浅析环境监测异常数据分析及处理

季心红 杨瑞凤

（宿州市环境保护监测站安徽宿州23400）

浅析环境监测异常数据分析及处理

季心红 杨瑞凤

（宿州市环境保护监测站安徽宿州23400）

环境监测是环境保护的有效手段，随着科技的发展，监测数据的分析与处理有了长足的进步。笔者对监测数据产生异常从两个方面进行了分析：（1）数据异常产生的原因，（2）数据异常的辨识方法；并提出了防止数据异常产生的对策措施：（1）强化环境监测人员责任意识；（2）提高监测人员专业水平；（3）加强数据审核；（4）建立可追溯制，以便供广大环境监测人员参考。

环境监测；异常数据；分析与处理；浅析

环境监测是一种对水环境、大气环境、土壤环境进行连续地或间断地测定环境中污染物的变化，对其数据进行分析和归纳变化及其对环境影响的过程[1]。就是对环境中污染物质和种类、分布和浓度进行监测和分析，这个过程是定点、定期进行的。环境监测数据具有完整性和代表性，这些数据能全面描述污染物的空间分布状态，具有可比性和准确性，即这些数据是经过精密仪器采集，采用一定的数据处理方法进行分析验证。

环境监测是获得高质量的环境监测数据，以此数据来推测整个环境现有的质量特征[2]，环境监测是一种重要的数据来源，表征环境科学质量。但在实际监测过程中，影响环境结果的因素很多，如各种环境要素本身的时空变化、样品的采集、运输、分析过程中发生差错和采样地点的偶发事件，这些因素都会使监测数据产生异常[3]。因此，在环境监测过程中出现数据异常是不可避免的，也是实际工作经常遇到的，只有对异常数据进行分析，去除其不合理的数据或明显可疑的数据，并对其产生的原因进行深入分析，从而使环境监测数据可具有真实性性、可靠性。

1 环境监测异常数据及辨识

异常数据是一种不符合实际监测的真实性和逻辑性，与实际数据产生较大出入，无法反映建设项目环境污染状况和无法准确反映实际环境质量的可能情形。对于异常数据的产生，有许多原因：人为因素的存在、自然因素的存在和其他无法预测的原因等。根据监测数据变化的特点，一些学者对异常数据的识别归纳出多种方法[4]，也有学者根据污染物不同时段的变化情况进行识别，将异常数据分为实际不相符的数据、不合理的数据和离群数据等[5]，从而可以提高对异常数据的识别能力和准确性。

1.1 环境监测异常数据产生原因分析

总体而言，产生环境监测异常数据可以分为两个方面的原因：客观原因和主观原因。

1.1.1 采样误差原因，由于采种行为的不规范或者采集的样品质量不符合实际，从而使采集的数据不符合实际或与实际数据相差较大，使监测数据偏离了实际数据，如对水面进行监测时，在河流断面采样时，所采集的断面都是排污口，这样的数据往往与一般数据要大，不能真实反映某河流的污染情况，这是采集样品的位置不符合相关标准所致。如对除尘器断面采样时，如果仅仅对挡板上的灰尘进行采样分析，监测浓度往往很高。

1.1.2 样品运输和储存环节原因，样品采集后需要将样品运输至专门的环境实验室，不能进行现场监测分析的。这样在运输途中如果样品受到某种污染或天气影响的因素，分析结果的客观真实性大大降低了，获取的监测数据与真实的数据存在较大差异性。如有的试剂辅助保存运输，却没有添加；需要加固的样品试剂没有加固；需要冷冻运输的样品没有冷冻和在运输和储存环节出现交替污染等等因素，使获取的数据出现了较大的偏差。

1.1.3 非典型监测，采样人员在采样时间和采样不符合环境监测有关规范要求时，还有如仪器设备陈旧无法进行采集和处理，所获取的数据不能代表分级数据或不能反映环境质量因子。如采样时间是否符合要求，在生产排放不稳定的情况下，采集时间过短往往采不到排放的污染物。在低负荷运转情况下，不但监测数据容易出现异常，还会采集不到污染物。

1.1.4 分析误差：分析误差也是导致监测数据异常的原因之一，如分析仪器不正常运行和未检定、样品受到其他相关物品干扰，或者标准样和分析样过期，出现失效等，这些因素都会监测数据出现了异常。

1.1.5 监测人员的素质，监测人员素质较低，对监测数据不能进行科学分析与处理，使部分数据不具有真实性。

1.2 环境监测异常数据辨识方法

1.2.1 离群数据。离群数据具有以下特征：与实际数据相差较大、监测获取的数据与全部数据的平均相差太大时，环境受污染程度难以全面地用这些监测数据客观地反映，这时所获取的监测数据为离群数据。例如，《饮食业油烟排放标准（试行）》中有关规定，定性为无效数据：监测获取的数据小于最大值1/4时，不能作为监测环境质量分析的数据参考，并要求剔除该离群数据。除此之外，对于离群的数据的处理也是众说分云，没有达成一致意见，通常做法是依靠监测人员和管理人员的判断能力，结合各个环境质量特征具体问题具体分析和识别。对于离群数据可以用T检验法或Q检验法加以验证。

1.2.2 不合理数据。在环境监测过程中，有些数据明显与常规监测数据差异很大，这些数据不能为实验和监测所采用为异常数据。

1.2.3 与实际不相符数据。对于广大监测人员来说，对于不同类别、不同区域环境质量的监测，对于采用不同的环境设备，相对数据范围监测人员大致能知道，一旦出现了与日常数据偏差较大时，就会引起监测高度重视，加以分析原因。

