甘肅省地表水采測分離數(shù)據(jù)審核問題及建議

呂 睿

（甘肅省環(huán)境監(jiān)測中心站，甘肅 蘭州 730000）

1 背景

2017年，生態(tài)環(huán)境部按照“誰考核，誰監(jiān)測”的原則，順利完成了國家地表水環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量事權(quán)上收工作。中國環(huán)境監(jiān)測總站委托符合資質(zhì)的第三方公司采集樣品，經(jīng)由承擔(dān)監(jiān)測任務(wù)的地方環(huán)境監(jiān)測站分析測試，在規(guī)定時(shí)間將結(jié)果報(bào)送至中國環(huán)境監(jiān)測總站。中國環(huán)境監(jiān)測總站每月定期對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行審核，并在次月將審核合格的信息進(jìn)行共享。通過實(shí)施采測分離，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測對(duì)象和考核對(duì)象的脫鉤，切實(shí)保證了監(jiān)測工作的獨(dú)立、客觀和公正，使生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)更加真實(shí)可靠。

國家采測分離技術(shù)體系實(shí)現(xiàn)了從分析測站到省級(jí)環(huán)境監(jiān)測站再到國家環(huán)境監(jiān)測總站三級(jí)審核的制度，2021年度更是提出了分析測站對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)疑的機(jī)制，從多種層面和技術(shù)手段上保證了監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實(shí)與可靠，制度體系和技術(shù)體系還將不斷進(jìn)行優(yōu)化完善。省級(jí)環(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)對(duì)全省采測分離數(shù)據(jù)的省級(jí)審核工作，但就具體審核工作中還是會(huì)出現(xiàn)一些實(shí)際問題。文章就甘肅省采測分離省級(jí)數(shù)據(jù)審核中的問題做一探討并給出合理化建議。

2 存在的問題

2.1 “9+X”模式存在的問題

根據(jù)2020年《全國環(huán)境質(zhì)量公報(bào)》，全國地表水1 937個(gè)斷面中，主要污染指標(biāo)為化學(xué)需氧量、總磷和高錳酸鹽指數(shù)。包括黃河流域在內(nèi)的七大流域的1 614個(gè)斷面中，主要污染指標(biāo)為化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)和五日生化需氧量。2019年，全國地表水監(jiān)測的1 931個(gè)水質(zhì)斷面，主要污染指標(biāo)為化學(xué)需氧量、總磷和高錳酸鹽指數(shù)；包括黃河流域在內(nèi)的七大流域的1 610個(gè)水質(zhì)斷面中，主要污染指標(biāo)為化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)和氨氮；黃河流域?yàn)檩p度污染，主要污染指標(biāo)為氨氮、化學(xué)需氧量和總磷。2018年黃河流域輕度污染，主要污染指標(biāo)為氨氮、化學(xué)需氧量和五日生化需氧量?！笆奈濉逼陂g國考地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測實(shí)施“9+X”模式，包括水溫、PH、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度、氨氮、總磷、總氮及高錳酸鹽指數(shù)在內(nèi)的九項(xiàng)指標(biāo)為基礎(chǔ)性指標(biāo)，特征指標(biāo)須結(jié)合各斷面考核目標(biāo)，參考當(dāng)年及上一年水質(zhì)實(shí)際監(jiān)測情況，靈活機(jī)動(dòng)地制定月度監(jiān)測指標(biāo)。評(píng)價(jià)方式為“5+X”模式，指標(biāo)分別為PH、溶解氧、氨氮、總磷及高錳酸鹽指數(shù)。根據(jù)2019年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全國X項(xiàng)涉及到的指標(biāo)中，“X”指標(biāo)超標(biāo)斷面共147個(gè)，占38.2%。在評(píng)價(jià)模式上，“5+X”和24項(xiàng)評(píng)價(jià)模式上雖然年度總體評(píng)價(jià)一致性較好，月度還是存在輕微的差異?！?+X”模式監(jiān)測項(xiàng)目中，從全國近3年的監(jiān)測數(shù)據(jù)看，涉及到X項(xiàng)的年度超標(biāo)項(xiàng)目主要為化學(xué)需氧量。我省2020年全年的38個(gè)地表水國控?cái)嗝骐m然均達(dá)到Ⅰ～Ⅲ類水質(zhì)，但月審核數(shù)據(jù)中主要涉及到的X項(xiàng)超標(biāo)項(xiàng)目為化學(xué)需氧量和氟化物。雖然該模式能夠減輕工作量，但是對(duì)于污染物的預(yù)警方面具有滯后性，不能保證未超過Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目不出現(xiàn)特殊情況。甘肅省地表水國控?cái)嗝娑嗵幱邳S河流域，部分?jǐn)嗝娴赜蛱厣^為明顯，建議渭河流域、馬蓮河流域、祖厲河等典型斷面結(jié)合地方水污染防止目標(biāo)，科學(xué)制定具備地方特征的動(dòng)態(tài)監(jiān)測指標(biāo)。

