環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及處理方法分析

摘 要：現(xiàn)如今很多地區(qū)以犧牲環(huán)境為代價(jià)，盲目追求經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，這種方法是不可取。環(huán)境是人們賴以生存的家園，習(xí)近平總書記曾提出“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念，可知環(huán)境對(duì)于人們的重要性，沒有良好的環(huán)境，任何發(fā)展都是空談。文章就環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)以及處理方法進(jìn)行科學(xué)分析，并且對(duì)提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性提出了見解，希望能夠?yàn)榄h(huán)境空氣監(jiān)測(cè)工作帶來幫助。

關(guān)鍵詞：環(huán)境;空氣監(jiān)測(cè);數(shù)據(jù)分析;數(shù)據(jù)處理

1 ? ?環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)的重要性

環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)是對(duì)人們賴以生存的環(huán)境，以高科技，現(xiàn)代化的方法，對(duì)空氣中存在的成分進(jìn)行分析監(jiān)測(cè)記錄，目的是通過對(duì)空氣成分的分析，讓人們對(duì)空氣中污染物的種類有更清楚的了解。同時(shí)，分析污染物的特點(diǎn)，為環(huán)境空氣的治理提供可供參考的數(shù)據(jù)報(bào)告。隨著社會(huì)發(fā)展的進(jìn)步，城市化建設(shè)水平越來越高，城市人口數(shù)量不斷增加，城市現(xiàn)代化的背后是環(huán)境污染的加劇，工業(yè)違規(guī)排氣、鍋爐燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣以及揚(yáng)塵等都是空氣污染的主要原因。解決環(huán)境問題刻不容緩，現(xiàn)在要做的就是加強(qiáng)對(duì)環(huán)境空氣的監(jiān)測(cè)，通過分析空氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)了解空氣污染成分以及濃度[1]。就目前而言僅得到數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還需要更深層次地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析和整理，完善數(shù)據(jù)記錄，不可馬虎?？諝馕廴緮?shù)目眾多，成分各異，數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤記錄將影響今后對(duì)環(huán)境的治理，應(yīng)確保記錄數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和規(guī)范性，為空氣環(huán)境的治理提供方便。

2 ? ?數(shù)據(jù)分析

2.1 ?統(tǒng)計(jì)規(guī)律的分析

統(tǒng)計(jì)規(guī)律要求在數(shù)據(jù)采集記錄以后的分析當(dāng)中，合理地運(yùn)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法、模糊的數(shù)學(xué)方法以及數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)整理方法，對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)化的分析和對(duì)比，從中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間存在的相關(guān)規(guī)律，合理地統(tǒng)計(jì)并分析規(guī)律，避免人為臆想的誤差，用數(shù)據(jù)說話，增強(qiáng)說服力。

2.2 ?合理性分析

數(shù)據(jù)分析就是對(duì)記錄的數(shù)據(jù)以科學(xué)的方法進(jìn)行整理，提煉出有效的信息，數(shù)據(jù)的合理性分析要求數(shù)據(jù)對(duì)象具有代表性。就環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)而言，要求監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)間、地點(diǎn)具有代表性、環(huán)境的質(zhì)量好壞具有代表性，也就是要求采集的數(shù)據(jù)應(yīng)該在特定的時(shí)間和地點(diǎn)，才能夠真實(shí)地反映出環(huán)境狀況問題，避免數(shù)據(jù)本身的不合理而產(chǎn)生誤差，進(jìn)而確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性。一般來講，多個(gè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)之間都會(huì)存在著某些相關(guān)性，合理性分析就是在這基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生的。在特定的數(shù)據(jù)分析中，合理性分析是要求結(jié)合多種不同環(huán)境要素中的各項(xiàng)條件及污染源的指標(biāo)來進(jìn)行，才能準(zhǔn)確掌握環(huán)境差異所帶來的影響，對(duì)產(chǎn)生的不同影響進(jìn)行科學(xué)合理的整理分析，得出精確的環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。使用任何方法，都無法避免監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)直接存在的相關(guān)性，包括正相關(guān)和負(fù)相關(guān)，但是通過對(duì)數(shù)據(jù)之間相關(guān)性的分析可以得出不同環(huán)境下數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性[2]。

