環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中異常數(shù)據(jù)的處理

文_李慧 陳楓 彭州市環(huán)境保護(hù)局彭州市環(huán)境監(jiān)測(cè)站

1 環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求

1.1 代表性和完整性

環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)該是最具代表性和完整性的數(shù)據(jù)。代表性是指在進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)的過(guò)程中能夠?qū)⑽廴疚锏那闆r準(zhǔn)確表示出來(lái)，數(shù)據(jù)能夠充分代表實(shí)際的環(huán)境污染情況；而完整性則要求監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)要做到盡可能詳細(xì)，不能夠出現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的缺失或遺漏。通常來(lái)說(shuō)，環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的完整性和代表性受到采樣時(shí)間、周期以及頻次的影響。

1.2 準(zhǔn)確性、客觀性和合法性

環(huán)境監(jiān)測(cè)工作是環(huán)境管理和環(huán)境執(zhí)法的重要依據(jù)，其數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、客觀性和合法性會(huì)對(duì)后續(xù)的環(huán)保工作產(chǎn)生重要的影響。因此在進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，工作人員必須要遵守相關(guān)法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范等，確保數(shù)據(jù)能夠反映最真實(shí)的情況，且不會(huì)被其他的干擾因素所影響。

2 環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的影響

2.1 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的影響

（1）現(xiàn)場(chǎng)采樣操作的規(guī)范性

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)采樣的點(diǎn)位確定，目前，部分國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范對(duì)采樣位置是有一定的規(guī)定的，但是往往具體的現(xiàn)場(chǎng)情況卻有很多不確定性，這就需要現(xiàn)場(chǎng)的工作人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件、自身經(jīng)驗(yàn)等因素來(lái)判定采樣點(diǎn)位。實(shí)施采樣過(guò)程中，除了采集現(xiàn)場(chǎng)空白、全程空白等常用質(zhì)控手段，還可以采用現(xiàn)場(chǎng)多次采樣的手段，但多次采樣又會(huì)受到現(xiàn)場(chǎng)工況條件等的限制。

（2）樣品運(yùn)輸及保存的規(guī)范性

環(huán)境監(jiān)測(cè)樣品從完成現(xiàn)場(chǎng)采樣后運(yùn)輸?shù)綄?shí)驗(yàn)室的過(guò)程中，也會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的情況。比如說(shuō)很多樣品在保存中需要依靠低溫或者是加固定劑等條件來(lái)保持穩(wěn)定，但是在實(shí)際的工作過(guò)程有可能因工作疏忽或現(xiàn)場(chǎng)條件所限，沒(méi)有完全按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行操作，實(shí)驗(yàn)室往往也難以追溯前端工作的細(xì)節(jié)，因此一旦在樣品運(yùn)輸和保存環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問(wèn)題，即使實(shí)驗(yàn)室的工作再準(zhǔn)確，最終的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果也會(huì)出現(xiàn)誤差。

2.2 實(shí)驗(yàn)室分析技術(shù)的影響

對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室分析工作來(lái)說(shuō)，監(jiān)測(cè)方法的選擇十分重要，工作人員要能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件和采集樣品的具體情況合理選擇監(jiān)測(cè)方法，比如重金屬監(jiān)測(cè)分析中，對(duì)不同濃度不同介質(zhì)的樣品，采用的預(yù)處理方法和分析方法都是不同的。

此外，監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備的準(zhǔn)確性也是十分重要的，從目前各級(jí)環(huán)境監(jiān)測(cè)站和檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)反映的情況來(lái)看，不同的儀器設(shè)備對(duì)相同樣品的分析結(jié)果是存在一定差異的。如果實(shí)驗(yàn)室選擇的監(jiān)測(cè)設(shè)備精確度和穩(wěn)定性不良，最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果必然受到影響。

3 環(huán)境監(jiān)測(cè)異常數(shù)據(jù)的辨識(shí)

3.1 離群數(shù)據(jù)