2.2 水質(zhì)類別判定機(jī)制存在的問題

溶解氧是反映水體受污染程度的重要指標(biāo)，受到氣象參數(shù)、水溫、水深及水中溶質(zhì)等因素的影響［1］。受到水中植物光合作用的影響，水體溶解氧的變化和采樣時(shí)間密切相關(guān)。白天光照增強(qiáng)，合成速度大于消耗速度，那么溶解氧濃度增大，通常在每日的14～16時(shí)達(dá)到峰值。地表水監(jiān)測時(shí)通常采集表層的溶解氧，水面與空氣接觸充分，表層溶解氧往往濃度最高，導(dǎo)致溶解氧過飽和。溶解氧為現(xiàn)場監(jiān)測指標(biāo)，由第三方采樣公司進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測，結(jié)果和現(xiàn)場操作的規(guī)范性密切相關(guān)。

審核歷年來采測分離數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)溶解氧受季節(jié)性因素影響明顯，冬季明顯增高，普遍出現(xiàn)過飽和的情況；而夏季水溫較高，溶解氧明顯降低。因此在某種程度上無法真實(shí)反映水體污染狀況。審核數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，個(gè)別斷面其他監(jiān)測指標(biāo)均連續(xù)穩(wěn)定，達(dá)到二類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，唯獨(dú)溶解氧超過了二類標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而導(dǎo)致水質(zhì)類別被評(píng)定為三類。在其他指標(biāo)沒有超過以往相應(yīng)水質(zhì)類別的情況下，僅憑借溶解氧判定水質(zhì)類別不具備科學(xué)性和代表性，還需考慮該斷面的歷史同期情況及其他綜合因素。

2.3 數(shù)據(jù)剔除過程中的問題

根據(jù)中國環(huán)境監(jiān)測總站數(shù)據(jù)審核相關(guān)規(guī)定，存疑數(shù)據(jù)經(jīng)過專家確認(rèn)后，可以有條件地進(jìn)行剔除。一般情況下被質(zhì)疑數(shù)據(jù)通常是以下幾種情況：樣品采集、運(yùn)輸、保存、分析等全程序操作不規(guī)范；未嚴(yán)格按照《作業(yè)指導(dǎo)書》要求分析樣品的；項(xiàng)目之間及時(shí)間維度上數(shù)據(jù)邏輯關(guān)系不合理等。質(zhì)疑通常都是在省級(jí)數(shù)據(jù)審核階段提出，具有一定的滯后性，剔除質(zhì)疑數(shù)據(jù)需要審核人員具有相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)。目前就環(huán)境監(jiān)測過程全程序留痕方面，部分地表水監(jiān)測項(xiàng)目涉及到前處理，且對(duì)監(jiān)測結(jié)果有影響，無法直接關(guān)聯(lián)到儀器進(jìn)行過程信息采集，進(jìn)而造成填寫的原始數(shù)據(jù)和真實(shí)的前處理過程有所差異，如果僅僅憑借數(shù)據(jù)審核人員的技術(shù)判斷，在數(shù)據(jù)的剔除上可能會(huì)存在爭議。

2.4 總磷數(shù)據(jù)審核過程中出現(xiàn)的問題

水質(zhì)總磷包括溶解態(tài)的、顆粒態(tài)、有機(jī)磷和無機(jī)磷等多種形式，所以水樣的前處理方式對(duì)總磷的結(jié)果有著決定性的影響。地表水中泥沙含量的高低直接影響水樣中總磷的測定結(jié)果［2。甘肅大部分?jǐn)嗝娑嘉挥邳S河流域，黃河部分?jǐn)嗝鎸儆诟吣嗌乘w，因此能夠采集到有代表性的樣品至關(guān)重要。國家出臺(tái)了總磷現(xiàn)場采樣的前處理技術(shù)規(guī)范，即先監(jiān)測水質(zhì)的濁度，再?zèng)Q定是否對(duì)水樣進(jìn)行自然沉降或者離心前處理。采樣過程是否規(guī)范，決定了后續(xù)的監(jiān)測結(jié)果是否準(zhǔn)確。

