环境监测数据获取存在的问题及分析方法

环境监测数据获取存在的问题及分析方法

【摘要】在环境污染日趋严重的形势下，环境监测工作也面临着越来越大的压力，特别是在监测数据的获取和分析上存在着诸多难点。本文结合环境监测工作的特点，对环境监测数据获取过程中存在的问题进行了阐述，并介绍了几种可行的分析方法，以确保环境监测数据的准确性和可靠性，可供有关人员参考。

【关键词】环境监测；数据获取；分析方法；检验

随着“十二五”规划的实施，我国经济建设将得到快速发展。面对快速发展的经济新形势，环境监测工作压力日渐增大，表现在日常工作量不断增加，监测工作范围不断增大，对环境监测工作提出了新的要求和挑战。监测数据作为环境监测工作的最终成果，因此，环境监测数据质量直接关系到为环境管理、环境决策服务的质量。但是，目前监测数据在获取和分析上还存在一些问题，这直接影响了环境监测工作的开展。因此，在当前环境污染严重的前提下，解决好这两方面的问题具有重要意义。

1.监测数据获取存在的问题

环境监测是以环境为对象，运用物理的、化学的和生物的技术手段，对其中的污染物及其有关的组成成分进行定性、定量和系统的综合分析，以探索研究环境质量的变化规律。环境监测的重要性在于能够准确的、及时、全面的反映环境质量现状以及发展趋势，为环境管理污染源控制，环境规划等提供科学依据。监测数据作为环境监测工作的最终成果，对环境监测数据的要求是监测数据应具有代表性、准确性、精密性、可比性、完整性。但目前监测数据获取上仍存在不少问题，直接影响到了监测数据的质量。

目前监测数据的获取上存在的问题主要有：

（1）监测数据获取过程中监测工作者出现人为误差；

（2）监测点设置没有及时合理的更换；

（3）由于监测设备过于落后而无法进行准确的数据获取等等。

产生以上问题的原因主要有：

（1）人为原因：监测工作者自身技术水平不高，不能将数据进行科学有效的分析，使得部分数据缺乏准确。

（2）设备设施原因：监测设备配置和监测站点的设置不能与时俱进，不能针对最新环境变化情况而更新，使环境监测数据不具有可靠性，无法进行科学的分析。

2.分析方法

由于监测数据与污染物空间分布和持续时间等因素有关，故在分析数据时可将数据按周期性规律进行统计分析，从而得出浓度随时间变化的大致规律。同时再根据当地的水文条件、气象变化和地形特征等因素进行综合整理，生成更为详尽的浓度等值线图，便于数据的直观性统计与分析。

2.1 离群数据的分析

环境监测数据获取条件较为复杂，在实际工作中可能由于监测主体或条件变化产生离群值的产生，如何正确区分离群值产生的原因并科学有效地去除离群值，是正确进行评价的重要依据。

（1）Q检验法

在同一组数据中，判断最大值或最小值是否为异常值时采用Q检验法【Dixon （狄克逊）检验法】：将数据从大到小进行排列，根据测定次数进行计算Q值：

（1）

（2）

根据测定数据次数n和显著性水平，查Dixon检验统计表，将Q值与临界值比较，判断x1与xn是否为离群值：若Q≤Q0.05，则可疑值为正常值；若Q0.05Q0.01，则可疑值应予剔除。但该检验方法仅将可疑值与相邻数据进行比较分析，具有一定的局限性。

（2）T检验法

对于各组测定数据平均值的一致性检验可采用（Grubbs）格拉布斯检验法，即T检验法：将监测数据从大到小排列，并计算其算术平均值和标准偏差s，计算T值：

（3）

查T检验临界表得T的临界值，若T≥，则可疑数据x1或xn为异常值，应予剔除；反之则采取保留处理。依次反复计算直至无异常数据为止。

2.2 分析结果准确度的检验

（1）平均值与标准值的比较

用于检查监测方法或操作过程是否存在较大系统误差。对标样进行n次监

测，再利用T检验法比较监测结果与标准值是否存在显著性差异。

（4）

式中：为标准值，为监测结果，s为标样测定的标准偏差，n为标样测定的次数。根据自由度和置信度P查得T值，与计算结果进行比较。若计算值大于T 值，则存在系统误差；若小于则是由偶然误差引起的。环境监测中置信度一般为95%。

（2）两组平均值的比较

针对同一样品的不同组数据产生平均值误差问题，先假设两组数据方差无明显差异（分别为和），计算T值：

（5）

（6）

式中：s为合并方差，n为测定次数。用P=95%，f=n1+n2-2查表所得T值小于计算值，则存在显著性差异；若大于则无。

2.3 分析结果精密度的检验

用于比较两组数据方差s的一致性，又称F检验：求出两组数据标准方差的平均值和，计算，与F分布表中查得一定自由度下的F值进行比较，若大于计算值则存在显著性差异，若无则不存在。

在进行F检验法检验两组数据的精密度是否有显著性差异时，应先确定其类型：单边检验指一组数据的方差不可能小于另一组数据的方差；而双边检验时，其显著性水平为单边检验时的2倍，置信度变为90%。

2.4 等精度检验

对于n个监测室，用同一标准方法对同一个标准样品作m次监测，测定结果用Cochran最大方差法检验。设各自标准偏差分别为s1，s2，…，sn，最大值记为smax，计算统计量：

（7）

根据给定的显著性水平α，实验室个数n，测定次数m，从数理统计表得最大方差检验临界值Ca：C≤C0.05时表明各实验室符合精密度要求；C>C0.01表明具有最大标准偏差的实验室精密度不符合要求；C0.05