質(zhì)量控制措施在黑臭水體水質(zhì)數(shù)據(jù)有效性判斷的應用

陳德翼 溫韜 黃紅 吉日文 王帆

摘要：黑臭水體水質(zhì)監(jiān)測過程中，質(zhì)量控制措施非常重要。這些措施包括儀器設備選型、監(jiān)測依據(jù)選用、監(jiān)測斷面布設、分析過程質(zhì)量控制、異常數(shù)據(jù)處理、突變數(shù)據(jù)確認等。每個數(shù)據(jù)都應有完善的質(zhì)量控制措施支撐，以確保數(shù)據(jù)能真實反映水體的黑臭等級。不同儀器設備的監(jiān)測結果相對偏差為2.5%～38.8%;不同監(jiān)測方法的監(jiān)測結果相對偏差為9.1%～55.6%。監(jiān)測斷面選擇應考慮監(jiān)測項目特點，尋找具有典型性、代表性的河段;監(jiān)測結果顯示為臨界數(shù)據(jù)時，應多次重復測定或使用不確定度表示結果;數(shù)據(jù)突變時應調(diào)查現(xiàn)場情況，查明原因，同時開展儀器比對和方法比對，確認數(shù)據(jù)的可信程度。

關鍵字：黑臭水體;質(zhì)量控制;環(huán)境監(jiān)測

中圖分類號：X83 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）07-0-03

Abstract：Quality control measures are very important in monitoring the quality of black-odor water body.These measures include equipment selection，monitoring basis selection，monitoring section layout，on-site analysis quality control，laboratory analysis quality control，abnormal data processing， mutation data confirmation and so on.Every data should be supported by perfect quality control measures to ensure that the data can truly reflect the level of black-odor water body.The relative deviation of monitoring results of different instruments and equipment is 2.5%-38.8%，and that of different monitoring methods is 9.1%-55.6%.The selection of monitoring section should consider the characteristics of monitoring project and look for typical and representative river sections;when monitoring results show critical data，the results should be repeatedly measured or expressed by uncertainty; when data mutation occurs，the site situation should be investigated to find out the reasons，and the reliability of data should be confirmed by means of instrument comparison and method comparison.

Keywords：Malodorous black water body;Quality control;Environmental monitoring

建成區(qū)內(nèi)河由于大量污染物的人為排放[1-2]，水質(zhì)逐漸變差，城市市容市貌受到影響、市民生活存在健康風險[3]，治理、消除黑臭水體刻不容緩。黑臭水體成分復雜，各種因子有一定相關性[4-5]，而《城市黑臭水體整治工作指南》中判定黑臭水體的指標為氨氮、氧化還原電位、溶解氧、透明度。要控制這些指標，就必須掌握它們的現(xiàn)狀，預測變化趨勢，其中的關鍵是開展水質(zhì)監(jiān)測。在水質(zhì)監(jiān)測過程中，質(zhì)量控制措施非常重要，部分標準及文獻有闡述[6-7]，但對于黑臭水體，因城市內(nèi)河的特殊性，仍沒有針對性的質(zhì)量控制措施，仍需進一步探討，并應用于黑臭水體水質(zhì)監(jiān)測，以判斷數(shù)據(jù)的有效性。本文從儀器設備選型、監(jiān)測分析方法選用、監(jiān)測斷面選擇、現(xiàn)場分析質(zhì)量控制、實驗室分析質(zhì)量控制、臨界數(shù)據(jù)處理、異常數(shù)據(jù)確認方面開展黑臭水體水質(zhì)監(jiān)測全過程質(zhì)量控制研究，根據(jù)大量現(xiàn)場及實驗室工作，總結質(zhì)量控制在黑臭水體水質(zhì)監(jiān)測過程的應用。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

PHBJ-260便攜式氧化還原電位儀，上海儀電科學儀器股份有限公司;HQ40d多參數(shù)水質(zhì)分析儀，美國哈西;HI9146溶解氧測定儀，哈納.沃德;塞氏盤，上海孟德儀器儀表有限公司;TU-1901雙光束紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司;Master-Q去離子純水系統(tǒng)，上海和泰儀器有限公司。

