環境監測中地表水監測誤差的影響因素及應對措施

譚卓

咸豐縣環境監測站，中國·湖北 恩施 445600

1 引言

環境保護監測數據是客觀反映環境污染處理成效，評估整體環境保護質量狀況，進行環境保護監督管理工作的重要依據，在地表水體考核、上流域檢測等工作，結論誤差會使檢測各方對水質評價結論產生分歧[1]。

關于地表水監測的偏差因素，中國國內文獻也做出過有關研究，但因為系統性分析還不夠，實際并不理想。學者根據長年工作經驗，對地表水監測偏差因素和措施展開了深入研究。

2 地表水監測的內容和意義

2.1 地表水監測的內容

地表水檢測主要是通過對地表水污染濃度的檢測，分析變化趨勢及其對水體的危害程度，為后期對地表水污染物的評價、處理提供了重要依據。地表水檢測范圍很廣，包括已受污染的河道、自然水體、河流和未受污染的水體。針對不同水體的要求，可以采取不同的檢測指標與方式[2]。例如，在河道檢測過程中，著重檢測了水流量、pH 值、石油、溫度、電導率等；在湖水檢測過程中，在此基礎上增加了水位、透明度、硫磷的濃度等[3]。

2.2 地表水監測的意義

水是人體賴以生活的最主要物質，人體各項正常生產社會活動均離不開水資源，而優質的達標水又能有效滿足人們身體正常的生化、生理需求，并支持正常代謝。但如果在水質中出現了大量污染，將會影響水質，從而導致人們身體出現各類疾病，影響人類生命身體健康。又報道表明，由于水體污染問題一年就會導致二千人的死亡，所以，污染也是全世界普遍關心的問題。由于中國目前正處在經濟高速發展階段，隨著工業發展進程化，城市廢水水質量較差，地表水污染加重。同時，由于全國水資源分配不平衡，城市內澇現象多發，水體污染問題突出。據分析可知，目前中國百分之九十以上的地表水面臨重大環境，污染程度也大不相同。不少地方的污水處理模式與設施發展滯后，所排放污染物也還沒有徹底清除毒氣、重金屬等，該問題在農村地區更加凸顯。正基于此，政府必須加強對地表水的監控力量，并采取相應對策整治污染的源頭，以維護飲用水安全。

3 地表水監測誤差分析

3.1 方法誤差

方法誤差主要是由實驗分析、設計方法錯誤所引起的偏差，例如，在總磷指標檢測中，常采用如下的一種方式進行：

①將水樣消解后，用濾紙過篩，檢測結果為0.23mg/L。

②當水樣完全消解后，未經過處理后，檢測結果約為0.42mg/L。

通過比較得知，相對偏差29.2%，允許相對偏差≤10%。由分析結果可知，待總磷指標完全消解后，如溶液仍較為混濁，則必須立即過濾處理。如果溶液不混濁，無需過濾處理。但上下游聯合檢測期間，往往就溶液如何過濾、澄清給出不同的意見，檢測結論容易產生誤差。在生化需氧量分析過程中，因為溴化物離子濃度比較高，并不適合采用重鉻酸鹽法，在辦法尚未統一規范的情形下，主要采用辦法為總有機碳置換計算方法，另外還有各種水文、各種地區的生化需氧量、總有機碳系數等也有所不同[4]。

3.2 試劑誤差

試劑誤差是由蒸餾水中內含雜質，或試劑含量不純而產生的偏差。一般情況下，由檢驗試劑含量產生的偏差，在低含量地表水樣本檢測中比較突出。由相關數據分析可知，在水石油類檢測流程中，如果檢驗藥物試劑純度不符合一定要求，在純化后仍會檢出，因此必須改變試藥品質或純化后再應用。揮發分析過程中，氨基安替比林試劑會氧化變質甚至潮解。其中，由于各個品牌的試藥質量差異很大，所以如果不提純就用，其空缺比例會相當高。因此即使進行了輕微的提取，但是空白也未減少，嚴重損害了低含量的樣本。此外，在氨氮分析過程中，由于常規納氏試劑空白比例最高，因此必須尋找試劑原因。

3.3 操作誤差

操作偏差主要是由作業人員未能完全熟悉操作規程、實驗室條件所引起的偏差，該情況多出現在取樣環節，如含沙量較多的河流處理方式不同，分析結論也就有所不同[5]。

在感潮河取樣預處理流程中，在現場靜置30min 后，總磷測定結果為：A 斷面0.126mg/L，B 斷面0.073mg/L，C斷面0.350mg/L；在低溫下靜置過夜24h后，總磷測定結果為：A 斷面0.061mg/L，B 斷面0.058mg/L，C 斷面0.145mg/L；現場經離心預處理后，總磷的計算結果為：A斷面0.057mg/L，B 斷面0.047mg/L，C 斷面0.160mg/L。分析后得知，當樣品靜置30min 后，仍有部分泥沙漂浮，且固液分析也不完全，所以總磷的檢測結果較另外兩種方式為高。除總磷外，對揮發酚、生化需氧量等生物技術指標的檢測結果，也受預處理方式直接產生影響。因此，在化學需氧量檢測處理過程中，采用漏斗、取樣勺灌裝的情形特別多，且非常容易形成泡沫，這時就可以采用抽吸的方式緩慢地裝入取樣罐。揮發酚樣品收集期間，如未在現場加入穩定試劑，或超過24h 后再分析，會造成結果過低。

4 地表水監測誤差的處理對策

選用正確的分析方法。各種分析方法的適用性、檢測結果也有所不同，例如光化學分析法比較適用于含量組分高的樣品，同時檢測結果也更為精確。而氣相分子光譜法、流體注射法等方式由于操作簡單，且檢測速度快，也比較適合于含量組分少的樣品。

增加檢測頻次。在地表水監測過程中，若工作量允許，但可以增加計算次數的方法減小誤差，也便于獲得準確的數據分析結果。在大數據比對、檢測的階段，對于比對或定類指標，通常需要加大計算次數，以取得平均數，從而減少隨機誤差的發生。

采用統一方式，解析含鹽率高的樣品時。受氯化物離子影響，因此重鉻酸鹽法也不宜于對含鹽率多的水樣分析與檢測，而有機碳的計算也具有相應偏差。因此，可采用比較統一的方法分析，在環境評價標準尚未改變的情況下，可采用國際有機碳換算法。

建立并實施質量質控措施。按照有關技術規范和技術標準，選用合格的檢測試劑、儀表和器具；按照質控精度、準度度規定，對分析結果實施管理，提高檢測結論的精確性。

校正允許的相應誤差值。容許相對偏差限值是在試驗數據基本上確定的，指南書中的部分技術指標容許對誤差側重于污水、高含量水樣，但不宜進行對含量過低，特別是下限范圍內的試樣評價工作，并進行了大量相對偏差測試，以建立各種含量、各技術指標對誤差評價準則。

5 結語

綜上所述，在地表水檢測中，受試劑、檢測環境、操作、技術方案、質控措施等方面環境影響，致使所獲得的結論出現了很大誤差，不利于地表水治理工作的正常進行。因此，必須根據誤差因素提出合理的處理對策，包括科學合理選擇分析方法、提高水樣的檢測頻次、建立并實施質控措施、調整允許誤差值等，以便得到正確、全面的檢測結論，全面改善地表水質量。