环境水质分析监测与监测数据的处理

王子璐，李壮

1.天津天滨瑞成环境技术工程有限公司；2.河北省水利水电勘测设计研究院集团有限公司

当前，我国正处于社会转型发展的关键时期，在农业、工业生产活动实施过程中，水污染问题愈发严峻，水资源关乎着广大人民群众的健康、生活、生产，做好水质监测工作，发挥监测技术的作用优势，加强监测数据处理能力，可以全面深入了解水质污染严重程度，从而更科学有效地解决水环境污染问题。

一、水质监测的意义

环境水质监测在水环境质量保护、污染防治以及开发等多个领域均有着极为重要的作用，其意义具体表现在以下方面：

（一）水环境质量监测意义

人的生活离不开饮用水，所以水的质量至关重要，如果饮用水出现污染，那么将会给人们的健康带来巨大危害，比如说，日本曾经发生过的水俣病和痛痛病事件都是因为水污染所引发的。水中存在有害细菌时，还可能会引发痢疾、伤寒病、霍乱等一系列疾病，对人们健康的负面影响不言而喻。做好水质监测工作，可以及时发现饮用水存在的问题，对水质的安全性进行系统分析，可以有效解决相关问题，将各类疾病扼杀于摇篮之中。

（二）污染源监测意义

近年来，我国工业发展十分迅猛，随着工业企业数量大幅度增加，工业用水量逐渐加大，使用期间将会产生多种多样的污染，而许多企业对于相关污染问题的关注度以及重视度不足，因此导致水质污染问题频繁发生，比如说，在锅炉用水时，如果水中含有较多的碳和镁的硫酸盐，锅炉将会产生大量的水垢，这样既会耗费大量的燃料，而且还容易引发爆炸事件，对人们的生命安全构成严重威胁。针对工业用水水质情况进行详细监测，可以更深入地了解水质使用情况，为水质污染问题的解决提供可行的解决对策，这样既可以保护生态环境，同时还能够有效降低企业生产经营成本，保证工作人员的安全。

二、水质分析和监测技术概述

（一）水质分析与监测技术

水质分析与监测技术主要是对水质进行监测，分析水质中所包含的化学物质、有毒物质、重金属污染、悬浮物以及沉积物等等。当前随着我国工业化进程加快，农业生产环节对于化肥、农药等物品依赖度的提升，在工业和农业生产过程中均有可能造成严重的水质污染问题。因此，做好水质监测工作，可以更加准确地了解水资源的污染严重程度，为工业以及农业生产中造成的环境污染问题提供数据支持。

（二）水质分析和监测技术方法

在对水质进行监测时，方法可谓是多种多样，其包含有重量分析法、滴定分析法、取样分析法、仪器法、质量法、电化学法、原子吸收法、分光光度法、离子色谱法等等。水质监测包含环境质量监测和污染源监测两个方面。水质分析前，需要基于采集来的水样，包括环境质量水体中的地表水、地下水、饮用水以及污染源中的企业排放废水、工业以及农业生产期间所排放的各类废水，并需要对分析的水质样品进行分类编号，然后借助监测技术进行详细的分析，获取相应的数据，形成专业化的水质报告。结合水质报告，能够评估采集的水样是否达到相应的水质标准，如《地表水环境质量标准》和《污染物排放标准》等，评价是否存在水污染问题以及水污染的严重程度等等。

三、水质监测技术与方法分析

水质监测分为三个阶段，即采样、测试和数据处理。采样主要指的是由采样人员对需要监测的水体进行采集。采样时应当充分考虑周边环境问题，比如在对地下水进行取样的时候，应当全面深入分析周围环境以及工业布局情况。应当定期开展环境质量样品的采集，因水环境质量周边的情况处于不断变动的状态，定期采集样品并开展分析，能够更加真实地反映水质变化情况。在对采集的水体开展水质分析时，应当按照相关的国家标准开展水质监测并做好相关数据的记录与分析工作。数据处理是基于长序列水质监测数据，通过长时间、高频次的分析，统计所监测的水体水质是否符合国家标准。在水质分析监测时，无论采取何种方法都必须要保证监测数据的准确性、稳定性与可靠性，在监测方法选取中应当结合实际情况进行，要慎重选择，比较常用的主要有以下几种方法。

