淺析環(huán)境監(jiān)測(cè)異常數(shù)據(jù)分析及處理

季心紅 楊瑞鳳

（宿州市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站安徽宿州23400）

淺析環(huán)境監(jiān)測(cè)異常數(shù)據(jù)分析及處理

季心紅 楊瑞鳳

（宿州市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站安徽宿州23400）

環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境保護(hù)的有效手段，隨著科技的發(fā)展，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析與處理有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。筆者對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生異常從兩個(gè)方面進(jìn)行了分析：（1）數(shù)據(jù)異常產(chǎn)生的原因，（2）數(shù)據(jù)異常的辨識(shí)方法；并提出了防止數(shù)據(jù)異常產(chǎn)生的對(duì)策措施：（1）強(qiáng)化環(huán)境監(jiān)測(cè)人員責(zé)任意識(shí)；（2）提高監(jiān)測(cè)人員專業(yè)水平；（3）加強(qiáng)數(shù)據(jù)審核；（4）建立可追溯制，以便供廣大環(huán)境監(jiān)測(cè)人員參考。

環(huán)境監(jiān)測(cè)；異常數(shù)據(jù)；分析與處理；淺析

環(huán)境監(jiān)測(cè)是一種對(duì)水環(huán)境、大氣環(huán)境、土壤環(huán)境進(jìn)行連續(xù)地或間斷地測(cè)定環(huán)境中污染物的變化，對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和歸納變化及其對(duì)環(huán)境影響的過(guò)程[1]。就是對(duì)環(huán)境中污染物質(zhì)和種類、分布和濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，這個(gè)過(guò)程是定點(diǎn)、定期進(jìn)行的。環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)具有完整性和代表性，這些數(shù)據(jù)能全面描述污染物的空間分布狀態(tài)，具有可比性和準(zhǔn)確性，即這些數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)精密儀器采集，采用一定的數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行分析驗(yàn)證。

環(huán)境監(jiān)測(cè)是獲得高質(zhì)量的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以此數(shù)據(jù)來(lái)推測(cè)整個(gè)環(huán)境現(xiàn)有的質(zhì)量特征[2]，環(huán)境監(jiān)測(cè)是一種重要的數(shù)據(jù)來(lái)源，表征環(huán)境科學(xué)質(zhì)量。但在實(shí)際監(jiān)測(cè)過(guò)程中，影響環(huán)境結(jié)果的因素很多，如各種環(huán)境要素本身的時(shí)空變化、樣品的采集、運(yùn)輸、分析過(guò)程中發(fā)生差錯(cuò)和采樣地點(diǎn)的偶發(fā)事件，這些因素都會(huì)使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生異常[3]。因此，在環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常是不可避免的，也是實(shí)際工作經(jīng)常遇到的，只有對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，去除其不合理的數(shù)據(jù)或明顯可疑的數(shù)據(jù)，并對(duì)其產(chǎn)生的原因進(jìn)行深入分析，從而使環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可具有真實(shí)性性、可靠性。

1 環(huán)境監(jiān)測(cè)異常數(shù)據(jù)及辨識(shí)

異常數(shù)據(jù)是一種不符合實(shí)際監(jiān)測(cè)的真實(shí)性和邏輯性，與實(shí)際數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大出入，無(wú)法反映建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境污染狀況和無(wú)法準(zhǔn)確反映實(shí)際環(huán)境質(zhì)量的可能情形。對(duì)于異常數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，有許多原因：人為因素的存在、自然因素的存在和其他無(wú)法預(yù)測(cè)的原因等。根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化的特點(diǎn)，一些學(xué)者對(duì)異常數(shù)據(jù)的識(shí)別歸納出多種方法[4]，也有學(xué)者根據(jù)污染物不同時(shí)段的變化情況進(jìn)行識(shí)別，將異常數(shù)據(jù)分為實(shí)際不相符的數(shù)據(jù)、不合理的數(shù)據(jù)和離群數(shù)據(jù)等[5]，從而可以提高對(duì)異常數(shù)據(jù)的識(shí)別能力和準(zhǔn)確性。

1.1 環(huán)境監(jiān)測(cè)異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生原因分析

總體而言，產(chǎn)生環(huán)境監(jiān)測(cè)異常數(shù)據(jù)可以分為兩個(gè)方面的原因：客觀原因和主觀原因。

1.1.1 采樣誤差原因，由于采種行為的不規(guī)范或者采集的樣品質(zhì)量不符合實(shí)際，從而使采集的數(shù)據(jù)不符合實(shí)際或與實(shí)際數(shù)據(jù)相差較大，使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)偏離了實(shí)際數(shù)據(jù)，如對(duì)水面進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，在河流斷面采樣時(shí)，所采集的斷面都是排污口，這樣的數(shù)據(jù)往往與一般數(shù)據(jù)要大，不能真實(shí)反映某河流的污染情況，這是采集樣品的位置不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所致。如對(duì)除塵器斷面采樣時(shí)，如果僅僅對(duì)擋板上的灰塵進(jìn)行采樣分析，監(jiān)測(cè)濃度往往很高。

