法的局限性、监测分析人员技术水平、监测因子的变异性以及各种干扰因素作用,造成数据失真现象时有发生,如果环境监测数据不够准确,将直接影响环境执法、环境管理、污染纠纷仲裁的合理性和准确性,而且对环境评价、环境污染治理,也不可能得出准确结论。从大量环境监测数据里剔除异常数据,及时报出科学、合理准确的结论,是环境监测数据审核工作的主要任务。
发现和判别异常数据,对其进行合理分析是监测数据审核的重要内容,环境监测工作要求监测数据应达到的质量指标是:监测数据具有代表性、准确性、精密性、可比性、完整性。并且监测分析的误差控制在允许范围内。代表性表示在空间和时间分布上,所采样品反映总体真实状况的程度;准确性表示测量值与真实值的一致程度;精密性表示多次测定同一重复样品的分散程度;可比性表示在环境条件、监测方法、资料表达等可比条件下所获资料的一致程度;完整性表示取得监测资料的总量满足预期要求的程度或表示相关资料收集的完整性。因此,系统质量保证是全过程的质量保证。
由于数据审核人员工作经验和思维方式等方面的差异,其环境监测数据审核的方法也各相不同。研究表明,在一般的监测数据审核时,应该围绕着“五性”对监测过程中前后制约的各个环节进行审核,才能保证监测数据的准确、可靠。
一、监测数据代表性的审核
样品的代表性是指具有代表性的时间、地点,并按规定的采样要求采集的有效样品的特性。其中采样是关键环节,我们只有采到有代表性的样品,分析出来的数据才有使用价值和代表性。样品的采集是全部分析工作的基础。虽然我们有精密的仪器和准确的分析方法,但是忽视了采样的科学性、技术性,所获得的监测数据就难以反映被测对象的真实情况。实践证明:缺乏科学性的采样所带来的误差远大于实验室内分析过程中所产生的误差。在环境监测采样过程中,若采样人员对采样过程的质量保证和技术管理不够重视,责任心不强,如在废水采样时忽视了工业废水是污染物浓度和流量随时间而变化的非稳定流体,没有同步进行测流量和采集样品;或随意简化测流程序,不管排污渠的宽度如何,只在渠中间用流速仪测一个数据;或用浮标法测流时,测量的距离和次数均少于规定要求等,不符合规范的采样必然给监测数据带来较大的误差且不能真正反映样品的代表性。因此审核人员应根据自己负责审核的内容,把好外场采样的质量关,及时发现和杜绝可能出现的问题。此外,数据的代表性具体还体现在“时空”代表性上。负责室内审核的人员应着重审核原始环境样品采样记录是否全面,采样人员是否严格按照规范认真做好样品采集时周围环境的偶然和人为因素影响的记录,水文、气象等特征的描述以及污染源监测采样点位置,生产工况、排污周期、取样方法的记录;检查是否有企业法人代表的签名。如果发现监测数据有异常,如某污染物排放浓度较以往高等情况,都应首先通过采样记录详细分析原因,确保数据具有代表性。
二、环境监测数据完整性的审核
在保证样品完整性的同时,为了保证监测数据的完整性应审核分析方法的选择是否正确,方法的检出限、测试精度是否符合监测对象的要求。若方法选择不当,监测数据就会发生偏差或不准确。环境监测按监测目的不同可分为环境质量现状监测、污染源监督监测、环评监测以及建设项目竣工验收监测等,不同的监测目的有不同的监测方法、规范要求,与其对应的监测项目、分析方法、监测频次及监测数据所要求的质量目标也各不相同。故在审核监测数据完整性时,应着重审核不同监测对象的采样频次、采样时间、监测项目设置是否达到监测技术规范的要求,分析方法、检出限、测试精度、评价标准是否符合监测目的的要求,若方法不当就会发生偏差或不准确,特别是工业废水中不同行业的必测项目是否齐全;采样时其他辅助参数的监测项目等是否完整。
三、监测数据精密性、准确性的审核