（一）仪器法

该监测方法是借助现代监测设备对水体情况进行监测分析，其操作过程简单方便，监测速度比较快，数据准确性比较高，最常见的有色谱和等离子发射光谱等。但是在应用仪器之前，必须要对设备进行监测，查看设备是否能够高质量稳定运行，是否存在故障或者是缺陷，如果仪器设备存在缺陷则不能投入使用，需要先调试好设备然后再进行监测。

（二）重量法

该方法主要是分离和监测水体中的组分，然后主要通过测量组分的平衡来比较无污染的水体，从而计算水体中组分的比例。该监测方法操作相对来说比较简单，但是其对精度的要求较高，否则将发生比较大的测量误差。因此，在操作期间需要加强标准化监督管理，以便能够及时有效地解决问题。

（三）滴定法

滴定法的应用主要是借助化学原理从试验溶液中提取水，然后加入准备好的高精度标准溶液与试验溶液反应，再进行试验，计算溶液中的物质，该方法在应用期间虽然也可以精准地监测出水体中的各类物质成分，了解水污染严重程度，但在实际应用环节容易受到外界环境因素的影响和干扰，要想获取高度准确的结果，必须要在标准化的实验室内进行，因此该方法的应用推广范围相对比较有限。

四、水质监测数据处理方法分析

（一）时间序列分析

时间序列分析是动态数据管理常用方法之一，环境水质监测并非是一蹴而就的，其需要对水体开展长序列水质监测，这样才能获取动态数据信息。监测时间必须要科学合理的控制，既不宜过长也不宜过短，否则的话监测结果将会受到干扰和影响。因此在应用分析监测技术时，要立足实际情况制定科学合理的监测周期，定期监测水质变化情况，保证监测的科学性与合理性，优化监测的稳定性与质量。

（二）平行数据验证方法

在环境水质监测期间，监测工作容易受到外界的影响和干扰，并因此出现较大的波动。基于这样的原因，为了更好地保证监测质量效果，减少各类问题的发生，就有必要对外部环境因素故障进行排除。工作人员可以通过现场采集水体的平行样品，或者在实验室内增加平行样品数，并设置不同的对照组，再对各个组别的水质数据进行分析，以提高监测的准确性，减少各类问题的发生，从而获取更加真实的数据信息。

（三）有效数据的正则化方法

在监测不同环境下的水质时，分析人员需要采用有效的数据调节方法，对所获取的水质监测数据进行分类处理，保存参考值数据，并且在随后的监测过程中做好相应的数据比较工作，提高监测的准确性与合理性。

（四）无效的数据清除方法

监测期间会受到各种因素的影响，会产生一定量的无效数据。针对无效的数据必须要及时将其清除掉，否则的话就可能会影响监测结果的科学性与合理性，导致出现错误判断。

五、水质监测数据处理

（一）收集科学有效的数据

在水质监测工作过程中，如果要想有效地提升监测质量效果，解决监测环节存在的各类问题，为后期水质污染问题的解决做好准备工作，就需要保证所收集数据的科学性与有效性。每次监测工作完成之后，需要对数据进行分类整理，针对数据的准确性问题进行详细分析和研究，保证数据是具有参考价值的，而且还应当做好数据的存储工作，这样后期如果需要再次使用数据还可以及时地找出相应资料。

（二）反复验证方法

为了更好地保证数据准确性，提高数据获取的精准性，在水质监测工作实施期间，数据处理期间不能只是查看某一次的数据，还需要反复多次采样。比如，在某个地区可以使用不同的监测方法，针对不同时间段的水质进行取样分析，在此基础上获取监测数据，并使数据的准确性可以得到更加有效的保证。

六、我国环境水质监测技术中存在的问题

当前，随着科技的不断发展和进步，我国环境水质监测的数据呈现出多元化的特征，监测技术水平取得了巨大的进步，但是在监测过程中依然存在诸多问题与不足，其主要表现在以下方面：