1.1.2 樣品運(yùn)輸和儲(chǔ)存環(huán)節(jié)原因，樣品采集后需要將樣品運(yùn)輸至專門的環(huán)境實(shí)驗(yàn)室，不能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)分析的。這樣在運(yùn)輸途中如果樣品受到某種污染或天氣影響的因素，分析結(jié)果的客觀真實(shí)性大大降低了，獲取的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與真實(shí)的數(shù)據(jù)存在較大差異性。如有的試劑輔助保存運(yùn)輸，卻沒(méi)有添加；需要加固的樣品試劑沒(méi)有加固；需要冷凍運(yùn)輸?shù)臉悠窙](méi)有冷凍和在運(yùn)輸和儲(chǔ)存環(huán)節(jié)出現(xiàn)交替污染等等因素，使獲取的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了較大的偏差。

1.1.3 非典型監(jiān)測(cè)，采樣人員在采樣時(shí)間和采樣不符合環(huán)境監(jiān)測(cè)有關(guān)規(guī)范要求時(shí)，還有如儀器設(shè)備陳舊無(wú)法進(jìn)行采集和處理，所獲取的數(shù)據(jù)不能代表分級(jí)數(shù)據(jù)或不能反映環(huán)境質(zhì)量因子。如采樣時(shí)間是否符合要求，在生產(chǎn)排放不穩(wěn)定的情況下，采集時(shí)間過(guò)短往往采不到排放的污染物。在低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，不但監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)異常，還會(huì)采集不到污染物。

1.1.4 分析誤差：分析誤差也是導(dǎo)致監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常的原因之一，如分析儀器不正常運(yùn)行和未檢定、樣品受到其他相關(guān)物品干擾，或者標(biāo)準(zhǔn)樣和分析樣過(guò)期，出現(xiàn)失效等，這些因素都會(huì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)了異常。

1.1.5 監(jiān)測(cè)人員的素質(zhì)，監(jiān)測(cè)人員素質(zhì)較低，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不能進(jìn)行科學(xué)分析與處理，使部分?jǐn)?shù)據(jù)不具有真實(shí)性。

1.2 環(huán)境監(jiān)測(cè)異常數(shù)據(jù)辨識(shí)方法

1.2.1 離群數(shù)據(jù)。離群數(shù)據(jù)具有以下特征：與實(shí)際數(shù)據(jù)相差較大、監(jiān)測(cè)獲取的數(shù)據(jù)與全部數(shù)據(jù)的平均相差太大時(shí)，環(huán)境受污染程度難以全面地用這些監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)客觀地反映，這時(shí)所獲取的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為離群數(shù)據(jù)。例如，《飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)（試行）》中有關(guān)規(guī)定，定性為無(wú)效數(shù)據(jù)：監(jiān)測(cè)獲取的數(shù)據(jù)小于最大值1/4時(shí)，不能作為監(jiān)測(cè)環(huán)境質(zhì)量分析的數(shù)據(jù)參考，并要求剔除該離群數(shù)據(jù)。除此之外，對(duì)于離群的數(shù)據(jù)的處理也是眾說(shuō)分云，沒(méi)有達(dá)成一致意見(jiàn)，通常做法是依靠監(jiān)測(cè)人員和管理人員的判斷能力，結(jié)合各個(gè)環(huán)境質(zhì)量特征具體問(wèn)題具體分析和識(shí)別。對(duì)于離群數(shù)據(jù)可以用T檢驗(yàn)法或Q檢驗(yàn)法加以驗(yàn)證。

1.2.2 不合理數(shù)據(jù)。在環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中，有些數(shù)據(jù)明顯與常規(guī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)差異很大，這些數(shù)據(jù)不能為實(shí)驗(yàn)和監(jiān)測(cè)所采用為異常數(shù)據(jù)。

1.2.3 與實(shí)際不相符數(shù)據(jù)。對(duì)于廣大監(jiān)測(cè)人員來(lái)說(shuō)，對(duì)于不同類別、不同區(qū)域環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，對(duì)于采用不同的環(huán)境設(shè)備，相對(duì)數(shù)據(jù)范圍監(jiān)測(cè)人員大致能知道，一旦出現(xiàn)了與日常數(shù)據(jù)偏差較大時(shí)，就會(huì)引起監(jiān)測(cè)高度重視，加以分析原因。

