环境监测数据可靠性影响因素分析

鲍 静，韩少辉，崔赢午

（北京宇航系统工程研究所，北京 100076）

引言

企业在生产过程会产生各种污染废物，随着国家政策对环保要求的提高，企业逐渐加强废水、废气污染排口的污染物监测与监控，监测数据可为企业的工艺改进、环保设施改造提供技术支撑，因此环境监测数据的可靠性是一切环保工作的基石。

环境监测数据需要具有代表性、完整性、准确性、客观性，影响环境监测数据可靠性因素较多，本文从不同监测方法、统计分析以及审核要求方面对监测数据可靠性进行分析。

1 环境监测数据的质量要求

监测技术方法种类繁多，针对不同的技术带来的弊端，需要采取不同的技术降低监测数据误差，提高准确度。因此需要明确环境监测数据几个要素，一般来说，环境监测数据质量要求主要包括代表性、完整性、准确性、客观性和合法性。

1.1 数据的代表性和完整性

数据的代表性就是要求所获取的环境监测数据可以很好地代表污染物在时间以及空间上的分布情况；而完整性则是指环境监测数据要足够详细，不能出现某些数据缺失或是遗漏。一般来说，监测采样点的设定以及采样时间、周期和频次的确定等都能很好地体现环境监测数据的代表性和完整性。

1.2 数据的准确性

环境监测工作分为现场样品采集与实验室分析两部分任务，有别于其他监测领域，数据的准确性就要求两部分工作都要严格执行相关标准规范，否则得出的结果差异性很大。

1.3 数据的客观性和合法性

环境监测必须要严格按照相关法律，数据的客观性就要呈现出真实的监测情况，不可被其他的某些因素如人为因素所影响。

2 实验室监测技术对监测数据的影响

实验室监测属于最为常见的环境监测技术，一般为现场采集样品，运回实验室在进行样品分析，最终数据计算得出结果。实验室监测技术的优点在于质量控制性强，数据稳定性好，抗干扰能力强；缺点在于时效性难控制，无法实现环境中样品实时测试，以及对外场作业时的质量无法监控问题。

实验室监测技术数据影响主要分为两部分：外部现场样品采集以及实验室内部分析。目前外部现场样品采集目前缺乏质控手段，导致现场监测工作能直接影响监测数据结果。

2.1 现场监测技术影响

2.1.1 现场监测未按规范执行

目前环境现场监测无法实现盲样考核，唯一的多次采样方法又受现场工况限制，现场监测时只能完全依靠人员的专业素质、责任心来控制现场采样质量。一旦人员专业技术不高，对标准规范了解不透彻，采集回的样品又无从考证是否按照标准规范执行，最终直接导致分析样品的数据出现差错[1]。

2.1.2 现场监测取样地点、工况不满足要求

国家规范中取样位置常常不明确，主要靠监测人员根据现场条件、自身经验来确定，例如为采集小区环境空气样品，只有临近街道位置才能满足监测设备安放条件，汽车等其他因素必然影响监测数据，但由于受地理环境限制，采样所得的监测数据误差大；为夜间作业工业企业采集样品，由于夜间采集废气不易，常在白天采用模拟工况进行采集，模拟工况和实际运行有较大差别，导致采集样品真实性下降。

2.1.3 样品运输与保存无法达标

除去以上在现场出现的原因导致监测结果不具有可靠性，样品采集后运输回实验室过程中保存要求大部分实验室。尤其采集的水样，需要根据不同的监测物质选择不同保护剂，不同的采样瓶或者低温存储运回，但在实际运行中，以上情况难以执行到位。

由于外场作业的居多影响因素，即使实验室内部再加强质量管理与控制，由于样品源头出现问题，最终的监测数据结果难以为真。

2.2 实验室内部分析影响

目前实验室内部分析可通过盲样、平行样、加标回收等方法实现分析过程的一定管控，但仍有客观因素给监测结果带来影响。

2.2.1 不同监测设备影响

目前环境监测分析设备中国外发展水平较高，同一种物质有较多的大型设备可实现检测，例如水中的重金属，可用原子吸收分光光度法，也可用等离子发射光谱仪进行分析，不同仪器带来的设备误差也较大。

2.2.2 不同分析方法影响

选择正确的分析方法对实验员考验较强，例如国家标准中氰化物监测方法主要为硝酸银滴定法和异烟酸-吡唑啉酮光度法两种。但是由于受水中污染程度影响，氰化物质量浓度在1 mg/L以上的才能采用硝酸银滴定法，否则必须采用异烟酸-吡唑啉酮光度法；如果氰化物质量浓度低于1 mg/L，采用硝酸银滴定法进行监测，监测数据直接扩大10倍。

