環(huán)境水質(zhì)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的篩選與審核探討

卜錦春　福建　龍巖

【摘 要】經(jīng)過近年來的大力整治，生態(tài)文明建設取得了階段性成效，流域水質(zhì)環(huán)境不斷改善。隨著科技的不斷進步，地表水水質(zhì)自動監(jiān)測站建設也得到快速發(fā)展。與傳統(tǒng)手工監(jiān)測一樣，水質(zhì)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)需要經(jīng)過篩選與審核，才能確保數(shù)據(jù)的科學性、代表性和有效性。本文就水質(zhì)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的篩選和審核方面進行簡要探討。

【關鍵詞】環(huán)境水質(zhì);在線監(jiān)測;數(shù)據(jù);篩選與審核

隨著人民生活水平的不斷進步，對環(huán)境質(zhì)量的要求也不斷提高。國家環(huán)境保護策略也從控制污染物排放轉(zhuǎn)變?yōu)橐愿纳骗h(huán)境質(zhì)量為核心。環(huán)境水質(zhì)有沒有改善，改善了多少，離不開監(jiān)測數(shù)據(jù)的支撐。近年來，國家和地方政府加大投入，規(guī)劃和建設了近兩千座國家級地表水水質(zhì)自動監(jiān)測站，每天都出具近三十萬個監(jiān)測數(shù)據(jù)。因此，數(shù)據(jù)的篩選和審核顯得特別重要。以下就數(shù)據(jù)篩選和審核方式方法做簡要分析。

1 地表水水質(zhì)監(jiān)測站的監(jiān)測項目與頻次

國家級地表水水質(zhì)自動監(jiān)測站一般監(jiān)測9個項目，分別為五參數(shù)（水溫、pH、溶解氧、濁度和電導率）、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷和總氮。其中五參數(shù)為每小數(shù)出一組數(shù)據(jù)，其余4項指標為每4小時出一組數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)統(tǒng)計上，分為小時值、日代表值、月代表值、季代表值和年代表值等5中統(tǒng)計形式，其各自有都有不同的計算方式與統(tǒng)計意義。

2 地表水在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的篩選與審核

2.1數(shù)據(jù)類別與審核機制

從在線設備出具數(shù)據(jù)，到最終數(shù)據(jù)核定入庫，地表水在線監(jiān)測數(shù)據(jù)大致可分為四類。一是待審數(shù)據(jù)，即水站通過標準傳輸協(xié)議上報的數(shù)據(jù)，也稱為原始數(shù)據(jù);二是存疑數(shù)據(jù)，即通過系統(tǒng)預審且未通過人工審核的數(shù)據(jù);三是無效數(shù)據(jù)，即未通過系統(tǒng)預審或人工標記為無效的數(shù)據(jù);四是入庫數(shù)據(jù)，即通過最終審核且不能修改，并用于數(shù)據(jù)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的審核首先分為系統(tǒng)預審和人工審核兩個階段。系統(tǒng)預審是指系統(tǒng)設定一定的程序，比如零點核查、跨度核查、24小時零點漂移和24小時跨度漂移均需滿足才能將前24小時的數(shù)據(jù)審為有效，否則判為無效。人工審核目前分為三級，一級審核是運維公司對原始數(shù)據(jù)進行審核，二級審核是省級審核人員對數(shù)據(jù)進行審核，三級審核為國家總站審核人員對數(shù)據(jù)進行的終審并入庫。

2.2數(shù)據(jù)的判別

地表水水質(zhì)自動站產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，但是時常會出現(xiàn)一些異常值，若不將其剔除而參與統(tǒng)計就會導致整體數(shù)據(jù)的失真。因此需要人工進行識別、篩選和審核，選擇具有代表性、準確性、真實性的數(shù)據(jù)作為有效數(shù)據(jù)，進行統(tǒng)計和運用。

