環(huán)境水質(zhì)分析監(jiān)測(cè)與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理

王子璐，李壯

1.天津天濱瑞成環(huán)境技術(shù)工程有限公司；2.河北省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院集團(tuán)有限公司

當(dāng)前，我國(guó)正處于社會(huì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)實(shí)施過(guò)程中，水污染問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)峻，水資源關(guān)乎著廣大人民群眾的健康、生活、生產(chǎn)，做好水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作，發(fā)揮監(jiān)測(cè)技術(shù)的作用優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理能力，可以全面深入了解水質(zhì)污染嚴(yán)重程度，從而更科學(xué)有效地解決水環(huán)境污染問(wèn)題。

一、水質(zhì)監(jiān)測(cè)的意義

環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)在水環(huán)境質(zhì)量保護(hù)、污染防治以及開發(fā)等多個(gè)領(lǐng)域均有著極為重要的作用，其意義具體表現(xiàn)在以下方面：

（一）水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)意義

人的生活離不開飲用水，所以水的質(zhì)量至關(guān)重要，如果飲用水出現(xiàn)污染，那么將會(huì)給人們的健康帶來(lái)巨大危害，比如說(shuō)，日本曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的水俁病和痛痛病事件都是因?yàn)樗廴舅l(fā)的。水中存在有害細(xì)菌時(shí)，還可能會(huì)引發(fā)痢疾、傷寒病、霍亂等一系列疾病，對(duì)人們健康的負(fù)面影響不言而喻。做好水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)飲用水存在的問(wèn)題，對(duì)水質(zhì)的安全性進(jìn)行系統(tǒng)分析，可以有效解決相關(guān)問(wèn)題，將各類疾病扼殺于搖籃之中。

（二）污染源監(jiān)測(cè)意義

近年來(lái)，我國(guó)工業(yè)發(fā)展十分迅猛，隨著工業(yè)企業(yè)數(shù)量大幅度增加，工業(yè)用水量逐漸加大，使用期間將會(huì)產(chǎn)生多種多樣的污染，而許多企業(yè)對(duì)于相關(guān)污染問(wèn)題的關(guān)注度以及重視度不足，因此導(dǎo)致水質(zhì)污染問(wèn)題頻繁發(fā)生，比如說(shuō)，在鍋爐用水時(shí)，如果水中含有較多的碳和鎂的硫酸鹽，鍋爐將會(huì)產(chǎn)生大量的水垢，這樣既會(huì)耗費(fèi)大量的燃料，而且還容易引發(fā)爆炸事件，對(duì)人們的生命安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。針對(duì)工業(yè)用水水質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)監(jiān)測(cè)，可以更深入地了解水質(zhì)使用情況，為水質(zhì)污染問(wèn)題的解決提供可行的解決對(duì)策，這樣既可以保護(hù)生態(tài)環(huán)境，同時(shí)還能夠有效降低企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本，保證工作人員的安全。

二、水質(zhì)分析和監(jiān)測(cè)技術(shù)概述

（一）水質(zhì)分析與監(jiān)測(cè)技術(shù)

水質(zhì)分析與監(jiān)測(cè)技術(shù)主要是對(duì)水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分析水質(zhì)中所包含的化學(xué)物質(zhì)、有毒物質(zhì)、重金屬污染、懸浮物以及沉積物等等。當(dāng)前隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程加快，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)于化肥、農(nóng)藥等物品依賴度的提升，在工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中均有可能造成嚴(yán)重的水質(zhì)污染問(wèn)題。因此，做好水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作，可以更加準(zhǔn)確地了解水資源的污染嚴(yán)重程度，為工業(yè)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中造成的環(huán)境污染問(wèn)題提供數(shù)據(jù)支持。