離群數(shù)據(jù)主要是指實(shí)際的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和全部監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的平均值產(chǎn)生較大偏差的情況，這樣的數(shù)據(jù)不能夠正確反饋環(huán)境污染的程度以及污染的實(shí)際情況，所以在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中被判定為異常數(shù)據(jù)。同時(shí)針對(duì)離群數(shù)據(jù)這一情況，《飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)( 試行) 》( GB 18483 - 2001) 中對(duì)這一概念進(jìn)行了界定，該標(biāo)準(zhǔn)指出小于最大值四分之一的數(shù)據(jù)就可以被視為無(wú)效數(shù)據(jù)，可以剔除。在其他的標(biāo)準(zhǔn)中尚未出現(xiàn)關(guān)于離群數(shù)據(jù)的界定方法。在當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中，對(duì)于離群數(shù)據(jù)主要是通過(guò)數(shù)據(jù)分析和人工方式來(lái)對(duì)離群數(shù)據(jù)進(jìn)行判別，再對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)初步核實(shí)或是補(bǔ)充監(jiān)測(cè)等措施進(jìn)行處置，至于離群數(shù)據(jù)是否屬于無(wú)效的異常數(shù)據(jù)，就需要通過(guò)進(jìn)一步的分析和判定，避免出現(xiàn)真實(shí)數(shù)據(jù)被刪除的情況。

3.2 不合理數(shù)據(jù)

不合理數(shù)據(jù)主要是指環(huán)境監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)不符合日常監(jiān)測(cè)邏輯的情況，比如說(shuō)在進(jìn)行污染源監(jiān)督性監(jiān)測(cè)中，得到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出污染物進(jìn)出口倒置的情況，這往往說(shuō)明污染治理設(shè)施運(yùn)作不正?；蛘呤潜O(jiān)測(cè)人員在進(jìn)行監(jiān)測(cè)操作時(shí)可能發(fā)生了不合理的操作行為，致使最終的數(shù)據(jù)受到影響。

3.3 跳躍性較大的數(shù)據(jù)

跳躍性較大是將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與同一對(duì)象的歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相比較而言的，指監(jiān)測(cè)對(duì)象的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與其較長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)發(fā)生較大偏差的情況。在監(jiān)測(cè)對(duì)象的狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定，其生產(chǎn)工藝、工況沒(méi)有發(fā)生明顯改變的情況下，這種數(shù)據(jù)的出現(xiàn)往往表明監(jiān)測(cè)工作本身出現(xiàn)了一定的問(wèn)題，需要仔細(xì)核對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采樣、樣品運(yùn)輸保存和分析過(guò)程等環(huán)節(jié)是否出現(xiàn)了異常，尤其還要仔細(xì)核實(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)象的狀態(tài)是否發(fā)生了潛在的，不明顯的改變。

4 環(huán)境監(jiān)測(cè)異常數(shù)據(jù)的產(chǎn)生原因

4.1 采樣工作出現(xiàn)偏差

采樣過(guò)程中出現(xiàn)了偏差是導(dǎo)致環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常的主要原因，造成這種情況的原因主要有兩個(gè)：首先是采樣操作不規(guī)范的問(wèn)題，比如說(shuō)采樣儀器出現(xiàn)了故障仍然進(jìn)行采樣，或者是沒(méi)有按照相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范進(jìn)行采樣；其次是采樣點(diǎn)位不規(guī)范的問(wèn)題。

4.2 樣品運(yùn)輸或者儲(chǔ)存過(guò)程受到了污染

對(duì)實(shí)施采樣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作來(lái)講，數(shù)據(jù)的分析需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，需要將樣品從采樣地運(yùn)輸?shù)綄?shí)驗(yàn)室，這一過(guò)程中如果不能夠合理保存，就會(huì)導(dǎo)致樣品受到影響，致使最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)異常。

