淺析土壤污染狀況詳查中實驗室測試數(shù)據(jù)的檢驗及處理方法

李成成

【摘 要】本文針對土壤污染狀況詳查檢驗實驗室測試數(shù)據(jù)的記錄、運算、修約、結(jié)果表示、異常數(shù)據(jù)的檢驗及處理等過程進行分析和探討，旨在提高分析測試效率，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】土壤污染狀況詳查;測試數(shù)據(jù);處理及檢驗

中圖分類號： X53文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）25-0166-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.25.082

A Analysis on the Checking and Processing Method of Laboratory Test Data in Detailed Investigation of Soil Pollution

LI Cheng-cheng

（Emergency Center for Environmental Monitoring ?of Mid-line ?Project of South to North Water Division， Nanyang ?Henan 474455， China）

【Abstract】In this paper， the process of recording， calculating， revising， expressing the results， checking and processing the Test data of the laboratory of soil pollution detailed inspection and inspection is analyzed and discussed， aiming at improving the efficiency of analysis and testing and ensuring the quality of monitoring data.

【Key words】Detailed investigation of soil pollution; Test data; Processing and testing

0 引言

2016年5月，國務(wù)院印發(fā)的《土壤污染防治行動計劃》（以下簡稱“土十條”），對今后一個時期我國土壤污染防治工作做出了全面戰(zhàn)略部署，并且把“開展土壤污染調(diào)查，掌握土壤環(huán)境質(zhì)量狀況”作為首要任務(wù)。根據(jù)“土十條”要求，2018年年底完成農(nóng)用地土壤污染狀況詳查任務(wù)，共布設(shè)農(nóng)用地詳查點位55.3萬個，超過2005年—2013年開展的土壤污染狀況調(diào)查任務(wù)量10倍左右[1]。本次詳查時間緊、任務(wù)重，對實驗室分析測試數(shù)據(jù)的處理及檢驗工作是一項極大的挑戰(zhàn)。

土壤監(jiān)測數(shù)據(jù)是客觀評價土壤環(huán)境質(zhì)量狀況、反映污染治理成效、實施環(huán)境管理與決策的基本依據(jù)。本文針對土壤污染狀況詳查檢驗實驗室測試數(shù)據(jù)的記錄、運算、修約、結(jié)果表示、異常數(shù)據(jù)的檢驗及處理等過程進行分析和探討，旨在提高土壤污染狀況詳查實驗室分析測試效率，保證土壤監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量。

1 數(shù)據(jù)計算與修約

1.1 數(shù)據(jù)記錄與運算

記錄測量數(shù)據(jù)，要采用法定計量單位，有效數(shù)字的位數(shù)應(yīng)根據(jù)計量器具的精度確定，不得隨意增添或刪除;如：用于分析金屬總量的樣品，取樣量單位為克（g），用萬分之一電子天平稱量，應(yīng)記錄至小數(shù)點后4位;用于分析有效態(tài)金屬的樣品，取樣量單位為克（g），用百分之一電子天平稱量，應(yīng)記錄至小數(shù)點后2位。

數(shù)據(jù)運算過程中，分數(shù)、倍數(shù)等根據(jù)需要確定有效位數(shù);如：參與計算的干物質(zhì)含量（%），有效數(shù)字保留至小數(shù)點后一位;樣品的稀釋倍數(shù)有效數(shù)字保留至整數(shù)位。

1.2 數(shù)據(jù)修約

土壤樣品分析測定結(jié)果一般采用“四舍六入五留雙”規(guī)則進行修約。擬修約數(shù)字應(yīng)一次修約獲得結(jié)果，不得多次連續(xù)修約[2]。

擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字小于5時，則舍去，即保留的末位數(shù)字不變[2];如：分析測定某個土壤標準物質(zhì)中金屬元素總量，計算出總銅的含量為22.04mg/kg，則結(jié)果修約后為22.0mg/kg。

擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字大于5;或者是5，而其后跟有并非全部為0的數(shù)字時，則進一，即保留的末位數(shù)字加1[2];如：分析測定某個土壤標準物質(zhì)中金屬元素總量，計算出總鋅的含量為99.086mg/kg，則結(jié)果修約后為99.09mg/kg;分析測定某個土壤樣品中有效態(tài)金屬元素，計算出樣品中有效態(tài)鎳的含量為0.551mg/kg，則結(jié)果修約后為0.6mg/kg。

擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字為5，而右面無數(shù)字或皆為0時，若所保留的末位數(shù)字為奇數(shù)（1，3，5，7，9）則進一，為偶數(shù)（2，4，6，8，0）則舍棄[2]。如：分析測定某個土壤標準物質(zhì)中金屬元素總量，計算出總鉛的含量為27.15mg/kg，則結(jié)果修約后為27.2mg/kg;分析測定某個土壤樣品中有效態(tài)金屬元素，計算出樣品中有效態(tài)鎘的含量為0.745mg/kg，則結(jié)果修約后為0.74mg/kg。

