季心紅 楊瑞鳳

（宿州市環(huán)境保護監(jiān)測站安徽宿州23400）

淺析環(huán)境監(jiān)測異常數(shù)據(jù)分析及處理

季心紅 楊瑞鳳

（宿州市環(huán)境保護監(jiān)測站安徽宿州23400）

環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境保護的有效手段，隨著科技的發(fā)展，監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析與處理有了長足的進步。筆者對監(jiān)測數(shù)據(jù)產(chǎn)生異常從兩個方面進行了分析：（1）數(shù)據(jù)異常產(chǎn)生的原因，（2）數(shù)據(jù)異常的辨識方法；并提出了防止數(shù)據(jù)異常產(chǎn)生的對策措施：（1）強化環(huán)境監(jiān)測人員責(zé)任意識；（2）提高監(jiān)測人員專業(yè)水平；（3）加強數(shù)據(jù)審核；（4）建立可追溯制，以便供廣大環(huán)境監(jiān)測人員參考。

環(huán)境監(jiān)測；異常數(shù)據(jù)；分析與處理；淺析

環(huán)境監(jiān)測是一種對水環(huán)境、大氣環(huán)境、土壤環(huán)境進行連續(xù)地或間斷地測定環(huán)境中污染物的變化，對其數(shù)據(jù)進行分析和歸納變化及其對環(huán)境影響的過程[1]。就是對環(huán)境中污染物質(zhì)和種類、分布和濃度進行監(jiān)測和分析，這個過程是定點、定期進行的。環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)具有完整性和代表性，這些數(shù)據(jù)能全面描述污染物的空間分布狀態(tài)，具有可比性和準確性，即這些數(shù)據(jù)是經(jīng)過精密儀器采集，采用一定的數(shù)據(jù)處理方法進行分析驗證。

環(huán)境監(jiān)測是獲得高質(zhì)量的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，以此數(shù)據(jù)來推測整個環(huán)境現(xiàn)有的質(zhì)量特征[2]，環(huán)境監(jiān)測是一種重要的數(shù)據(jù)來源，表征環(huán)境科學(xué)質(zhì)量。但在實際監(jiān)測過程中，影響環(huán)境結(jié)果的因素很多，如各種環(huán)境要素本身的時空變化、樣品的采集、運輸、分析過程中發(fā)生差錯和采樣地點的偶發(fā)事件，這些因素都會使監(jiān)測數(shù)據(jù)產(chǎn)生異常[3]。因此，在環(huán)境監(jiān)測過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常是不可避免的，也是實際工作經(jīng)常遇到的，只有對異常數(shù)據(jù)進行分析，去除其不合理的數(shù)據(jù)或明顯可疑的數(shù)據(jù)，并對其產(chǎn)生的原因進行深入分析，從而使環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)可具有真實性性、可靠性。

1 環(huán)境監(jiān)測異常數(shù)據(jù)及辨識

異常數(shù)據(jù)是一種不符合實際監(jiān)測的真實性和邏輯性，與實際數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大出入，無法反映建設(shè)項目環(huán)境污染狀況和無法準確反映實際環(huán)境質(zhì)量的可能情形。對于異常數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，有許多原因：人為因素的存在、自然因素的存在和其他無法預(yù)測的原因等。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)變化的特點，一些學(xué)者對異常數(shù)據(jù)的識別歸納出多種方法[4]，也有學(xué)者根據(jù)污染物不同時段的變化情況進行識別，將異常數(shù)據(jù)分為實際不相符的數(shù)據(jù)、不合理的數(shù)據(jù)和離群數(shù)據(jù)等[5]，從而可以提高對異常數(shù)據(jù)的識別能力和準確性。