2.3 ?可比性分析

在對(duì)環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的整理和分析過程中，不僅要進(jìn)行環(huán)境數(shù)據(jù)的合理性分析，更要注意的是各種環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)之間的可比性，沒有可比性的數(shù)據(jù)無法分析得到各種污染源之間的相互關(guān)系。比如在多種環(huán)境因素下，不同的污染源、不同的監(jiān)測(cè)方法以及不同行業(yè)領(lǐng)域、不同的數(shù)據(jù)分析整理方法等多種條件因素下環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可比性?？杀刃园姆秶浅V闊，涉及的專業(yè)能力也比較強(qiáng)，各種對(duì)比要求也很高，所以在對(duì)可比性進(jìn)行實(shí)際分析時(shí)，關(guān)聯(lián)到許多跨專業(yè)的內(nèi)容、更精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)手段和分析的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，在可比性分析中一定要以掌握不同污染源的相關(guān)性和相關(guān)遷移規(guī)律為基礎(chǔ)。在分析整理環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)比出數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性，也不忘分析數(shù)據(jù)之間的差異，結(jié)合實(shí)際分析，對(duì)影響數(shù)據(jù)的變量進(jìn)行改變，保證數(shù)據(jù)的全面性，減少數(shù)據(jù)誤差帶來的影響。

2.4 ?異常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)情況分析

（1）可預(yù)知的異常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。對(duì)于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的維護(hù)、校正、停電、系統(tǒng)已知故障及排除故障時(shí)的數(shù)據(jù)、儀器重啟等可提前預(yù)知的異常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理過程中需剔除。（2）不可預(yù)知的異常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。氣象變化、監(jiān)測(cè)儀器固有誤差、監(jiān)測(cè)儀器突發(fā)故障、采樣系統(tǒng)、其他非人為故障等諸多不可抗的因素均能夠?qū)е卤O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生異常[3]。

無人值守的自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)儀器維護(hù)周期較長(zhǎng)，使一些儀器故障和外界因素的干擾不能及時(shí)排除，導(dǎo)致獲取了異常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。因此工作人員需要及時(shí)記錄大氣氣候條件的變化，對(duì)獲取的異常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確地、有效地判斷處理，建立好儀器校準(zhǔn)、定期的零點(diǎn)和量程漂移檢查、異常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理等數(shù)據(jù)質(zhì)量保證制度并使之真正得以落實(shí)。在處理工作中應(yīng)根據(jù)不同的檢測(cè)儀器及實(shí)地采樣條件，制定更適合具體情況的解決辦法，不能機(jī)械照搬。科學(xué)的管理方法、盡職盡責(zé)的工作態(tài)度以及熟練的個(gè)人技術(shù)是大氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正常運(yùn)行的有力保證，在確保自動(dòng)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠的同時(shí)，真正發(fā)揮自動(dòng)監(jiān)測(cè)的作用，為環(huán)境管理提供科學(xué)的依據(jù)。但在具體的工作中還需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行變通，選擇更合適的解決辦法來保障環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3 ? ?數(shù)據(jù)處理

3.1 ?有效數(shù)據(jù)規(guī)整法

有效數(shù)據(jù)整理法就是僅對(duì)有效數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)整。一般來說，在監(jiān)測(cè)過程中所得到的數(shù)據(jù)種類和數(shù)量比較多，需要對(duì)其進(jìn)行分類篩選。對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，再判斷該數(shù)據(jù)是否具有真實(shí)性和可靠性，不符合常規(guī)和不可靠的數(shù)據(jù)就定為無效數(shù)據(jù)，相反的數(shù)據(jù)就是有效數(shù)據(jù)，通過篩選判斷來確保記錄數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性。此外數(shù)據(jù)篩選還有其他目的：針對(duì)不同環(huán)境和不同條件的環(huán)境質(zhì)量狀況，利用數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，提高數(shù)據(jù)分析的可靠性。