2 環(huán)境監(jiān)測(cè)異常數(shù)據(jù)處理

當(dāng)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)人員發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)了異常，首先冷靜思考，從人為因素、環(huán)境因素和工況條件、采樣斷面等方面進(jìn)行查找。是否采樣斷面出現(xiàn)了意外情況或者受到了嚴(yán)重污染,對(duì)于異常數(shù)據(jù)不能輕易忽略或剔除，確定數(shù)據(jù)產(chǎn)生的環(huán)節(jié)或可能因素，并向主管人員報(bào)告，幫助共同分析。在通常情況下，環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)采樣數(shù)據(jù)最少5個(gè)以上，對(duì)于異常數(shù)據(jù)最多可以忽略2個(gè)，對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生異常的不同類型進(jìn)行不同和處理。

2.1 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與被監(jiān)測(cè)環(huán)境實(shí)際一致

異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生的原因應(yīng)該進(jìn)行充分說(shuō)明，并分析原因，并將結(jié)果上報(bào)給當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)主管部門，由主管部門對(duì)該區(qū)域環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行特殊的監(jiān)管。

2.2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是因?yàn)楸O(jiān)測(cè)誤差所致

對(duì)于異常數(shù)據(jù)予以剔除，如果監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)充足的情況下，進(jìn)行分析評(píng)價(jià)剩余有效數(shù)據(jù)；如果監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)太少不足以評(píng)價(jià)，還需要重新監(jiān)測(cè)，對(duì)分析數(shù)據(jù)予以補(bǔ)充，增加一些有效監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，從而確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.3 不能確定異常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的原因

針對(duì)這種情況下，就需要重新監(jiān)測(cè)，并對(duì)工況條件、監(jiān)測(cè)儀器、監(jiān)測(cè)人員和環(huán)境因素，包括周圍環(huán)境條件等進(jìn)行詳細(xì)的分析和記錄，從而使重新監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)具有可用性、可追溯性，并及時(shí)進(jìn)行處理。

3 環(huán)境監(jiān)測(cè)異常數(shù)據(jù)防止對(duì)策

通過(guò)前文分析，對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常形成的原因進(jìn)行了分析，并且對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行了辨識(shí)和處理有了一定的認(rèn)識(shí)。因此，對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中，要采取切實(shí)可行的方式方法，進(jìn)一步避免和減少異常數(shù)據(jù)的發(fā)生，或如果異常數(shù)據(jù)發(fā)生時(shí)，要科學(xué)應(yīng)對(duì)，全面把握，識(shí)別數(shù)據(jù)發(fā)生的原因。

3.1 強(qiáng)化環(huán)境監(jiān)測(cè)人員責(zé)任意識(shí)

具備一支業(yè)務(wù)素質(zhì)高、責(zé)任心強(qiáng)的監(jiān)測(cè)隊(duì)伍，才能確保高質(zhì)量的環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果，對(duì)于監(jiān)測(cè)人員要有更嚴(yán)格的要求。首先監(jiān)測(cè)遵守職業(yè)道德和職業(yè)責(zé)任感，要愛(ài)崗敬業(yè)，不能自行隨意更改監(jiān)測(cè)步驟和環(huán)節(jié)，嚴(yán)格按照監(jiān)測(cè)工作流程和要求來(lái)進(jìn)行；其次監(jiān)測(cè)人員要把監(jiān)測(cè)質(zhì)量的提高作為工作的追求目標(biāo)，從各個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)減少異常數(shù)據(jù)的發(fā)生和預(yù)防工作，如對(duì)于采集樣品質(zhì)量的提高，運(yùn)輸和儲(chǔ)存的樣品加強(qiáng)管理，從而進(jìn)一步減少人為因素導(dǎo)致的數(shù)據(jù)異常；再次加強(qiáng)業(yè)務(wù)知識(shí)的學(xué)習(xí)，采集樣品的代表性和真實(shí)性，有沒(méi)有漏缺其它類型的樣品，監(jiān)測(cè)頻次的合理性，監(jiān)測(cè)時(shí)間的選擇，被監(jiān)測(cè)環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)周邊企業(yè)的生產(chǎn)工藝，監(jiān)測(cè)工作流程是否合理、科學(xué)性等。