氨氮標準溶液，GBW（E）082818，500mg/L;氨氮質(zhì)控樣，BY400012，25.4±1.2 mg/L;硫酸亞鐵銨-硫酸高鐵銨標準溶液，25℃時氧化還原電位為430mV;ORP標準溶液，上海三信儀表廠，25℃時氧化還原電位為222mV;零點檢查液，臨用時現(xiàn)配。

1.2 分析方法

現(xiàn)場采樣依據(jù)《城市黑臭水體整治工作指南》;氨氮分析依據(jù)《水質(zhì) 氨氮的測定 納氏試劑分光光度法 HJ 535-2009》;溶解氧測定依據(jù)《水質(zhì)溶解氧的測定電化學探頭法HJ 506-2009》;氧化還原電位及透明度測定依據(jù)《水和廢水監(jiān)測分析方法》（第四版）。

2 結果與討論

2.1 儀器設備對監(jiān)測結果的影響

選擇兩種不同品牌的氧化還原電位測定儀，開展比對監(jiān)測，兩種儀器均可以自動溫度補償，監(jiān)測結果見表1。同一品牌儀器監(jiān)測結果的相對偏差從0～26.4%，不同品牌儀器監(jiān)測結果的相對偏差從2.5%～38.8%。測定標準溶液時，監(jiān)測結果間的相對偏差為0～3.1%，相差不大。測定地表水時，監(jiān)測結果間的相對偏差為0～34.4%，即使同一品牌的儀器相對偏差最大為9.5%。可見儀器設備對監(jiān)測結果的影響非常大，應慎重儀器設備選型，做好儀器比對工作。

2.2 監(jiān)測依據(jù)對結果的影響

環(huán)境監(jiān)測中，現(xiàn)場采樣非常關鍵，而采樣依據(jù)是開展現(xiàn)場采樣的指導文件。不同采樣依據(jù)得到的氨氮分析結果見表2。同種方法采樣得到的氨氮結果RSD小于5%，不同方法采樣得到的氨氮結果RD為15.4%。用《地表水和污水監(jiān)測技術規(guī)范HJ/T 91-2002》采樣，根據(jù)氨氮結果判別的水體類型為輕度黑臭等級，而用《城市黑臭水體整治工作指南》采樣，根據(jù)氨氮結果判別的水體類型為合格。因此，在實際操作中必須嚴格按照《城市黑臭水體整治工作指南》開展黑臭水體水質(zhì)采樣。

2.3 監(jiān)測斷面選擇對監(jiān)測結果的影響

監(jiān)測斷面選擇是采集到典型性、代表性樣品的關鍵，是反映河流水質(zhì)實際狀況的決定性因素。監(jiān)測斷面的選擇有其相關要求[8]，但在開展黑臭水體水質(zhì)監(jiān)測時，由于城市內(nèi)河的復雜性，應考慮具體監(jiān)測項目的沿河變化。某內(nèi)河溶解氧沿途變化曲線見圖1。若監(jiān)測斷面選擇在1～3、28、32～35，則得到合格的溶解氧監(jiān)測結果;若監(jiān)測斷面選擇在5～21、27、29～31，則得到輕度黑臭等級的溶解氧監(jiān)測結果;若監(jiān)測斷面選擇在21～26，則得到重度黑臭等級的溶解氧監(jiān)測結果;若選擇在4～5、31～32則溶解氧結果可能是合格，也可能是輕度黑臭等級;若選擇在21～22、26～27則溶解氧結果可能是輕度黑臭等級，也可能是重度黑臭等級。因此，在開展黑臭水體水質(zhì)監(jiān)測時，應根據(jù)監(jiān)測項目特點，選擇具有典型性、代表性的河段。

2.4.3 多次測定現(xiàn)場測定的項目，由于處于固定場所外，影響監(jiān)測結果的偶發(fā)因素較多，因此應至少測定3次，3次測定結果偏差不大，則本次監(jiān)測數(shù)據(jù)可以認可。若3次數(shù)據(jù)的偏差較大，應重新校準儀器，重新測定。多次測定結果見表5，多次測定結果表明RSD%<10%。