4.3 樣品分析誤差

樣品分析是生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。對(duì)樣品分析過(guò)程進(jìn)行有效的質(zhì)控是減少分析誤差的一個(gè)重要手段，能有效防止人員操作失誤、分析試劑過(guò)期、分析項(xiàng)目受外環(huán)境干擾等。需要注意的是，即使實(shí)施了常見(jiàn)的質(zhì)控措施，且措施均評(píng)價(jià)有效的情況下，仍然可能出現(xiàn)較大的樣品分析誤差。比如水中氨氮項(xiàng)目的測(cè)定，若樣品中含有較多氯離子、金屬離子，但樣品的直接感官并不明顯，分析人員可能直接對(duì)樣品實(shí)施測(cè)定，且分析校準(zhǔn)曲線、平行樣測(cè)定、盲樣測(cè)定均表現(xiàn)良好，但水樣測(cè)值仍可能出現(xiàn)數(shù)倍的誤差，而分析人員往往還不知情。要有效避免這些誤差，非常依賴監(jiān)測(cè)人員的分析經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)素養(yǎng)。

5 環(huán)境監(jiān)測(cè)異常數(shù)據(jù)的處理措施

在進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，首先要對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，前文闡述了異常數(shù)據(jù)的主要類(lèi)型和成因。通常來(lái)說(shuō)，異常數(shù)據(jù)的數(shù)值和日常工作中呈現(xiàn)出來(lái)的普遍數(shù)值不相符或邏輯上不相關(guān)。在發(fā)現(xiàn)了異常數(shù)據(jù)之后，就需要對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的分析。需要強(qiáng)調(diào)的是，異常數(shù)據(jù)并不一定是無(wú)效數(shù)據(jù)，不能隨意剔除。判定異常數(shù)據(jù)的有效性，應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)的來(lái)源，倒查監(jiān)測(cè)流程的所有環(huán)節(jié)，包括但不限于監(jiān)測(cè)對(duì)象的穩(wěn)定性，采樣、運(yùn)輸和保存的規(guī)范性，分析實(shí)驗(yàn)的規(guī)范性，質(zhì)控措施的有效性，樣品處置和實(shí)驗(yàn)環(huán)境的影響，人員的工作狀態(tài)等因素，并綜合這些因素的核查結(jié)果來(lái)對(duì)異常數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)行判定。如確認(rèn)異常數(shù)據(jù)無(wú)效，或不能確定其是否有效，那么異常數(shù)據(jù)不應(yīng)該被采納，而是應(yīng)該根據(jù)相關(guān)規(guī)定將數(shù)據(jù)剔除或者是重新監(jiān)測(cè)；如經(jīng)查證確認(rèn)異常數(shù)據(jù)可信，那么可以將其采納到最終的監(jiān)測(cè)結(jié)果中，但應(yīng)保留確認(rèn)異常數(shù)據(jù)有效性的支撐材料以備后用。

6 防止出現(xiàn)無(wú)效異常數(shù)據(jù)的措施

6.1 加強(qiáng)對(duì)工作人員的培訓(xùn)，提升工作責(zé)任感

為了提高數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性，就必須要提升工作人員的專業(yè)素養(yǎng)，強(qiáng)化技術(shù)水平和分析能力。機(jī)構(gòu)要對(duì)工作人員進(jìn)行定期的培訓(xùn)，尤其是對(duì)一些真實(shí)案例開(kāi)展學(xué)習(xí)，以提高工作人員應(yīng)對(duì)異常數(shù)據(jù)的分析和判斷能力。

6.2 加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)的審核

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是在一系列的監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的，審核也必須針對(duì)整個(gè)監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)展開(kāi)審核。監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)必須要建立起數(shù)據(jù)的多級(jí)多次審核制度，避免數(shù)據(jù)審核工作出現(xiàn)紙面審核，單一審核的局面。監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)要能對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)，每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效追溯，如果出現(xiàn)了異常數(shù)據(jù)，要能夠根據(jù)數(shù)據(jù)來(lái)源的各個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)分析產(chǎn)生異常的原因，準(zhǔn)確判別異常數(shù)據(jù)的有效性，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

7 結(jié)語(yǔ)

總體來(lái)說(shuō)，環(huán)境監(jiān)測(cè)已經(jīng)是我國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作中必不可少的環(huán)節(jié)。對(duì)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，保障監(jiān)測(cè)結(jié)果的有效性是最重要的。在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中，出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)是比較常見(jiàn)的情況，工作人員要能夠通過(guò)科學(xué)有效的方式來(lái)對(duì)異常數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，妥善解決異常數(shù)據(jù)的問(wèn)題，有效提升環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的質(zhì)量。