1.3 結(jié)果表示

土壤樣品測定結(jié)果采用法定計量單位，如：無機項目分析結(jié)果以mg/kg表示;有機項目分析結(jié)果以μg/kg表示。結(jié)果數(shù)據(jù)一般保留三位有效數(shù)字，有效數(shù)字的位數(shù)不可超過方法檢出限的最低位數(shù);含量低的鎘和汞保留兩位有效數(shù)字[2]，并注明檢出限數(shù)值。如表1。

平行樣的測定結(jié)果用平均數(shù)表示，一組數(shù)據(jù)用格拉布斯Grubbs檢驗法、狄克遜Dixon檢驗法檢驗剔除離群值后以平均值報出;低于分析方法檢出限的測定結(jié)果以“未檢出”報出，參加統(tǒng)計時按二分之一檢出限計算[3]。

分析結(jié)果的精密度數(shù)據(jù)，一般只取一位有效數(shù)字，當測定數(shù)據(jù)很多時，可取兩位有效數(shù)字[3]。

2 異常數(shù)據(jù)的檢驗及處理

2.1 數(shù)據(jù)穩(wěn)健性統(tǒng)計法

每批次送檢土壤樣品分析測試完畢后，檢測實驗室應(yīng)對該批次樣品的分析測試結(jié)果按檢測項目進行穩(wěn)健統(tǒng)計，計算該批次樣品的檢測中位值，并對分析測試結(jié)果高于中位值5倍以上或低于中位值1/5的異常樣品進行復(fù)檢[3]。如表2。

中位值是將該批次樣品分析結(jié)果數(shù)值從小到大或從大到小排列，居中的那個數(shù)對應(yīng)的數(shù)值。用M表示中位值，n表示樣本量。

M=X0.5（n+1）（n為奇數(shù)）

M=（X0.5n+X0.5n+1）/2（n為偶數(shù)）

2.2 格拉布斯Grubbs檢驗法

常用的異常值檢驗方法為格拉布斯Grubbs檢驗法[5]，這種方法可用于檢驗一組測量值（個數(shù)為n）的一致性，或用于檢驗多組（組數(shù)為m）測量均值的一致性，檢驗的異常值個數(shù)不超過1。

檢驗步驟：

單側(cè)檢驗：（1）測量值從小到大排序，X1.X2.…Xn;

（2）計算樣本的平均值X和樣本標準差S。

（3）計算統(tǒng)計量Gn或G1;Gn=（Xn-X）/S，G1=（X-X1）/S。

（4）確定檢出水平a，確定對應(yīng)n、a的臨界值G（a，n）。

（5）比較Gn或G1與G（a，n）的大小;若Gn>G（a，n），判斷最大值Xn為異常值;若G1>G（a，n），判斷最小值X1為異常值;否則，判斷“沒有異常值”。

（6）在給出剔除水平a*的情況下，確定對應(yīng)n、a的臨界值G（a*，n）;若Gn>G（a*，n），判斷最大值Xn為高度異常值;若G1>G（a*，n），判斷最小值X1為高度異常值;否則，判斷“沒有高度異常的異常值”。

2.3 異常數(shù)據(jù)的處理

在檢驗異常值之前，首先對測量的數(shù)據(jù)進行核查，若有的數(shù)據(jù)明顯是由于采樣、運輸、儲存、分析過程中的某種過失造成的異常，應(yīng)事先將其舍去，再進行統(tǒng)計檢驗。

經(jīng)判斷某個數(shù)據(jù)確定異常后，不要輕易舍去，應(yīng)仔細排查實驗過程是否存在問題，復(fù)查這個數(shù)據(jù)，若結(jié)果仍為異常，則排除實驗因素，必要時，重新取樣測試，以做最后判斷。尤其對于污染場地微量污染物和其他理化參數(shù)數(shù)據(jù)，考慮到可能發(fā)生的高強度污染和數(shù)據(jù)的高度隨機性，可不進行分布檢驗或者異常值剔除[6]。

3 結(jié)語

土壤污染狀況詳查是一項重要的國情調(diào)查，是推動土壤環(huán)境質(zhì)量逐步改善的基礎(chǔ)工程，是打贏土壤污染防治攻堅戰(zhàn)的重要內(nèi)容。因此，承擔土壤污染狀況詳查檢驗分析的實驗室在測試數(shù)據(jù)檢驗及處理過程中要認真嚴謹，對照標準規(guī)范，在提高分析測試效率的前提下，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量。以上是本人在土壤污染狀況詳查分析測試數(shù)據(jù)處理過程中的淺顯經(jīng)驗，希望對大家有所幫助。

【參考文獻】

[1]張春燕.全國農(nóng)用地土壤污染狀況詳查進入關(guān)鍵期.中國環(huán)境報，2018，7274（5）：1-59.

[2]GB/T8170-2008：數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定.

[3]國家環(huán)境保護總局.土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（HJ/T166-2004），2004.

[4]中華人民共和國環(huán)境保護部辦公廳.關(guān)于印發(fā)《農(nóng)用地土壤污染狀況詳查質(zhì)量保證與控制技術(shù)規(guī)定》的通知（環(huán)辦土壤函【2017】1332號），2017.

[5]中國環(huán)境監(jiān)測總站.土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，2013

[6]劉鳳枝，李玉浸.土壤監(jiān)測分析技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2015.