2.4.4 質(zhì)控樣

每次分析樣品，都應該分析質(zhì)控樣，用以監(jiān)督分析過程的準確性，質(zhì)控樣結果應在范圍內(nèi)。質(zhì)控樣分析結果見表6。

2.4.5 樣品加標

每次分析樣品，選擇10%的樣品開展樣品加標，用以監(jiān)督樣品中是否存在干擾分析方法的因素。樣品加標回收率結果見表7，樣品加標回收率為94.5%～102%。黑臭等級 輕度黑臭 輕度黑監(jiān)測結果中，遇到臨界數(shù)據(jù)時，應多次測定樣品，了解數(shù)值變化趨勢，當監(jiān)測結果呈現(xiàn)偏大或偏小趨勢時，可對結果做出判定，詳見表8;當監(jiān)測結果呈現(xiàn)交替規(guī)律時，無法對結果做出判定，可使用不確定度表示分析結果，詳見表9。

2.5.2 突變數(shù)據(jù)確認

在監(jiān)測過程中，遇到突變數(shù)據(jù)時，應調(diào)查現(xiàn)場情況，查明原因。河流溶解氧變化見圖2，在監(jiān)測斷面1得到的溶解氧監(jiān)測結果為4.5mg/L，而在監(jiān)測斷面8為1.4 mg/L，前后距離僅為100m，溶解氧發(fā)生突變?，F(xiàn)場調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，5～6位置間存在施工截留現(xiàn)象，導致河流流速減緩，壩上溶解氧為0.7mg/L，壩下溶解氧為0 mg/L。此外，遇到突變數(shù)據(jù)時，還可以通過儀器比對、方法比對確認數(shù)據(jù)的可信程度。溶解氧監(jiān)測數(shù)據(jù)較上次增大121%，因現(xiàn)場環(huán)境復雜，開展現(xiàn)場調(diào)查時，無法查明原因，因此只能開展儀器比對和方法比對，以確認數(shù)據(jù)的可信程度，最終確認該點位的溶解氧確實由輕度黑臭等級轉(zhuǎn)為合格。

3 總結

開展黑臭水體水質(zhì)監(jiān)測，質(zhì)量控制措施非常重要，每個數(shù)據(jù)的有效性，都應有嚴格的質(zhì)量控制數(shù)據(jù)支撐。質(zhì)量控制措施應重點關注儀器設備選型、監(jiān)測分析方法選用、監(jiān)測斷面選擇、現(xiàn)場分析質(zhì)量控制、實驗室分析質(zhì)量控制、臨界數(shù)據(jù)處理、異常數(shù)據(jù)確認。儀器設備對監(jiān)測結果的影響非常大，應慎重儀器設備選型，做好儀器比對工作;在實際操作中必須嚴格按照《城市黑臭水體整治工作指南》開展黑臭水體水質(zhì)采樣;在開展黑臭水體水質(zhì)監(jiān)測時，應根據(jù)監(jiān)測項目特點及內(nèi)河實際情況，選擇具有典型性、代表性的河段;現(xiàn)場測定項目應多次測定，待數(shù)據(jù)偏差不大時，監(jiān)測數(shù)據(jù)可以認可;臨界數(shù)據(jù)處理應根據(jù)多次測定結果判定水質(zhì)趨勢或使用不確定度表示結果;突變數(shù)據(jù)處理時，應開展現(xiàn)場調(diào)查、儀器比對、方法比對，以確認數(shù)據(jù)的可信程度。

參考文獻

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[9]HJ 630-2011，環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理技術導則[S].

收稿日期：2019-03-07

基金項目：廣西壯族自治區(qū)質(zhì)量技術監(jiān)督局科技計劃項目（GXKJJH2018001）。

作者簡介：陳德翼（1985-），男，漢族，碩士研究生，工程師，研究方向為環(huán)境監(jiān)測。

通訊作者：溫韜（1978-），男，漢族，碩士研究生，高級工程師，研究方向為環(huán)境樣品的檢測分析。