環(huán)境樣品水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)合理性檢驗(yàn)及對策

摘要：水質(zhì)數(shù)據(jù)質(zhì)量管理離不開人工經(jīng)驗(yàn)對數(shù)據(jù)質(zhì)量的管理，以及采取合適的方法對其合理性進(jìn)行必要的檢驗(yàn)。本文通過常見的幾種試驗(yàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)合理性檢驗(yàn)方法的探討，為保障環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室在樣品水質(zhì)監(jiān)測過程中出具的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和可靠性提供借鑒，對提高水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)監(jiān)測；數(shù)據(jù)合理性；檢驗(yàn)

中圖分類號：X830.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）07-0147-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.07.087

Test and countermeasure of rationality of water quality monitoring data of environmental samples

Xu Zhitao

（China Enfi Engineering Technology Co.， Ltd.， Beijing 100036，China）

Abstract： The quality management of water quality data is inseparable from the management of data quality by human experience and the appropriate methods to test the rationality of water quality. This article through the common several kinds of test monitoring data rationality inspection method discussion， in order to guarantee the environmental monitoring laboratory in the sample water quality monitoring process to provide the data accuracy and the reliability to provide a reference， to improve the quality of water quality monitoring has a positive practical significance.

Keywords：Water quality monitoring；Data rationality； Inspection

環(huán)境水質(zhì)樣品合理性檢驗(yàn)是指依據(jù)樣品化學(xué)、物理的基本原理，統(tǒng)計(jì)規(guī)律，以及統(tǒng)計(jì)規(guī)律與樣品化學(xué)、物理相結(jié)合，檢驗(yàn)監(jiān)測結(jié)果的合理性和規(guī)律性。環(huán)境樣品水質(zhì)數(shù)據(jù)的合理性檢驗(yàn)是水質(zhì)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制中的重要一項(xiàng)內(nèi)容，通過采用合適的方法快速準(zhǔn)確地檢驗(yàn)出異常數(shù)據(jù)，既是檢驗(yàn)監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，也是檢驗(yàn)結(jié)果可比性的現(xiàn)實(shí)需要，對提升環(huán)境水質(zhì)樣品數(shù)據(jù)質(zhì)量具有積極的現(xiàn)實(shí)意義，是環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量檢驗(yàn)和質(zhì)量控制中不可或缺的一項(xiàng)重要工作。

1 水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)合理性檢驗(yàn)方法

1.1 溶液陰、陽離子電平衡關(guān)系檢驗(yàn)方法

理論上，單位體積水質(zhì)樣品中的陽離子總數(shù)（∑K，mg·L-1）與陰離子總數(shù)（∑A，mg·L-1）是相同的，且分析誤差（δ）不得超過5%，利用的是溶液陰、陽離子中陰離子與陽離子電荷平衡的原則。用公式表示陰、陽離子電平衡法：

δ=/×100%。通常，水質(zhì)樣品中陽離子有K+、Ca2+、Na+、Mg2+、NH4+；水質(zhì)樣品中的陰離子則主要包括：HCO3、SO2-4、Cl-、NO3-、F-等；分析的誤差值（s）=/×100%<±5%。在采集的酸性或堿性水樣時(shí)，還要考量H+、OH-等數(shù)值；采集的水樣受污染時(shí)，除了要重點(diǎn)關(guān)注八大離子的數(shù)值外，還要收集NO3-、F-、Mn2+、NH4+、Fe3+等陰陽離子。

經(jīng)過該公式測算，通過樣品水質(zhì)中陰離子、陽離子電荷總數(shù)的計(jì)算，如計(jì)算的δ>±5%，表明測定的某項(xiàng)指標(biāo)出現(xiàn)了誤差，或所測定的項(xiàng)目不夠全面，需要采取相應(yīng)措施予以干預(yù)、解決；反之，若最終的監(jiān)測結(jié)果與理論值誤差在5%以內(nèi)，則表示數(shù)值的準(zhǔn)確度較高。

1.2 總硬度與總堿度檢驗(yàn)方法

總硬度是指水樣中含有的鎂鹽和可溶性鈣鹽。總堿度則是指水樣中碳酸鹽、重碳酸鹽以及NaOH總量之和，主要評價(jià)水樣中的CO2-、HCO-、OH-含量情況。其中，總硬度又包括永久硬度和暫時(shí)硬度，永久硬度是指水樣中除碳酸鹽之外的其他可溶性鹽類；而暫時(shí)硬度則是指水體中Ca、Mg構(gòu)成的重碳酸鹽。因此，永久硬度又稱作為非碳酸鹽硬度，而暫時(shí)硬度則稱之為碳酸鹽硬度。

當(dāng)總堿度>總硬度時(shí)，即CO2-、HCO-、OH-含量之和大于水體中Ca2+、Mg2+等金屬離子含量和時(shí)，總硬度應(yīng)是>暫時(shí)硬度，而永久硬度未能檢出；而當(dāng)總堿度<總硬度時(shí)，應(yīng)是總硬度=永久硬度+暫時(shí)硬度，其中永久硬度應(yīng)檢出。