（二）水質(zhì)分析和監(jiān)測(cè)技術(shù)方法

在對(duì)水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，方法可謂是多種多樣，其包含有重量分析法、滴定分析法、取樣分析法、儀器法、質(zhì)量法、電化學(xué)法、原子吸收法、分光光度法、離子色譜法等等。水質(zhì)監(jiān)測(cè)包含環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)和污染源監(jiān)測(cè)兩個(gè)方面。水質(zhì)分析前，需要基于采集來(lái)的水樣，包括環(huán)境質(zhì)量水體中的地表水、地下水、飲用水以及污染源中的企業(yè)排放廢水、工業(yè)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)期間所排放的各類廢水，并需要對(duì)分析的水質(zhì)樣品進(jìn)行分類編號(hào)，然后借助監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，形成專業(yè)化的水質(zhì)報(bào)告。結(jié)合水質(zhì)報(bào)告，能夠評(píng)估采集的水樣是否達(dá)到相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，如《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》和《污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》等，評(píng)價(jià)是否存在水污染問(wèn)題以及水污染的嚴(yán)重程度等等。

三、水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)與方法分析

水質(zhì)監(jiān)測(cè)分為三個(gè)階段，即采樣、測(cè)試和數(shù)據(jù)處理。采樣主要指的是由采樣人員對(duì)需要監(jiān)測(cè)的水體進(jìn)行采集。采樣時(shí)應(yīng)當(dāng)充分考慮周邊環(huán)境問(wèn)題，比如在對(duì)地下水進(jìn)行取樣的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)全面深入分析周圍環(huán)境以及工業(yè)布局情況。應(yīng)當(dāng)定期開展環(huán)境質(zhì)量樣品的采集，因水環(huán)境質(zhì)量周邊的情況處于不斷變動(dòng)的狀態(tài)，定期采集樣品并開展分析，能夠更加真實(shí)地反映水質(zhì)變化情況。在對(duì)采集的水體開展水質(zhì)分析時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)開展水質(zhì)監(jiān)測(cè)并做好相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄與分析工作。數(shù)據(jù)處理是基于長(zhǎng)序列水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間、高頻次的分析，統(tǒng)計(jì)所監(jiān)測(cè)的水體水質(zhì)是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。在水質(zhì)分析監(jiān)測(cè)時(shí)，無(wú)論采取何種方法都必須要保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性與可靠性，在監(jiān)測(cè)方法選取中應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行，要慎重選擇，比較常用的主要有以下幾種方法。

（一）儀器法

該監(jiān)測(cè)方法是借助現(xiàn)代監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)水體情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，其操作過(guò)程簡(jiǎn)單方便，監(jiān)測(cè)速度比較快，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性比較高，最常見的有色譜和等離子發(fā)射光譜等。但是在應(yīng)用儀器之前，必須要對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，查看設(shè)備是否能夠高質(zhì)量穩(wěn)定運(yùn)行，是否存在故障或者是缺陷，如果儀器設(shè)備存在缺陷則不能投入使用，需要先調(diào)試好設(shè)備然后再進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

（二）重量法

該方法主要是分離和監(jiān)測(cè)水體中的組分，然后主要通過(guò)測(cè)量組分的平衡來(lái)比較無(wú)污染的水體，從而計(jì)算水體中組分的比例。該監(jiān)測(cè)方法操作相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，但是其對(duì)精度的要求較高，否則將發(fā)生比較大的測(cè)量誤差。因此，在操作期間需要加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化監(jiān)督管理，以便能夠及時(shí)有效地解決問(wèn)題。

（三）滴定法

滴定法的應(yīng)用主要是借助化學(xué)原理從試驗(yàn)溶液中提取水，然后加入準(zhǔn)備好的高精度標(biāo)準(zhǔn)溶液與試驗(yàn)溶液反應(yīng)，再進(jìn)行試驗(yàn)，計(jì)算溶液中的物質(zhì)，該方法在應(yīng)用期間雖然也可以精準(zhǔn)地監(jiān)測(cè)出水體中的各類物質(zhì)成分，了解水污染嚴(yán)重程度，但在實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)容易受到外界環(huán)境因素的影響和干擾，要想獲取高度準(zhǔn)確的結(jié)果，必須要在標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，因此該方法的應(yīng)用推廣范圍相對(duì)比較有限。

