地表水监测结果误差分析及应对措施研究

文_魏静 江苏省镇江环境监测中心

地表水监测结构的偏差会影响对地表水质量的评价，在反映地表水环境质量方面也有失客观，如果和实验室监测结果偏差太大，会在结果评价方面具有较大分歧。针对监测结果误差产生的原因，国内许多学者也开展了研究，但研究结果对实际指导意义有限，因此文章在12家监测站48次同步采样、同步分析的基础上，分析了地表水监测结果误差产生的主要因素，并以此为依据提出研究对策。

1 监测站采样与分析

在采样时，选取了12个监测站的河流地表水断面，进行4个月48次的取样监测结果对比。取样采取同步分析、同步采样的方式采集平行样品，由不同的人在各自实验室内进行统一化验分析。采用相对偏差评价监测结果偏离平均水平的幅度，并以此作为衡量监测精密程度的指标，计算公式为：

公式中xi代表单次测定值，表示测定的平均值，i表示平行测定次数，RD表示相对偏差。

2 监测结果

根据地表水监测的22个指标，对获取的800组数据进行统计分析，将异常数据剔除后，发现超出允许相对偏差要求的指标如表1所示。

表1 监测指标允许相对偏差统计表

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对于表1中的监测指标值，选择几家不同的监测单位在相同时间和相同实验室中，按照相同标准对采集的样品进行预处理后，利用相同的设备、试剂开展同步对比工作。对比的具体结果如表2所示。

表2 相同实验方案下监测结果对比表

3 监测结果讨论

影响水质监测结果的因素很多，如水质环境、人员素质、所用设备、监测试剂等，受诸多因素影响，监测结果不可避免的产生误差。既然误差不可避免，则有必要从系统误差和过失误差两个方面分析导致误差的原因，同时应该结合地表水监测指标的实际特点，增加环境因素和质控样选择因素，更加全面准确的分析导致结果产生偏差的原因，以进行针对性的控制措施制订。

3.1 监测方法导致的误差分析

在进行监测时，如果选择的实验设计或者分析方法不准确，会对监测结果产生误差。为验证监测方法不同对结果产生的误差，选择三个指标（总磷、 氨氮和化学需氧量）进行对比。结果显示，利用不同的处理方法会产生一定的监测误差。以总磷为例，在进行该项指标监测时，在对总磷指标消解预处理后，若发现溶液仍然浑浊，则需要对样品进行过滤处理；如果溶液澄清，则不需要进行过滤。而从实验数据可以看出，是否采取过滤处理，将产生不同的监测结果。其它两项指标监测方法也具有类似的规律。

3.2 监测仪器和设备导致的误差分析

监测过程中采用的仪器和设备不同，对监测结果也会产生影响，进而产生一定的误差。对石油类和挥发酚两个指标进行监测，利用不同设备进行样品采集时，监测结果不同，相对偏差也有差异。甚至对同一指标进行监测时，采用的仪器和设备不同，地表水监测结果也存在较大的偏差，因此在采样工具、监测仪器、化验设备选择上应该统一型号和标准，避免监测数据产生较大的误差。

3.3 操作行为导致的误差分析

在监测过程中，由于不同操作人员的素质和操作习惯不同，在进行监测时对监测标准和监测步骤执行力度不一样，因此监测结果存在误差。例如，对同一河流采样样品进行三种形式的预处理，然后测定总磷含量。设置三个取样点，分别现场静置30mim、静置24h和现场离心处理。其中，静置30min后水样中仍有部分泥沙处于悬浮状态， 固液分离不够彻底， 因此总磷测定结果明显高于其他2种预处理方式。其它指标的监测结果同样受到操作行为影响。

3.4 过失操作行为导致的误差分析

过失操作主要指在监测过程中，不可避免的存在一定的操作不规范行为，由于过失会对监测结果产生误差，如常见的不按操作规范进行取样及在样品转移时受到污染等，都会对监测结果产生误差。因此，需要监测人员在监测过程中必须养成良好的工作习惯，以理论和实践水平的提高逐步消除监测误差。

3.5 其它因素导致的误差分析

除了前面提到的影响因素，还有许多因素都会产生误差，如试剂引起的误差、设备产生的误差、化验环境引起的误差、质量控制措施选择不当引起的误差等。可见，地表水监测是一个涉及多因素的系统，必须努力消除各方面因素，才能减少监测过程干扰，确保监测结果准确可靠。

4 应对措施

4.1 优选最优化分析方法

不同的分析方法化验出的数据精准程度有所差别，例如，化学分析法在高组分含量的地表水样中使用较为普遍，流动注射法、气相分子光谱仪法等具有检测速度快、灵敏度高的优点，更适宜在低组分地表水水样中使用。

4.2 地表水含盐量较高水样化学需氧量检测使用统一方法

如果在监测过程中受到氯离子的影响，目前使用的重铬酸盐法在类似水样中不适用，同样的使用总有机碳换算法也会产生一定的误差。海洋监测规范方法能适用于高氯地表水样品的分析， 但与《地表水环境质量标准》中的评价标准限值并不匹配。因此，对这种类型的水样应该使用统一的分析化验方法。在当前的评价指标体系下，建议采用相对准确的总有机碳换算法。

4.3 增加平行测定的次数

在工作量允许的情况下增加精密度的测量次数，可以得到较为准确的分析结果(特别是挥发酚、五日生化需氧量等指标)。在各类考核监测或自动站数据比对中，对于定类指标或比对指标，有必要增加测定次数，取平均值，以减少随机误差，降低误差率。

4.4 加强质控措施减少测定误差

在化验分析过程中，化验人员应该坚持使用严格的化验标准和化验要求，优选最适宜的化验设备和化验仪器。认真遵守质量控制的空白限值、准确度和精密度要求，对分析结果进行质量控制，确保监测结果的真实可靠。

5 结语

地表水监测结果在评价地表水环境质量中起着重要作用，因此必须确保监测结果的准确性。由于监测结果受各种因素影响，须着力减少监测过程中误差影响程度，并通过采取有效措施，减少各类误差，提高监测结果的精确程度。