1.1 環(huán)境監(jiān)測異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生原因分析

總體而言，產(chǎn)生環(huán)境監(jiān)測異常數(shù)據(jù)可以分為兩個方面的原因：客觀原因和主觀原因。

1.1.1 采樣誤差原因，由于采種行為的不規(guī)范或者采集的樣品質(zhì)量不符合實際，從而使采集的數(shù)據(jù)不符合實際或與實際數(shù)據(jù)相差較大，使監(jiān)測數(shù)據(jù)偏離了實際數(shù)據(jù)，如對水面進行監(jiān)測時，在河流斷面采樣時，所采集的斷面都是排污口，這樣的數(shù)據(jù)往往與一般數(shù)據(jù)要大，不能真實反映某河流的污染情況，這是采集樣品的位置不符合相關(guān)標準所致。如對除塵器斷面采樣時，如果僅僅對擋板上的灰塵進行采樣分析，監(jiān)測濃度往往很高。

1.1.2 樣品運輸和儲存環(huán)節(jié)原因，樣品采集后需要將樣品運輸至專門的環(huán)境實驗室，不能進行現(xiàn)場監(jiān)測分析的。這樣在運輸途中如果樣品受到某種污染或天氣影響的因素，分析結(jié)果的客觀真實性大大降低了，獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)與真實的數(shù)據(jù)存在較大差異性。如有的試劑輔助保存運輸，卻沒有添加；需要加固的樣品試劑沒有加固；需要冷凍運輸?shù)臉悠窙]有冷凍和在運輸和儲存環(huán)節(jié)出現(xiàn)交替污染等等因素，使獲取的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了較大的偏差。

1.1.3 非典型監(jiān)測，采樣人員在采樣時間和采樣不符合環(huán)境監(jiān)測有關(guān)規(guī)范要求時，還有如儀器設(shè)備陳舊無法進行采集和處理，所獲取的數(shù)據(jù)不能代表分級數(shù)據(jù)或不能反映環(huán)境質(zhì)量因子。如采樣時間是否符合要求，在生產(chǎn)排放不穩(wěn)定的情況下，采集時間過短往往采不到排放的污染物。在低負荷運轉(zhuǎn)情況下，不但監(jiān)測數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)異常，還會采集不到污染物。

1.1.4 分析誤差：分析誤差也是導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)異常的原因之一，如分析儀器不正常運行和未檢定、樣品受到其他相關(guān)物品干擾，或者標準樣和分析樣過期，出現(xiàn)失效等，這些因素都會監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)了異常。

1.1.5 監(jiān)測人員的素質(zhì)，監(jiān)測人員素質(zhì)較低，對監(jiān)測數(shù)據(jù)不能進行科學(xué)分析與處理，使部分數(shù)據(jù)不具有真實性。

1.2 環(huán)境監(jiān)測異常數(shù)據(jù)辨識方法

1.2.1 離群數(shù)據(jù)。離群數(shù)據(jù)具有以下特征：與實際數(shù)據(jù)相差較大、監(jiān)測獲取的數(shù)據(jù)與全部數(shù)據(jù)的平均相差太大時，環(huán)境受污染程度難以全面地用這些監(jiān)測數(shù)據(jù)客觀地反映，這時所獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)為離群數(shù)據(jù)。例如，《飲食業(yè)油煙排放標準（試行）》中有關(guān)規(guī)定，定性為無效數(shù)據(jù)：監(jiān)測獲取的數(shù)據(jù)小于最大值1/4時，不能作為監(jiān)測環(huán)境質(zhì)量分析的數(shù)據(jù)參考，并要求剔除該離群數(shù)據(jù)。除此之外，對于離群的數(shù)據(jù)的處理也是眾說分云，沒有達成一致意見，通常做法是依靠監(jiān)測人員和管理人員的判斷能力，結(jié)合各個環(huán)境質(zhì)量特征具體問題具體分析和識別。對于離群數(shù)據(jù)可以用T檢驗法或Q檢驗法加以驗證。

1.2.2 不合理數(shù)據(jù)。在環(huán)境監(jiān)測過程中，有些數(shù)據(jù)明顯與常規(guī)監(jiān)測數(shù)據(jù)差異很大，這些數(shù)據(jù)不能為實驗和監(jiān)測所采用為異常數(shù)據(jù)。