四、水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理方法分析

（一）時(shí)間序列分析

時(shí)間序列分析是動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理常用方法之一，環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)并非是一蹴而就的，其需要對(duì)水體開展長(zhǎng)序列水質(zhì)監(jiān)測(cè)，這樣才能獲取動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息。監(jiān)測(cè)時(shí)間必須要科學(xué)合理的控制，既不宜過(guò)長(zhǎng)也不宜過(guò)短，否則的話監(jiān)測(cè)結(jié)果將會(huì)受到干擾和影響。因此在應(yīng)用分析監(jiān)測(cè)技術(shù)時(shí)，要立足實(shí)際情況制定科學(xué)合理的監(jiān)測(cè)周期，定期監(jiān)測(cè)水質(zhì)變化情況，保證監(jiān)測(cè)的科學(xué)性與合理性，優(yōu)化監(jiān)測(cè)的穩(wěn)定性與質(zhì)量。

（二）平行數(shù)據(jù)驗(yàn)證方法

在環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)期間，監(jiān)測(cè)工作容易受到外界的影響和干擾，并因此出現(xiàn)較大的波動(dòng)?；谶@樣的原因，為了更好地保證監(jiān)測(cè)質(zhì)量效果，減少各類問(wèn)題的發(fā)生，就有必要對(duì)外部環(huán)境因素故障進(jìn)行排除。工作人員可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)采集水體的平行樣品，或者在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)增加平行樣品數(shù)，并設(shè)置不同的對(duì)照組，再對(duì)各個(gè)組別的水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性，減少各類問(wèn)題的發(fā)生，從而獲取更加真實(shí)的數(shù)據(jù)信息。

（三）有效數(shù)據(jù)的正則化方法

在監(jiān)測(cè)不同環(huán)境下的水質(zhì)時(shí)，分析人員需要采用有效的數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)方法，對(duì)所獲取的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理，保存參考值數(shù)據(jù)，并且在隨后的監(jiān)測(cè)過(guò)程中做好相應(yīng)的數(shù)據(jù)比較工作，提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性與合理性。

（四）無(wú)效的數(shù)據(jù)清除方法

監(jiān)測(cè)期間會(huì)受到各種因素的影響，會(huì)產(chǎn)生一定量的無(wú)效數(shù)據(jù)。針對(duì)無(wú)效的數(shù)據(jù)必須要及時(shí)將其清除掉，否則的話就可能會(huì)影響監(jiān)測(cè)結(jié)果的科學(xué)性與合理性，導(dǎo)致出現(xiàn)錯(cuò)誤判斷。

五、水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理

（一）收集科學(xué)有效的數(shù)據(jù)

在水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作過(guò)程中，如果要想有效地提升監(jiān)測(cè)質(zhì)量效果，解決監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)存在的各類問(wèn)題，為后期水質(zhì)污染問(wèn)題的解決做好準(zhǔn)備工作，就需要保證所收集數(shù)據(jù)的科學(xué)性與有效性。每次監(jiān)測(cè)工作完成之后，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理，針對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)分析和研究，保證數(shù)據(jù)是具有參考價(jià)值的，而且還應(yīng)當(dāng)做好數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)工作，這樣后期如果需要再次使用數(shù)據(jù)還可以及時(shí)地找出相應(yīng)資料。

（二）反復(fù)驗(yàn)證方法

為了更好地保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，提高數(shù)據(jù)獲取的精準(zhǔn)性，在水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作實(shí)施期間，數(shù)據(jù)處理期間不能只是查看某一次的數(shù)據(jù)，還需要反復(fù)多次采樣。比如，在某個(gè)地區(qū)可以使用不同的監(jiān)測(cè)方法，針對(duì)不同時(shí)間段的水質(zhì)進(jìn)行取樣分析，在此基礎(chǔ)上獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并使數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性可以得到更加有效的保證。