3.2 ?無效數(shù)據(jù)剔除法

空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站是監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)獲取的主要地方，但是在缺少人為干擾和控制的時(shí)候，環(huán)境空氣系統(tǒng)可能會(huì)產(chǎn)生一些異常數(shù)據(jù)，這種情況是普遍的。在數(shù)據(jù)分析整理時(shí)，要進(jìn)行合適的處理，才能保證不會(huì)對(duì)監(jiān)測(cè)的結(jié)果產(chǎn)生太大的影響。異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生的原因大多是天氣的變化，或者是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)老化所帶來的固有誤差。不管是哪種原因，都是不可抗因素，不以人的意志而改變，所以，沒有有效的方法來改善因環(huán)境誤差造成的數(shù)據(jù)誤差。同時(shí)，沒有對(duì)空氣環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行很好的保護(hù)，會(huì)使得檢測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性能受到一定的影響，導(dǎo)致測(cè)得的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常。和有效數(shù)據(jù)處理法相反的，監(jiān)測(cè)環(huán)境空氣數(shù)據(jù)處理過程是利用無效數(shù)據(jù)消除法進(jìn)行，簡(jiǎn)單來說，就是把不具代表性和不真實(shí)的數(shù)據(jù)剔除，對(duì)多記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。因?yàn)榄h(huán)境空氣質(zhì)量并非一成不變的，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)都是在一個(gè)動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)波動(dòng)的，所以保證數(shù)據(jù)的真實(shí)有效很重要。同時(shí)和同類型數(shù)據(jù)也要進(jìn)行對(duì)比分析，從而剔除掉誤差較大的。在對(duì)采集樣品進(jìn)行反復(fù)的對(duì)比剔除后，可以獲得精確度更高和更加真實(shí)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)而提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果的精準(zhǔn)度[4]。

3.3 ?反復(fù)對(duì)比驗(yàn)證法

在環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理的過程中，通過不斷地對(duì)比驗(yàn)證，提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精確性，進(jìn)而提高數(shù)據(jù)分析結(jié)果的真實(shí)性和可靠性。反復(fù)驗(yàn)證要求采取多種樣品以隨機(jī)的方式進(jìn)行取樣，而且每個(gè)數(shù)據(jù)都要得到監(jiān)測(cè)分析。通過反復(fù)地對(duì)比分析驗(yàn)證，可以獲取更精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果，提高監(jiān)測(cè)的應(yīng)用價(jià)值，多次的對(duì)比可以排除因數(shù)據(jù)樣本較少所產(chǎn)生的偶然性，使得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果更加精確。

3.4 ?時(shí)間序列分析法

在對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)記錄時(shí)，如果要對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量進(jìn)行高頻率的監(jiān)測(cè)，需要大量的人力和物力資源，不僅會(huì)增加監(jiān)測(cè)工作的成本，而且也會(huì)增加較多的工作量。但如果僅對(duì)小部分時(shí)間的環(huán)境空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)記錄，所獲得的數(shù)據(jù)就不具有普遍性，數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠程度不夠高。為了處理這類情況，可以采用時(shí)間序列分析法。通過對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，區(qū)別出不同的天氣狀況，設(shè)置環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)的時(shí)間間隔，既不需要高頻率的監(jiān)測(cè)，也保證了獲得的數(shù)據(jù)能夠反應(yīng)該環(huán)境的真實(shí)情況。