一般通過審核數(shù)據(jù)現(xiàn)場的濁度，來判定采樣人員的處理方式，其次看實(shí)驗(yàn)室分析過程中有無濁度-色度補(bǔ)償。就水質(zhì)總磷目前的國標(biāo)方法及作業(yè)指導(dǎo)書方法中，就總磷消解后的濁度補(bǔ)償措施沒有定量化的限定要求，由于分析人員經(jīng)驗(yàn)、素質(zhì)的差異，可能在處理水樣時(shí)會(huì)采取不同的方式，進(jìn)而獲得不同的結(jié)果。按照現(xiàn)行機(jī)制，從曲線、質(zhì)控等原始記錄上無法反映出在前處理過程方面差異性導(dǎo)致結(jié)果差異性的問題。

分析人員是否進(jìn)行了濁度補(bǔ)償是需要關(guān)注的問題。不同性狀的水體消解后的狀態(tài)一般不同，一些細(xì)小的顆粒物有時(shí)無法被消解的澄清透明，進(jìn)而會(huì)對(duì)水樣吸光度產(chǎn)生正干擾。根據(jù)《國家地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)監(jiān)測任務(wù)作業(yè)指導(dǎo)書》（以下簡稱《作業(yè)指導(dǎo)書》）要求，消解后水樣如果有濁度干擾，需要對(duì)消解液進(jìn)行過濾或者進(jìn)行濁度-色度補(bǔ)償。根據(jù)文獻(xiàn)［3］報(bào)道，過濾并不能有效去除水樣中無法消解的細(xì)小顆粒物，所以仍然需要濁度補(bǔ)償。濁度補(bǔ)償則存在工作量翻倍的情況，需要消解兩個(gè)水樣，一個(gè)用于做濁度補(bǔ)償，一個(gè)用于實(shí)際樣品分析。有時(shí)分析人員為了節(jié)省工作量，可能會(huì)憑借肉眼簡單判定，是否需要做濁度補(bǔ)償，屬于分析測站人員的主觀行為，在數(shù)據(jù)審核的過程中審核人員無法判定。有些實(shí)際樣品的濁度可能用肉眼無法準(zhǔn)確判斷，建議對(duì)消解后的樣品進(jìn)行濁度的測定，進(jìn)行量化判定。

2.5 不確定度在水質(zhì)類別判定中的作用

當(dāng)測量結(jié)果接近排放限值時(shí)，測量結(jié)果不確定度的大小直接影響是否達(dá)標(biāo)的判定，此時(shí)對(duì)于測量結(jié)果的不確定度的評(píng)定顯得尤為重要［4］。但結(jié)果不確定度的評(píng)定在實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)認(rèn)定管理中并非強(qiáng)制性要求，導(dǎo)致分析測站并沒有將結(jié)果不確定度的評(píng)定納入日常數(shù)據(jù)的管理機(jī)制。在實(shí)際工作中，化學(xué)需氧量、總磷和氨氮經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)剛剛超過水質(zhì)類別限值的情況，技術(shù)人員一般沒有引入不確定度的意識(shí)。

2.6 重點(diǎn)關(guān)注具有地方特色的污染因子

經(jīng)多年審核經(jīng)驗(yàn)，馬蓮河流域?qū)倭鶅r(jià)鉻、氟化物屬于典型的具有地方特色的本底值超標(biāo)因子。有文獻(xiàn)報(bào)道［5］，馬蓮河流域六價(jià)鉻長期超標(biāo)主要受到自然地理?xiàng)l件影響。馬蓮河是涇河最大的一級(jí)支流，流域上游特別是環(huán)縣北部為苦咸水區(qū)，苦咸水主要是通過淺層地下水和泉水的形式帶出［6］。根據(jù)《地表水和地下水環(huán)境本底判定技術(shù)規(guī)定》，以《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》常規(guī)監(jiān)測項(xiàng)目Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值為判定標(biāo)準(zhǔn)，可以按照相關(guān)程序?qū)⑹艿降刭|(zhì)因素影響的監(jiān)測因子作為本底值上報(bào)中國環(huán)境監(jiān)測總站。