1.3 水質(zhì)指標(biāo)時(shí)間關(guān)系檢驗(yàn)方法

水質(zhì)指標(biāo)濃度在時(shí)間變化過程中具有一定的規(guī)律性，即，同一水體的水質(zhì)指標(biāo)濃度值在一個(gè)時(shí)間段里，與江水特征、水文要素、水體周圍產(chǎn)業(yè)布局等因素密切相關(guān)。利用水質(zhì)指標(biāo)濃度監(jiān)測值的時(shí)間變化過程中規(guī)律性特點(diǎn)，可以對水質(zhì)指標(biāo)時(shí)間關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn)，從而判斷水質(zhì)指標(biāo)濃度是否合理。（1）年際水質(zhì)指標(biāo)濃度變化關(guān)系檢驗(yàn)。①歷年同一時(shí)段的水質(zhì)指標(biāo)濃度均值變化檢驗(yàn)。該檢驗(yàn)一般只會(huì)對月均值進(jìn)行檢驗(yàn)，將水質(zhì)指標(biāo)在指定年份內(nèi)逐年指定月份濃度均值與當(dāng)前檢驗(yàn)水質(zhì)指標(biāo)指定的月份均值以年際變化趨勢圖的方式進(jìn)行表達(dá)。根據(jù)水質(zhì)歷年變化趨勢和當(dāng)前檢驗(yàn)水質(zhì)指標(biāo)的濃度，從而判斷出當(dāng)前檢驗(yàn)的水質(zhì)指標(biāo)時(shí)段濃度均值測算的結(jié)果是否異常。②年際均值變化檢驗(yàn)。與歷年同一時(shí)段水質(zhì)指標(biāo)濃度均值變化檢驗(yàn)方法一樣，不同是變化趨勢中水質(zhì)指標(biāo)均值選擇的是歷年中全年的均值，因此，該檢驗(yàn)方法只是針對年際均值的一種檢驗(yàn)。（2）年內(nèi)水質(zhì)指標(biāo)濃度變化關(guān)系檢驗(yàn)。主要分為：①水文年周期水質(zhì)指標(biāo)濃度關(guān)系檢驗(yàn)，就是將環(huán)境水樣所在水域一個(gè)完整水文年中豐水期、平水期、枯水期或汛期與非汛期時(shí)段采集到的水質(zhì)指標(biāo)濃度變化關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn)。通常，水量關(guān)系呈現(xiàn)出的是汛期>非汛期，或豐水期>平水期>枯水期，那么同一水質(zhì)的指標(biāo)濃度關(guān)系就表現(xiàn)為：豐水期<平水期<枯水期，或汛期<非汛期。②相鄰時(shí)段水質(zhì)指標(biāo)濃度關(guān)系檢驗(yàn)。水文周期水質(zhì)指標(biāo)濃度變化常常與降水量以及溫度有著密切關(guān)系，它的檢驗(yàn)主要針對同一水文年內(nèi)水文周期時(shí)段均值的檢驗(yàn)，無法對同一水文周期中水質(zhì)指標(biāo)濃度的變化進(jìn)行檢驗(yàn)，因此，水質(zhì)指標(biāo)濃度檢驗(yàn)需要選取相鄰時(shí)段濃度變化定性關(guān)系（用>（<，≥，≤），

，，表示指標(biāo)j 在i和i+1時(shí)段的濃度值）或定量關(guān)系（相鄰時(shí)段環(huán)境水樣指標(biāo)變幅檢驗(yàn)的異常條件應(yīng)該是：，其中，分別表示指標(biāo)j在i時(shí)間的濃度值、i+1時(shí)間的濃度值和濃度變幅）檢驗(yàn)。

此外，除了上述檢驗(yàn)方法外，還應(yīng)包括總硬度與Ca2+、Mg2+含量的關(guān)系、三氧（CODcr、BOD5、CODMn）關(guān)系、各種化學(xué)元素在水環(huán)境的豐度監(jiān)測、總礦化度與溶解性固體之間的關(guān)系、氯離子與硫酸根離子關(guān)系檢驗(yàn)等等，通過不同指標(biāo)的數(shù)值是否異常等檢驗(yàn)環(huán)境水樣是否合理。

2 糾錯(cuò)對策

通過各種方法檢驗(yàn)出的數(shù)據(jù)若超過了合理性，則應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)措施予以糾正。具體來說主要包括：①分析原因：即，分析導(dǎo)致出現(xiàn)數(shù)據(jù)超出合理性的原因所在；②進(jìn)一步查明原因：即，在分析可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)異常的因素或原因基礎(chǔ)上，通過實(shí)驗(yàn)或理論分析逐一排查，確定具體導(dǎo)致數(shù)據(jù)異常的具體原因或具體的影響因素；③提出方法：即，針對已經(jīng)查明出導(dǎo)致數(shù)據(jù)異常的原因后要有針對性的提出具體的解決辦法；④驗(yàn)證：即，根據(jù)提出的解決辦法，驗(yàn)證該方法在實(shí)施后解決的實(shí)際效果，獲取的新的監(jiān)測數(shù)據(jù)是否在合理范圍內(nèi)；⑤理論分析：主要是指質(zhì)量缺陷對水樣監(jiān)測質(zhì)量產(chǎn)生的影響的一種理論分析，以及解決問題的方法所依據(jù)的理論等等；⑥總結(jié)：即，根據(jù)問題的解決，進(jìn)一步提煉總結(jié)加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理的具體措施，提升環(huán)境監(jiān)測的質(zhì)量。

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收稿日期：2018-05-03

作者簡介：徐志韜（1983-），男，本科，研究方向?yàn)榄h(huán)境影響評價(jià)、大氣污染影響預(yù)測。