1.2.3 與實際不相符數(shù)據(jù)。對于廣大監(jiān)測人員來說，對于不同類別、不同區(qū)域環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測，對于采用不同的環(huán)境設(shè)備，相對數(shù)據(jù)范圍監(jiān)測人員大致能知道，一旦出現(xiàn)了與日常數(shù)據(jù)偏差較大時，就會引起監(jiān)測高度重視，加以分析原因。

2 環(huán)境監(jiān)測異常數(shù)據(jù)處理

當(dāng)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測人員發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)了異常，首先冷靜思考，從人為因素、環(huán)境因素和工況條件、采樣斷面等方面進行查找。是否采樣斷面出現(xiàn)了意外情況或者受到了嚴重污染,對于異常數(shù)據(jù)不能輕易忽略或剔除，確定數(shù)據(jù)產(chǎn)生的環(huán)節(jié)或可能因素，并向主管人員報告，幫助共同分析。在通常情況下，環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測采樣數(shù)據(jù)最少5個以上，對于異常數(shù)據(jù)最多可以忽略2個，對數(shù)據(jù)產(chǎn)生異常的不同類型進行不同和處理。

2.1 監(jiān)測數(shù)據(jù)與被監(jiān)測環(huán)境實際一致

異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生的原因應(yīng)該進行充分說明，并分析原因，并將結(jié)果上報給當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護主管部門，由主管部門對該區(qū)域環(huán)境質(zhì)量進行特殊的監(jiān)管。

2.2 監(jiān)測數(shù)據(jù)是因為監(jiān)測誤差所致

對于異常數(shù)據(jù)予以剔除，如果監(jiān)測數(shù)據(jù)充足的情況下，進行分析評價剩余有效數(shù)據(jù)；如果監(jiān)測數(shù)據(jù)太少不足以評價，還需要重新監(jiān)測，對分析數(shù)據(jù)予以補充，增加一些有效監(jiān)測數(shù)據(jù)，從而確保監(jiān)測結(jié)果的準確性。

2.3 不能確定異常監(jiān)測數(shù)據(jù)的原因

針對這種情況下，就需要重新監(jiān)測，并對工況條件、監(jiān)測儀器、監(jiān)測人員和環(huán)境因素，包括周圍環(huán)境條件等進行詳細的分析和記錄，從而使重新監(jiān)測的數(shù)據(jù)具有可用性、可追溯性，并及時進行處理。

3 環(huán)境監(jiān)測異常數(shù)據(jù)防止對策

通過前文分析，對于環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)異常形成的原因進行了分析，并且對異常數(shù)據(jù)進行了辨識和處理有了一定的認識。因此，對于環(huán)境監(jiān)測過程中，要采取切實可行的方式方法，進一步避免和減少異常數(shù)據(jù)的發(fā)生，或如果異常數(shù)據(jù)發(fā)生時，要科學(xué)應(yīng)對，全面把握，識別數(shù)據(jù)發(fā)生的原因。

3.1 強化環(huán)境監(jiān)測人員責(zé)任意識

具備一支業(yè)務(wù)素質(zhì)高、責(zé)任心強的監(jiān)測隊伍，才能確保高質(zhì)量的環(huán)境監(jiān)測結(jié)果，對于監(jiān)測人員要有更嚴格的要求。首先監(jiān)測遵守職業(yè)道德和職業(yè)責(zé)任感，要愛崗敬業(yè)，不能自行隨意更改監(jiān)測步驟和環(huán)節(jié)，嚴格按照監(jiān)測工作流程和要求來進行；其次監(jiān)測人員要把監(jiān)測質(zhì)量的提高作為工作的追求目標，從各個環(huán)節(jié)來減少異常數(shù)據(jù)的發(fā)生和預(yù)防工作，如對于采集樣品質(zhì)量的提高，運輸和儲存的樣品加強管理，從而進一步減少人為因素導(dǎo)致的數(shù)據(jù)異常；再次加強業(yè)務(wù)知識的學(xué)習(xí)，采集樣品的代表性和真實性，有沒有漏缺其它類型的樣品，監(jiān)測頻次的合理性，監(jiān)測時間的選擇，被監(jiān)測環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)周邊企業(yè)的生產(chǎn)工藝，監(jiān)測工作流程是否合理、科學(xué)性等。