2 环境监测异常数据处理

当环境质量监测人员发现数据出现了异常，首先冷静思考，从人为因素、环境因素和工况条件、采样断面等方面进行查找。是否采样断面出现了意外情况或者受到了严重污染,对于异常数据不能轻易忽略或剔除，确定数据产生的环节或可能因素，并向主管人员报告，帮助共同分析。在通常情况下，环境质量监测采样数据最少5个以上，对于异常数据最多可以忽略2个，对数据产生异常的不同类型进行不同和处理。

2.1 监测数据与被监测环境实际一致

异常数据产生的原因应该进行充分说明，并分析原因，并将结果上报给当地环境保护主管部门，由主管部门对该区域环境质量进行特殊的监管。

2.2 监测数据是因为监测误差所致

对于异常数据予以剔除，如果监测数据充足的情况下，进行分析评价剩余有效数据；如果监测数据太少不足以评价，还需要重新监测，对分析数据予以补充，增加一些有效监测数据，从而确保监测结果的准确性。

2.3 不能确定异常监测数据的原因

针对这种情况下，就需要重新监测，并对工况条件、监测仪器、监测人员和环境因素，包括周围环境条件等进行详细的分析和记录，从而使重新监测的数据具有可用性、可追溯性，并及时进行处理。

3 环境监测异常数据防止对策

通过前文分析，对于环境监测数据异常形成的原因进行了分析，并且对异常数据进行了辨识和处理有了一定的认识。因此，对于环境监测过程中，要采取切实可行的方式方法，进一步避免和减少异常数据的发生，或如果异常数据发生时，要科学应对，全面把握，识别数据发生的原因。

3.1 强化环境监测人员责任意识

具备一支业务素质高、责任心强的监测队伍，才能确保高质量的环境监测结果，对于监测人员要有更严格的要求。首先监测遵守职业道德和职业责任感，要爱岗敬业，不能自行随意更改监测步骤和环节，严格按照监测工作流程和要求来进行；其次监测人员要把监测质量的提高作为工作的追求目标，从各个环节来减少异常数据的发生和预防工作，如对于采集样品质量的提高，运输和储存的样品加强管理，从而进一步减少人为因素导致的数据异常；再次加强业务知识的学习，采集样品的代表性和真实性，有没有漏缺其它类型的样品，监测频次的合理性，监测时间的选择，被监测环境质量数据周边企业的生产工艺，监测工作流程是否合理、科学性等。

3.2 提高监测人员专业水平

监测质量和监测数据的准确性取决于监测人员的专业水平和业务素质，特别是对于环境条件复杂、数据处理难度较大时，更应该要求监测人员具备高素质的专业素养。因此，对于环境监测机构来说，一方面要大胆引进人才，特别是业务性强、责任性的高素质、高学历人才；其次对现有人员进行专门业务知识培训，而且一年多次进行，使他们在培训中不断地得到知识更新，提高他们对监测数据处理、分析和认知能力，提高他们对监测异常数据的处理方式方法；再次当然也要不断更新设备，淘汰旧设备，提高环境质量监测数据的准确性，这就要求监测机构不断地加大投入；第四是提高监测人员的工作待遇，提高工作人员的积极性和工作热情，一定程度上减少人为造成异常数据的发生。

3.3 加强数据审核，建立可追溯制

为了减少环境监测数据异常现象的发生，对于影响数据发生过程中各个环节进行监督，一方面可以建立多层次监测数据审核制度[6]；另一方面环境监测部门对于监测数据实行可追溯制度，建立层层把关，对于获取的监测报告的数据多头监管；一旦出现异常数据时，要求监测人员对于异常数据进行分析，查找问题出在哪个环节，从而有针对性对数据不同类型给予解决措施，这样可追溯制度给我们查找问题的原因提供一条切实可行的途径，避免在以后的监测工作中加以注意，尽量避免类似错误的发生。

4 结语

随着经济的发展,人们生活水平的提高,污染物对环境产生较大的威胁,不论是大气、水体或土壤环境都需要对环境质量进行监控，目的是为了得到质量较高的监测数据，根据数据和特征污染物来改变环境质量。在实际监测过程中，自然界万物处于一个动态的环境中，很多因素在不同的时间点上具有不确定性，一个小因素的改变都会影响监测结果，使数据产生异常[7]。

环境监测结果的准确是否直接反映到指导人们治理环境、管理环境、认识环境和评价环境，合乎质量要求的监测数据至关重要，以摆脱因对环境状况的盲目性所造成的不良后果[8]。因此，为了数据审核质量打下扎实基础，环境管理者做决策做好服务，对于环境监测工作中出现的异常数据进行合理分析，找出数据产生的主要原因，并采取有效地处理措施，才能确保环境监测的可靠性和准确性。

[1]严晖.环境监测数据处理与分析[J].中国环境管理,2006(3):51-53.

[2]项丽萍.实际监测中异常数据的处理[J].水利电力劳动保护, 1996,3（1）:48.

[3]王尔宜,魏莉,张怀北.等.浅谈监测数据审核及异常数据的分析与判断[J].环境监测管理与技术,1999,11（3）:46.

[4]徐浒仲,宋永乐.浅议异常监测数据的分析与判断[J].环境监测管理与技术,1995,7（8）：41.

[5]牟永铭.环保验收监测异常数据的分析与处理[J].环境监测管理与技术,2013,25（2）：4-6.

[6]单正菊,朱承章.建立多层次的监测数据审核制度[J].环境监测管理与技术,1992,4（4）：5-6.

[7]何瑞瑞.对环境监测中的异常数据进行分析[J].科技与创新, 2015,(7):89-89.

[8]中国环境监测总站《环境水质监测质量保证手册》编写组.环境水质监测质量保证手册[M].北京:化学工业出版社,2009.

季心红（1969—），女，汉族，安徽宿州人，大专，工程师，主要从事环境监测分析研究工作。