在实际工作，某军工企业电镀废水中的氰化物在监测过程中就出现上述现象，但由于企业未将工艺生产与实验室进行分析沟通，实验室未选择核实的分析方法，导致监测数据一直处于异常状态。因此选择合适的分析方法，需要实验员、企业双方沟通，才能提高监测结果的合理性与准确性。

3 在线监测技术对监测数据的影响

环境在线监测技术是以在线自动分析仪器为核心，运用现代自动测量技术、自动控制技术、传感器技术、计算机应用技术以及相关的专用分析软件和通信网络技术所组成的一个综合性的在线自动环境监测与环境预警体系[2]。目前该系统在线监测技术逐渐在企业应用领域较广，例如企业烟气、水质、噪声等不同污染源，国家环保部门相继出台标准规范。该技术方法优点在于可以实时监测，实时数据采集，极大降低人工，提高工作效率；缺点在于对于恶劣的环境中样品测试干扰大，数据准确度不高，稳定性不好，一旦出现故障，影响所有的监测结果。

目前企业安装的在线检测仪以水质在线监测仪居多，例如COD分析仪、氨氮分析仪、重金属分析仪和TOC分析仪等。在运行过程中，样品预处理情况、管路流速、环境都直接影响监测结果，由于安装在线监测仪器的机房一般为无人看守，因此更容易导致监测数据处于失控状态。

国内在线监测技术发展有几十年历程，但企业推广缓慢，主要原因在于环境在线监测设备计量手段的缺失、后期维护费用高、国家实验室认可度不高，因此企业普遍认可实验室监测技术。

但实验室监测技术带来的问题在于监测数据不是长期跟踪数据，以抽测数据为主，抽测数据有利于执法监督，但真正给企业带来的实际有用效果不明显。因此未来环境监测仍需要靠拢在线实时监测技术，只有建立环境监测大数据平台，环境监测数据才能更好发挥自身的效果，为企业工艺要求、超标预警提供真正的技术支撑。寻找实验室监测技术、在线监测技术之间的平衡点应是环境监测未来发展的重点。

4 统计分析方法对监测数据的影响

实验室监测数据或在线监测数据只是完成了单次样品测量分析工作，监测数据的最终应用还需要经过统计分析之后才能在不同工作中发挥出不同的作用，例如排污收费、排污申报、污染源普查和城市空气质量预报等等。因此环境监测数据最终结果是以统计学为基础的，利用实际监测数据为计算得到结果的方法一般称为实际监测法，实际监测数据以平均值为最主要统计分析方法。

在实际监测数据无法获得时，还常用系数计算法、物料平衡法进行数据分析，一般是实际监测法和系数计算法应用较多，物料平衡法应用较少，主要是受工艺过程复杂，技术含量要求过高的限制，系数计算法在企业环境报表中应用较多。系数主要来自国家发布的行业核算系列书籍中，涉及主要排污行业，也是通过实际监测大量核算出来的。

在实际应用过程中采用不同分析结果还是稍有不同。以某单位锅炉废气中二氧化硫排放量为例，企业采取在线实时监测数据进行计算以及采用经验系数法计算出的最终二氧化硫量是不同的。

以实际监测数据计算：QSO2=CSO2×风量×年工作时间 =20.88 mg/m3×91 900 m3/h×19 800 h/a=37.99 t/a。QSO2为 SO2每年排放量，CSO2为 SO2浓度。

以经验系数法计算：QSO2=1.6×燃煤量×煤含硫率×（1-脱硫效率）=1.6×44 800 t/a×1.2%×（1-95%）=45.30 t/a。

上述不同的统计分析方法带来的结果相差10%左右，但均为受认可的方式，企业可以采取合适的统计分析方法进行数据上报。

5 实验记录对监测数据影响

在整个环境监测工作中，人员的监测活动之后，各种记录也是监测数据的质量保障重要依据，例如：监测任务记录，采样记录，设备领用与使用记录，样品运送记录，质量监督记录，样品分析记录，仪器期间核查记录。通过这些原始记录，可以对监测数据有理可查，这种权工作记录方法，不仅有效保障实验数据完整性、准确性，还能比较好地解决监测工作的问题，从而制定良好解决措施，为以后环境监测数据质量保障工作提供技术支撑[3]。

6 结语

现有条件下环境监测手段、设备人员和环境都会成为监测数据的影响因素，企业以及检测机构应根据自身要在原来的基础水平上更进一步地提高自己的综合分析能力，对提供的监测数据争取更可靠更合理，业务技能不断地进步。同时由于获取的环境监测数据与区域的过去和现在都有密切的联系，监测人员还要对监测区域的过去和现在的环境状况都要进行深入的了解和分析，在了解的基础上展开全面的探讨，这样才可以保证获取的监测数据更全面，更有说服力[4]。