（一）采样过于单一

在对水环境质量样品进行采样分析时，采样方式、时间节点、数量等存在差异时，最终的监测结果以及数据也将会产生较大的差异。而当前我国环境水质监测技术及监测数据处理期间，存在的突出性问题之一，就在于采样过于单一，即没有充分考虑到外界环境因素、监测方法将会对监测效果产生的干扰和影响，如样品基本上都是在同一时间段、同一点位和同样方法进行抽取的，在对水质环境进行监测的时候，要在不同时间段，使用不同的方法进行样品采集和分析，同时对于盛装样品的各类器皿也需要做好清洁工作，避免器皿存在问题影响样品质量，同时在样品保存及运输环节也需要加强管控，如果该环节存在问题，也可能会影响采样质量效果。但实际上，在采样期间对于这类问题均没能引起足够的重视，因此导致监测质量效果受到干扰和影响。

（二）监测数据处理的问题

数据的处理也会对监测结果的准确性产生干扰和影响，在数据处理过程中，如果不够严谨、认真也会出现处理问题。在数据处理过程中问题的发生主要有两方面原因，一方面是因为操作人员对于水质监测技术的操作不够熟练，技术应用期间严谨性不足，因此导致数据处理受到干扰。另外一方面则是负责数据收集、处理的相关软件系统老化，在应用期间故障频发，这样也会对数据处理的准确性产生干扰和影响。

（三）监测人员综合素质参差不齐

在水质监测的过程中，操作人员水平综合素质越高，那么数据处理效果必然比较理想，反之，如果操作人员水平较差，那么数据处理效果则也会受到干扰和影响。我国水系庞大，近年来，高校以及其他机构虽然培养了诸多优秀的环境水质分析监测技术人才，但是因为水体众多，相关领域人才缺口依然比较大，基层储备力不足，这样势必会影响监测质量效果。

（四）监测管理体系不统一

我国现如今对于水质监测的重视度虽然有所提升，但是相关工作体系并不是十分健全，其存在的缺陷与不足还比较多。当前，我国环境水质监测是由多个部门负责管辖，各个部门之间的权责协调不一致，存在的问题与不足相对来说比较多，比如，各部门之间只考虑到自己所管辖的水质监测情况以及问题，缺乏全局意识，各部门的联动性不足，彼此之间相互推诿，各类问题得不到及时有效的解决。

七、环境水质分析监测技术与监测数据处理优化策略

（一）完善环境水质监测管理体系

监测水体质量是水质监测工作的核心所在，准确的水质监测数据是水环境管理工作有序实施的基础所在。因此，为了更好地加强对水质监测的质量管理水平，解决监测工作中存在的各类缺陷与不足，就必须要积极主动完善环境水质监测管理体系，明确不同部门监测人员的主要职能、明确各个部门人员所应当承担的职责，使得每个工作人员都能各司其职，积极履行自身的监测义务，在监测工作出现问题之后，各个部门能够携手合作，通力解决问题，优化监测质量效果，提高数据的准确性，解决好水污染问题。

（二）提高监测人员综合素质

高素质的监测技术人员可以更好地解决环境水质分析监测工作中出现的种种缺陷与不足，能更好地解决监测工作问题。而要想实现该目标，就需要做好监测人员技术培训工作，保证他们对于各类监测技术方法有充分的了解和认识，能够灵活地处理监测工作中出现的种种问题。同时，基层监测部门应当提高对监测工作的重视，要保证参与监测工作的人员具有专业技术能力。

（三）积极公开水质监测信息

水环境质量与每个人的生产生活都息息相关，虽然采样与监测是需要专业人员完成的工作，但实际上每个公民也应当履行环境保护的责任，负责环境水质监测的部门应当积极主动公开各项数据信息，让公众参与到相关活动之中，这样一旦出现污染问题，公众也可以积极采取措施予以解决问题，将各类问题扼杀于摇篮之中，进而提高水环境质量。

总之，当前我国水环境污染问题是十分严峻的，要想有效解决水环境污染问题，使得一系列工作朝着更好的方向发展，那么加强水质分析监测技术与监测数据处理工作是极为必要的，这样可以获取更加准确的水环境质量信息，为完善环境水质监测标准体系做好准备工作，还可以更好地保障广大人们群众的用水安全问题。