3 建議和辦法

3.1 有針對(duì)性地進(jìn)行能力驗(yàn)證和比對(duì)

實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)以及能力驗(yàn)證計(jì)劃是體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量水平和技術(shù)能力最具說服力的手段［7］。制定考核計(jì)劃時(shí)最好能夠結(jié)合行業(yè)主管部門的能力驗(yàn)證計(jì)劃一并進(jìn)行，制定適合采測分離的能力考核因子，優(yōu)化考核方式，優(yōu)先考察基體和前處理方式對(duì)結(jié)果的影響，引入對(duì)樣品前處理環(huán)節(jié)的考核，以為下一步優(yōu)化《作業(yè)指導(dǎo)書》提供客觀依據(jù)。針對(duì)一些在前處理方面人為因素影響較大的易超標(biāo)因子如總磷、化學(xué)需氧量、氨氮等監(jiān)測指標(biāo)，總站可以定期根據(jù)在跨省斷面組織實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)。

3.2 切實(shí)引入監(jiān)督檢查機(jī)制

對(duì)于一些敏感斷面，可以結(jié)合國家和地方“雙隨機(jī)、一公開”等質(zhì)量專項(xiàng)檢查工作，將采測分離數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查作為一項(xiàng)常態(tài)化的工作機(jī)制，融入到實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)認(rèn)定監(jiān)督管理中來，從外部監(jiān)督的方式提高分析測站的檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量。

3.3 優(yōu)化不確定度評(píng)定模式

不確定度分為A類和B類，通常A類僅考慮到重復(fù)性引起的不確定度，在實(shí)際工作中評(píng)定意義不大，但是B類不確定度的評(píng)定涉及到分析測試的各個(gè)環(huán)節(jié)，工作量復(fù)雜，對(duì)于一些基層監(jiān)測人員來講難度較大。建議國家或者省級(jí)層面組織人員，選取典型因子，簡化不確定度評(píng)定模式，建立適合采測分離的不確定度的評(píng)定程序和模型，其納入到《作業(yè)指導(dǎo)書》中，為監(jiān)測結(jié)果的符合性評(píng)定提供充分的依據(jù)。如果涉及達(dá)到臨界值的情況，建議分析測站啟動(dòng)內(nèi)部質(zhì)控機(jī)制，根據(jù)體系文件規(guī)定，進(jìn)行不確定度的合成和評(píng)定，以防由于偶然因素簡單判定數(shù)據(jù)超標(biāo)。

3.4 科學(xué)評(píng)價(jià)本底值

針對(duì)地方特色，科學(xué)評(píng)定具有地方本底值的監(jiān)測因子，在評(píng)價(jià)考核時(shí)充分考慮環(huán)境本底值等相關(guān)因素。本底值的判定工作具有一定的技術(shù)難度，需要結(jié)合多種因素，結(jié)合監(jiān)測斷面及其周邊的數(shù)據(jù)歷史情況，建議國家層面派出一定的技術(shù)力量科學(xué)幫助地方考察論證，在減少主觀因素的同時(shí)，能夠科學(xué)進(jìn)行數(shù)據(jù)的剔除和評(píng)價(jià)，讓評(píng)價(jià)結(jié)果更好服務(wù)地方。

3.5 優(yōu)化監(jiān)測方法

探索建立適合黃河不同類型水體的常規(guī)分析方法，最大限度減少顆粒物對(duì)監(jiān)測結(jié)果的影響。最大限度地減少濁度對(duì)總磷的影響，在是否進(jìn)行濁度補(bǔ)償方面建立標(biāo)準(zhǔn)化的前處理模式，減少人為主觀因素對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果造成的影響。建議后期對(duì)《作業(yè)指導(dǎo)書》進(jìn)行完善，通過總站定期自下而上征集建議的方式，不斷優(yōu)化分析全過程，探索更加適合不同地域地表水監(jiān)測斷面的分析方法。

3.6 優(yōu)化全程序留痕

目前國家地表水環(huán)境質(zhì)量采測分離過程已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)樣品采集、運(yùn)輸、交接及分析及質(zhì)控的全過程留痕，建議針對(duì)一些前處理過程對(duì)結(jié)果影響較大的項(xiàng)目，增加樣品性狀及前處理過程中的留痕。