2.2.1存疑數(shù)據(jù)的判別

存疑數(shù)據(jù)大致可以從以下幾個方面判別：一是質(zhì)控樣的真值是否被修改，如果質(zhì)控樣的真值有所改變，比如零點核查的質(zhì)控樣真值，因測出的值而變成非零，此時段得出的數(shù)據(jù)很可能就不準確的。二是如果所測數(shù)據(jù)超出跨度核查范圍值，那么這組數(shù)據(jù)也屬于可疑值，因為超出跨度范圍的值，相當于沒有質(zhì)控措施的保障，無法確保測值是否發(fā)生偏離。三是數(shù)據(jù)長期不變時，應該引起注意。比如溶解氧，正常情況下白天和夜晚光合作用的不同，水體遇到擾動情況也隨機變化，這些都會一定程度改變水中的溶解氧，如果溶解氧長時間不變，很可能就是儀器設備發(fā)生故障。四是某組數(shù)據(jù)明顯偏高，也存在一定的可疑性。比如濁度，在沒有下雨的情況下，數(shù)據(jù)高值且超穩(wěn)定，就可能是電極未清洗或受油污影響。五是數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大范圍的波動，此時數(shù)據(jù)可疑，應該及時核實是儀器故障還是水質(zhì)異常。六是運用分光度法進行分析的項目，受濁度影響發(fā)生失真的現(xiàn)象，目前受影響最明顯的是總磷。

2.2.2無效數(shù)據(jù)的判別

地表水水質(zhì)在線監(jiān)測無效數(shù)據(jù)分兩種，一種是系統(tǒng)預判不合格的數(shù)據(jù)，這類數(shù)據(jù)一般有明顯的不合格依據(jù);另一種是系統(tǒng)審核通過，需要人工判別的，這類數(shù)據(jù)的無效性比較隱蔽，需要人工分析判斷并找出依據(jù)。通常人工判別無效數(shù)據(jù)，可以從以下幾個方面著手：一是將質(zhì)控數(shù)據(jù)計入整點數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)表現(xiàn)為與前后時段有差異，且與質(zhì)控樣的真值很接近，此時應立馬核實，并將其剔除。二是出現(xiàn)明顯的報警值或通訊異常值，比如某河流總磷一般在0.10上下，突然出現(xiàn)幾個上千的數(shù)據(jù)，那么這個數(shù)據(jù)一般是通訊異常造成的，應判為無效，予以剔除。三是出現(xiàn)五參數(shù)同時連續(xù)不變的情況，很可能就是五參數(shù)池上水異常導致的，應及時發(fā)現(xiàn)核實，并修復正常。四是出現(xiàn)某數(shù)據(jù)與前后數(shù)據(jù)比較屬于離群，而其他數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定，比如氨氮出現(xiàn)單獨一組明顯高值，而總氮和其他指標卻很穩(wěn)定，那么這組數(shù)據(jù)應該是儀器飄移引起的，應判為無效。五是非正常周期時段出現(xiàn)數(shù)據(jù)，比如總磷應該每四小時出一組數(shù)據(jù)，即0時出完數(shù)據(jù)后應該4時才有數(shù)據(jù)，期間1時、2時、3時出現(xiàn)的總磷數(shù)據(jù)都屬于無效數(shù)據(jù)。六是數(shù)據(jù)出現(xiàn)負值且超出零點核查允許范圍，比如氨氮的零點核查范圍為±0.2mg/L，如果出現(xiàn)-0.3mg/L，應判為無效。

2.3數(shù)據(jù)的篩選與審核

通過數(shù)據(jù)的判別，我們應當對數(shù)據(jù)進行篩選。存疑數(shù)據(jù)應進行核實可疑之處是否屬實，比如數(shù)據(jù)波動較大時，如果經(jīng)核實儀器是沒有問題的，那么可能就是水質(zhì)確實有所波動，如果有必要應進行手工比對監(jiān)測，以進一步明確。無效數(shù)據(jù)我們應該剔除，不得參與統(tǒng)計。在數(shù)據(jù)審核過程，我們應該把數(shù)據(jù)的判別依據(jù)和篩選情況作出說明，必要時提供佐證材料。同時，因數(shù)據(jù)較多，審核是應認真細致，盡量保證異常數(shù)據(jù)都能剔除，正常數(shù)據(jù)則都保留，確保數(shù)據(jù)真實準確。

3 結(jié)束語

地表水水質(zhì)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的異常種類很多，除了以上幾種判別方式外，一些比較隱蔽的異常情況，還得依據(jù)審核人員的認知和經(jīng)驗去分析和甄別。所以數(shù)據(jù)審核人員要加強交流，互相學習，在篩選數(shù)據(jù)上應不斷提高認知和積累經(jīng)驗。以提高數(shù)據(jù)篩選和審核的準確性和全面性，確保數(shù)據(jù)的有效性，為環(huán)境水質(zhì)的改善盡一份力。

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