六、我國(guó)環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)中存在的問(wèn)題

當(dāng)前，隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步，我國(guó)環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出多元化的特征，監(jiān)測(cè)技術(shù)水平取得了巨大的進(jìn)步，但是在監(jiān)測(cè)過(guò)程中依然存在諸多問(wèn)題與不足，其主要表現(xiàn)在以下方面：

（一）采樣過(guò)于單一

在對(duì)水環(huán)境質(zhì)量樣品進(jìn)行采樣分析時(shí)，采樣方式、時(shí)間節(jié)點(diǎn)、數(shù)量等存在差異時(shí)，最終的監(jiān)測(cè)結(jié)果以及數(shù)據(jù)也將會(huì)產(chǎn)生較大的差異。而當(dāng)前我國(guó)環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理期間，存在的突出性問(wèn)題之一，就在于采樣過(guò)于單一，即沒(méi)有充分考慮到外界環(huán)境因素、監(jiān)測(cè)方法將會(huì)對(duì)監(jiān)測(cè)效果產(chǎn)生的干擾和影響，如樣品基本上都是在同一時(shí)間段、同一點(diǎn)位和同樣方法進(jìn)行抽取的，在對(duì)水質(zhì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)的時(shí)候，要在不同時(shí)間段，使用不同的方法進(jìn)行樣品采集和分析，同時(shí)對(duì)于盛裝樣品的各類器皿也需要做好清潔工作，避免器皿存在問(wèn)題影響樣品質(zhì)量，同時(shí)在樣品保存及運(yùn)輸環(huán)節(jié)也需要加強(qiáng)管控，如果該環(huán)節(jié)存在問(wèn)題，也可能會(huì)影響采樣質(zhì)量效果。但實(shí)際上，在采樣期間對(duì)于這類問(wèn)題均沒(méi)能引起足夠的重視，因此導(dǎo)致監(jiān)測(cè)質(zhì)量效果受到干擾和影響。

（二）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理的問(wèn)題

數(shù)據(jù)的處理也會(huì)對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生干擾和影響，在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，如果不夠嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真也會(huì)出現(xiàn)處理問(wèn)題。在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中問(wèn)題的發(fā)生主要有兩方面原因，一方面是因?yàn)椴僮魅藛T對(duì)于水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)的操作不夠熟練，技術(shù)應(yīng)用期間嚴(yán)謹(jǐn)性不足，因此導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理受到干擾。另外一方面則是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集、處理的相關(guān)軟件系統(tǒng)老化，在應(yīng)用期間故障頻發(fā)，這樣也會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性產(chǎn)生干擾和影響。

（三）監(jiān)測(cè)人員綜合素質(zhì)參差不齊

在水質(zhì)監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，操作人員水平綜合素質(zhì)越高，那么數(shù)據(jù)處理效果必然比較理想，反之，如果操作人員水平較差，那么數(shù)據(jù)處理效果則也會(huì)受到干擾和影響。我國(guó)水系龐大，近年來(lái)，高校以及其他機(jī)構(gòu)雖然培養(yǎng)了諸多優(yōu)秀的環(huán)境水質(zhì)分析監(jiān)測(cè)技術(shù)人才，但是因?yàn)樗w眾多，相關(guān)領(lǐng)域人才缺口依然比較大，基層儲(chǔ)備力不足，這樣勢(shì)必會(huì)影響監(jiān)測(cè)質(zhì)量效果。