当按规定采集的具有代表性的有效样品传输到实验室进行分析测试时,为取得满足质量要求的监测结果,必须在分析过程中实施各项控制测试质量的实验室质量控制。其中,精密度和准确度是衡量实验室内测定结果质量的重要指标。因此,在审核这两项指标时除了要确保所用仪器的精度外,还要特别注意每批样品的测试是否有按技术规范要求,有一定比例的样品平行双样分析、加标回收率分析、密码样及密码样平行分析等。检查样品平行测量值是否具有良好的重复性和再现性,其精密度是否达到方法给定的室内标准差的要求;样品加标回收率的测量值是否尽可能地与真值接近,回收率达到技术规范要求。此外,除了审核分析过程的精密性、准确性之外,还应审核相应的实验室内质量控制内容,如校准曲线、检出限和空白实验值。在环境样品分析中,有很多待测组分的浓度水平系衡量范畴,且常与空白实验值处于同一数量级,引入的影响也会更大。因此,空白实验值的大小和分散程度,将直接影响所选定分析方法的检出限和实验的精密度。我们只有全面审核环境监测实验室内的质量控制内容,才能保证监测数据的精密性、准确性。
四、环境监测数据可比性(合理性)的审核
监测数据的可比性(合理性)分析包含时空分布合理性分析、污染物排放规律合理性分析、监测指标之间相互关系合理性分析,以及采样、监测、数据处理等全过程可比性分析,还包含标准物质准确度、各行业之间、污染物之间、实验室之间监测数据的可比性和统一性。监测数据的可比性审核的范围很广,且专业性很强,不仅要运用环境监测技术规范和国家颁布分析标准,还要运用各污染物之间相互关系及其在不同环境中的迁移转化规律和浓度变化范围等知识,才能对比各种物质间的关系,对异常值进行合理分析。由于物质本身的特性及各组分相互关系和实际情况存在必然联系,某些要素之间有很紧密的相关性,对一定的样品,各监测指标之间客观上也具有一定的规律性,如在地表水监测中,阴阳离子平衡,pH影响金属离子的存在形式,CODcr>BOD5,同一水样的BOD5浓度高,则CODcr浓度必然高,但反过来CODcr浓度高,BOD5浓度未必高,CODcr浓度高,水中溶解氧必然低,反过来溶解氧浓度高,CODcr浓度未必低,TN>NO3-N、NH3-N、NO2-N三者之和等,反之为异常;这种变化特点在审核中要加以注意;利用类同监测对象的环境统计资料作类比分析,两个工厂产品相同,工艺条件相似,其污染物性质、成分、排污状况大致都在一个范围波动,准确掌握其中一个工厂的污染源监测数据,对另一个工厂的排污监测数据的审核具有重要参考价值,结合其他环境要素,综合分析监测数据。在环境统计资料分析的基础上,应结合有关的物理、化学、生物及水文等资料进行分析,如对于较长河流当其穿越降水量小和地表径流小的干旱地区时,水中的溶解性固体总量一般大于其在降水量大和地表径流大的湿润地区。
环境监测数据审核主要以“五性”进行审核之外,还应注重测量结果的有效数字位数的审核。在一定的实验条件下,样品测量结果的有效数字位数不仅表示测量结果的数值大小,而且表示测量结果的准确度。监测数据有效数字位数是环境监测中测试记录、运算和最后测量结果报告的一个最基本内容。若在具体操作过程中没有按统一的、正确的规定方法对数据的有效位数进行取舍和运算,将使监测结果发生偏差,没有可比性。如重量分析过程中,把称量结果的有效数字位数少记一位或多记一位数,就会人为地把测量的绝对误差和相对误差扩大10倍或缩小10倍。
在环境监测工作中,加强监测数据审核,是确保监测数据质量的重要环节之一,审核人员应当不断学习业务知识,熟悉环境监测技术规范、监测分析标准和各项污染物的特点,发扬敬业精神,增强正确执行规范和标准的自觉性,以科学态度对待每一个环节的监测数据审核,保证数据审核的质量,这样才能确保监测数据的准确可靠,更好地为环境管理服务。
(作者单位:内蒙古自治区满洲里市环境监测站)
主要参考文献:
[1]环境水质监测质量保证手册(第二版).北京:化学工业出版社,1994.8.
[2]环境监测技术基本理论(试题集).中国环境科学出版社,2002.12.
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