4 ? ?提高環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量

4.1 ?加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)部門責(zé)任感

在進(jìn)行環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)時(shí)，為了提升監(jiān)測(cè)工作質(zhì)量，首先，需要明確環(huán)境監(jiān)測(cè)部門的工作責(zé)任，每一個(gè)工作人員都要明確自身的工作內(nèi)容，提高自身的使命感，對(duì)待工作一絲不茍;其次，各個(gè)部門還應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況制定獎(jiǎng)罰制度，保證權(quán)責(zé)分明。此外，因?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)的范圍廣泛，所以環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)部門應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況分析監(jiān)測(cè)城市人口數(shù)量和監(jiān)測(cè)面積大小，合理制定監(jiān)測(cè)點(diǎn)。在對(duì)每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的環(huán)境空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的過程中，要對(duì)監(jiān)測(cè)過程中所產(chǎn)生的問題采取有效的處理方案，避免人工疏忽導(dǎo)致的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常影響監(jiān)測(cè)結(jié)果，保證環(huán)境空氣測(cè)工作的順利進(jìn)行，為日后治理環(huán)境工作提供便利[5]。

4.2 ?重視監(jiān)測(cè)站采集的數(shù)據(jù)

在環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)工作中，環(huán)境空氣質(zhì)量的好壞無法通過簡(jiǎn)單的肉眼或是人的觀察就得到結(jié)果，這時(shí)，精密的監(jiān)測(cè)儀器所獲取的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，就能夠代表著空氣質(zhì)量信息。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性對(duì)于提高環(huán)境空氣質(zhì)量分析水平來說是至關(guān)重要的。因此，在管理工作中必須加強(qiáng)監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)收集的管理工作，不可忽略數(shù)據(jù)中細(xì)小的差異。在數(shù)據(jù)采集、處理、分析等每個(gè)環(huán)節(jié)，都必須加強(qiáng)管理控制，避免疏漏，要求所有工作人員認(rèn)真仔細(xì)，嚴(yán)格按照工作標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行，才能夠確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

4.3 ?自動(dòng)化環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)管理

隨著社會(huì)科技的不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展迅速，各種更加精密的監(jiān)測(cè)儀器也被開發(fā)、生產(chǎn)出來，替代老一代的儀器系統(tǒng)。在環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)工作中，也不可以故步自封，好的工作經(jīng)驗(yàn)再加上科學(xué)精確的監(jiān)測(cè)儀器，對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作來說更是如虎添翼。完善健全自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能有效地提高監(jiān)測(cè)工作的效率，減少其他因素所帶來的誤差，提高了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和可靠性。

5 ? ?結(jié)語

總之，歷史上因環(huán)境的破壞最后導(dǎo)致生存條件受到威脅的例子數(shù)不勝數(shù)，犧牲環(huán)境帶來的利益，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及修補(bǔ)環(huán)境所需要的花費(fèi)。在工業(yè)發(fā)展的道路上，環(huán)境承受著巨大的壓力，增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)、加強(qiáng)對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量地監(jiān)測(cè)刻不容緩，高度精確和可靠的環(huán)境空氣數(shù)據(jù)可為以后的環(huán)境治理找到方向。建設(shè)美麗中國(guó)也是每個(gè)人的責(zé)任，希望文章對(duì)環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)工作帶來一些借鑒與參考。

[參考文獻(xiàn)]

[1]王超.淺談環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的日?qǐng)?bào)審核[J].黑龍江環(huán)境通報(bào)，2014（4）：9-12.

[2]梁慶煒，周振，胡榮光.環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制的探討[J].科技與企業(yè)，2016（7）：18-20.

[3]潘本鋒，汪巍，王瑞斌，等.我國(guó)PM2.5監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)布局與監(jiān)測(cè)方法體系構(gòu)建策略分析[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2013（3）：9-13.

[4]江建輝，高軍林，徐麗紅.環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性分析探索[J].科技資訊，2012（20）：139.

[5]張丹丹.環(huán)境監(jiān)測(cè)工作在環(huán)境保護(hù)中作用探討[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2018（5）：67.

作者簡(jiǎn)介：李楠（1975— ），男，遼寧朝陽人，高級(jí)工程師，學(xué)士;研究方向：環(huán)境工程。