3.2 提高監(jiān)測(cè)人員專業(yè)水平

監(jiān)測(cè)質(zhì)量和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性取決于監(jiān)測(cè)人員的專業(yè)水平和業(yè)務(wù)素質(zhì)，特別是對(duì)于環(huán)境條件復(fù)雜、數(shù)據(jù)處理難度較大時(shí)，更應(yīng)該要求監(jiān)測(cè)人員具備高素質(zhì)的專業(yè)素養(yǎng)。因此，對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，一方面要大膽引進(jìn)人才，特別是業(yè)務(wù)性強(qiáng)、責(zé)任性的高素質(zhì)、高學(xué)歷人才；其次對(duì)現(xiàn)有人員進(jìn)行專門業(yè)務(wù)知識(shí)培訓(xùn)，而且一年多次進(jìn)行，使他們?cè)谂嘤?xùn)中不斷地得到知識(shí)更新，提高他們對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理、分析和認(rèn)知能力，提高他們對(duì)監(jiān)測(cè)異常數(shù)據(jù)的處理方式方法；再次當(dāng)然也要不斷更新設(shè)備，淘汰舊設(shè)備，提高環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，這就要求監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)不斷地加大投入；第四是提高監(jiān)測(cè)人員的工作待遇，提高工作人員的積極性和工作熱情，一定程度上減少人為造成異常數(shù)據(jù)的發(fā)生。

3.3 加強(qiáng)數(shù)據(jù)審核，建立可追溯制

為了減少環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異?，F(xiàn)象的發(fā)生，對(duì)于影響數(shù)據(jù)發(fā)生過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督，一方面可以建立多層次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)審核制度[6]；另一方面環(huán)境監(jiān)測(cè)部門對(duì)于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)行可追溯制度，建立層層把關(guān)，對(duì)于獲取的監(jiān)測(cè)報(bào)告的數(shù)據(jù)多頭監(jiān)管；一旦出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時(shí)，要求監(jiān)測(cè)人員對(duì)于異常數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，查找問(wèn)題出在哪個(gè)環(huán)節(jié)，從而有針對(duì)性對(duì)數(shù)據(jù)不同類型給予解決措施，這樣可追溯制度給我們查找問(wèn)題的原因提供一條切實(shí)可行的途徑，避免在以后的監(jiān)測(cè)工作中加以注意，盡量避免類似錯(cuò)誤的發(fā)生。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們生活水平的提高,污染物對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大的威脅,不論是大氣、水體或土壤環(huán)境都需要對(duì)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，目的是為了得到質(zhì)量較高的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)和特征污染物來(lái)改變環(huán)境質(zhì)量。在實(shí)際監(jiān)測(cè)過(guò)程中，自然界萬(wàn)物處于一個(gè)動(dòng)態(tài)的環(huán)境中，很多因素在不同的時(shí)間點(diǎn)上具有不確定性，一個(gè)小因素的改變都會(huì)影響監(jiān)測(cè)結(jié)果，使數(shù)據(jù)產(chǎn)生異常[7]。

環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確是否直接反映到指導(dǎo)人們治理環(huán)境、管理環(huán)境、認(rèn)識(shí)環(huán)境和評(píng)價(jià)環(huán)境，合乎質(zhì)量要求的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)至關(guān)重要，以擺脫因?qū)Νh(huán)境狀況的盲目性所造成的不良后果[8]。因此，為了數(shù)據(jù)審核質(zhì)量打下扎實(shí)基礎(chǔ)，環(huán)境管理者做決策做好服務(wù)，對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中出現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分析，找出數(shù)據(jù)產(chǎn)生的主要原因，并采取有效地處理措施，才能確保環(huán)境監(jiān)測(cè)的可靠性和準(zhǔn)確性。

[1]嚴(yán)暉.環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理與分析[J].中國(guó)環(huán)境管理,2006(3):51-53.

[2]項(xiàng)麗萍.實(shí)際監(jiān)測(cè)中異常數(shù)據(jù)的處理[J].水利電力勞動(dòng)保護(hù), 1996,3（1）:48.

[3]王爾宜,魏莉,張懷北.等.淺談監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)審核及異常數(shù)據(jù)的分析與判斷[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù),1999,11（3）:46.

[4]徐滸仲,宋永樂(lè).淺議異常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析與判斷[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù),1995,7（8）：41.

[5]牟永銘.環(huán)保驗(yàn)收監(jiān)測(cè)異常數(shù)據(jù)的分析與處理[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù),2013,25（2）：4-6.

[6]單正菊,朱承章.建立多層次的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)審核制度[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù),1992,4（4）：5-6.

[7]何瑞瑞.對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行分析[J].科技與創(chuàng)新, 2015,(7):89-89.

[8]中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站《環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證手冊(cè)》編寫組.環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.

季心紅（1969—），女，漢族，安徽宿州人，大專，工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)分析研究工作。