3.2 提高監(jiān)測人員專業(yè)水平

監(jiān)測質(zhì)量和監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性取決于監(jiān)測人員的專業(yè)水平和業(yè)務(wù)素質(zhì)，特別是對于環(huán)境條件復(fù)雜、數(shù)據(jù)處理難度較大時，更應(yīng)該要求監(jiān)測人員具備高素質(zhì)的專業(yè)素養(yǎng)。因此，對于環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)來說，一方面要大膽引進人才，特別是業(yè)務(wù)性強、責(zé)任性的高素質(zhì)、高學(xué)歷人才；其次對現(xiàn)有人員進行專門業(yè)務(wù)知識培訓(xùn)，而且一年多次進行，使他們在培訓(xùn)中不斷地得到知識更新，提高他們對監(jiān)測數(shù)據(jù)處理、分析和認知能力，提高他們對監(jiān)測異常數(shù)據(jù)的處理方式方法；再次當(dāng)然也要不斷更新設(shè)備，淘汰舊設(shè)備，提高環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性，這就要求監(jiān)測機構(gòu)不斷地加大投入；第四是提高監(jiān)測人員的工作待遇，提高工作人員的積極性和工作熱情，一定程度上減少人為造成異常數(shù)據(jù)的發(fā)生。

3.3 加強數(shù)據(jù)審核，建立可追溯制

為了減少環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)異常現(xiàn)象的發(fā)生，對于影響數(shù)據(jù)發(fā)生過程中各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)督，一方面可以建立多層次監(jiān)測數(shù)據(jù)審核制度[6]；另一方面環(huán)境監(jiān)測部門對于監(jiān)測數(shù)據(jù)實行可追溯制度，建立層層把關(guān)，對于獲取的監(jiān)測報告的數(shù)據(jù)多頭監(jiān)管；一旦出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時，要求監(jiān)測人員對于異常數(shù)據(jù)進行分析，查找問題出在哪個環(huán)節(jié)，從而有針對性對數(shù)據(jù)不同類型給予解決措施，這樣可追溯制度給我們查找問題的原因提供一條切實可行的途徑，避免在以后的監(jiān)測工作中加以注意，盡量避免類似錯誤的發(fā)生。

4 結(jié)語

隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人們生活水平的提高,污染物對環(huán)境產(chǎn)生較大的威脅,不論是大氣、水體或土壤環(huán)境都需要對環(huán)境質(zhì)量進行監(jiān)控，目的是為了得到質(zhì)量較高的監(jiān)測數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)和特征污染物來改變環(huán)境質(zhì)量。在實際監(jiān)測過程中，自然界萬物處于一個動態(tài)的環(huán)境中，很多因素在不同的時間點上具有不確定性，一個小因素的改變都會影響監(jiān)測結(jié)果，使數(shù)據(jù)產(chǎn)生異常[7]。

環(huán)境監(jiān)測結(jié)果的準確是否直接反映到指導(dǎo)人們治理環(huán)境、管理環(huán)境、認識環(huán)境和評價環(huán)境，合乎質(zhì)量要求的監(jiān)測數(shù)據(jù)至關(guān)重要，以擺脫因?qū)Νh(huán)境狀況的盲目性所造成的不良后果[8]。因此，為了數(shù)據(jù)審核質(zhì)量打下扎實基礎(chǔ)，環(huán)境管理者做決策做好服務(wù)，對于環(huán)境監(jiān)測工作中出現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)進行合理分析，找出數(shù)據(jù)產(chǎn)生的主要原因，并采取有效地處理措施，才能確保環(huán)境監(jiān)測的可靠性和準確性。

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[8]中國環(huán)境監(jiān)測總站《環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量保證手冊》編寫組.環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量保證手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.

季心紅（1969—），女，漢族，安徽宿州人，大專，工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測分析研究工作。