（四）監(jiān)測(cè)管理體系不統(tǒng)一

我國(guó)現(xiàn)如今對(duì)于水質(zhì)監(jiān)測(cè)的重視度雖然有所提升，但是相關(guān)工作體系并不是十分健全，其存在的缺陷與不足還比較多。當(dāng)前，我國(guó)環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)是由多個(gè)部門負(fù)責(zé)管轄，各個(gè)部門之間的權(quán)責(zé)協(xié)調(diào)不一致，存在的問(wèn)題與不足相對(duì)來(lái)說(shuō)比較多，比如，各部門之間只考慮到自己所管轄的水質(zhì)監(jiān)測(cè)情況以及問(wèn)題，缺乏全局意識(shí)，各部門的聯(lián)動(dòng)性不足，彼此之間相互推諉，各類問(wèn)題得不到及時(shí)有效的解決。

七、環(huán)境水質(zhì)分析監(jiān)測(cè)技術(shù)與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理優(yōu)化策略

（一）完善環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)管理體系

監(jiān)測(cè)水體質(zhì)量是水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作的核心所在，準(zhǔn)確的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是水環(huán)境管理工作有序?qū)嵤┑幕A(chǔ)所在。因此，為了更好地加強(qiáng)對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)的質(zhì)量管理水平，解決監(jiān)測(cè)工作中存在的各類缺陷與不足，就必須要積極主動(dòng)完善環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)管理體系，明確不同部門監(jiān)測(cè)人員的主要職能、明確各個(gè)部門人員所應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的職責(zé)，使得每個(gè)工作人員都能各司其職，積極履行自身的監(jiān)測(cè)義務(wù)，在監(jiān)測(cè)工作出現(xiàn)問(wèn)題之后，各個(gè)部門能夠攜手合作，通力解決問(wèn)題，優(yōu)化監(jiān)測(cè)質(zhì)量效果，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，解決好水污染問(wèn)題。

（二）提高監(jiān)測(cè)人員綜合素質(zhì)

高素質(zhì)的監(jiān)測(cè)技術(shù)人員可以更好地解決環(huán)境水質(zhì)分析監(jiān)測(cè)工作中出現(xiàn)的種種缺陷與不足，能更好地解決監(jiān)測(cè)工作問(wèn)題。而要想實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，就需要做好監(jiān)測(cè)人員技術(shù)培訓(xùn)工作，保證他們對(duì)于各類監(jiān)測(cè)技術(shù)方法有充分的了解和認(rèn)識(shí)，能夠靈活地處理監(jiān)測(cè)工作中出現(xiàn)的種種問(wèn)題。同時(shí)，基層監(jiān)測(cè)部門應(yīng)當(dāng)提高對(duì)監(jiān)測(cè)工作的重視，要保證參與監(jiān)測(cè)工作的人員具有專業(yè)技術(shù)能力。

（三）積極公開水質(zhì)監(jiān)測(cè)信息

水環(huán)境質(zhì)量與每個(gè)人的生產(chǎn)生活都息息相關(guān)，雖然采樣與監(jiān)測(cè)是需要專業(yè)人員完成的工作，但實(shí)際上每個(gè)公民也應(yīng)當(dāng)履行環(huán)境保護(hù)的責(zé)任，負(fù)責(zé)環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)的部門應(yīng)當(dāng)積極主動(dòng)公開各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，讓公眾參與到相關(guān)活動(dòng)之中，這樣一旦出現(xiàn)污染問(wèn)題，公眾也可以積極采取措施予以解決問(wèn)題，將各類問(wèn)題扼殺于搖籃之中，進(jìn)而提高水環(huán)境質(zhì)量。

總之，當(dāng)前我國(guó)水環(huán)境污染問(wèn)題是十分嚴(yán)峻的，要想有效解決水環(huán)境污染問(wèn)題，使得一系列工作朝著更好的方向發(fā)展，那么加強(qiáng)水質(zhì)分析監(jiān)測(cè)技術(shù)與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理工作是極為必要的，這樣可以獲取更加準(zhǔn)確的水環(huán)境質(zhì)量信息，為完善環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系做好準(zhǔn)備工作，還可以更好地保障廣大人們?nèi)罕姷挠盟踩珕?wèn)題。