环境监测数据分析
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数据 的代表 性 和完 整性 ，是 指所 取得 的监 测 数据 应该 能够 比较 体浓度 的可 靠程度 。 好地代表 污染物的空 间和时间分 布状况 ，而且不应 该有遗漏 和缺损 。
对于符 合正 态分 布 的监 测数据 的平均 浓度 ｔ Ｏ ，Ｃ Ｄ． 如Ｂ Ｄ 、Ｏ 浓度） ， 监测数据 的代 表性和完整 性主要 体现在监 测采样点 位的设置和 采样时 可按式 （） １计算 ；而符合对 数正态 分布 的监测数据 的平均浓度 。 （ 如空 气 中ｃ 浓度） 则 按式（） ０ ， ２ 计算 。 间、周期及频率 的安 排上有时空代 表性 。
是反 映监测数据集合 质量保证 体系 ，才能保证 数据 的质量要 求。监测数 据的质量 要求主要 物 日均浓度 、监测 期平均浓 度和年 平均浓度等 ， 中心趋 势的参数 ；标准偏差 ，是描写 数据集合分 散性 的参数 ；置信 区 有三个方面 。 间 。表示 在一定 的置信水平 下 ，以监 测到 的数据代表 实际环境参数总 卜一 ） 数据 的代表 性和完整性
Ｉ管理 观 察
ｌ ＣＯＮＳ ＴＲＵＣ ＯＮ ＴＩ
环境监测数据分析
冯绪 坤 何 锡 祯 江 源
山东 省 南 四 湖水 质 监 测 中 心 站 ２ ２ ０ ７００
摘要 ：环境监 测是环境 保护工作的 “ 哨兵 ”、 “ 目” ，是 环境管理 的重要组成部分 ，是环境保 护工作最为重要的基础性和前沿性 工作 ，任 耳 何环境决策都 离不开环境监测基础数据 的支持 。本文结合监测数据 的质量要求 ，从监测数据的整理 、特征进 行 了分析，并对监 测数据 的解释和利
用进 行 了论 述 。
关键词 ：环境监测 ；数 据分析 ；效益
一
、
监测数据的质量要求
环境影 响评价是建立在对 过去和 现在 的环 境状况深 人 、全面 了解
２ 、数据 的统计 特征
反 映数据 集 合统计 特 征 的参数 很 多 ，有 平均 值 、标 淮偏差 。数 基础上 开展 的，这个 基础就是监 测涮查 取得 的数 据资料 。通过监测调 据分 布形状 、时间序列相关 和趋势 。在环境影 响监测 中 ，常用 的是平 查取得 的数据资料 常受制于客观 条件和 主观态度 。所 以必 须有健全 的 均值 、标 准偏差 以及 由两者 表达 的置 信区 间等参数 。平均值 ，如污染
讼程序 的有关 要求 。
１， ０￣２ Ｏ ５ ２
¨＿ 。
二、监测数据的分析
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即该 天 该 断 丽 浓 度 ，在 ９ ％ 的 置 信 水平 下 为 【２５ ０ １ ．ｍｇ／Ｌ。 （） 一 监测数 据的整理 监测调查取得 的是大量 原始数据 和图表 ，因此第一 步工作是数据 １． ／ 】 ７ ｍｇ Ｌ ，而 在９ ％置信水 平 下可得Ｎ ［１ ｍ ／ ，１． ／］ ５ ５ １． ｇＬ ８１ Ｌ。这 ９ ｍｇ
围来评估 环境质量将是谬 误 。例 如 ，在 一条交通 繁忙街道 边测得 的空 期性 分析浓度 随时间 的变 化规律 。周期性序 列包括一昼夜 、一周 、一 气参数数 据不能用来评估 街道所 在小 区的空气质量 。所 以 ，数据 的局 月 、一季等 。计算 出一定 时间周期 的污染 物平均浓度后 ，可绘 制污染
（） － 数据 的准确度 、精 密度和可 比性 准确度 、精密 度和可 比性 是密切 相关 的 。例 如 ，用一个 精密度
很 差的方法来 测定某环境 样品 ，至少在进行 有限次数 测定 的情况 下 ，
一 ‘
ｒ（） １ ’ （） ２
其 测定结果 与真值 的偏差 可能很大 ；反之 ，采用法定计 量参考标 准测
数据收集 工作 。 （） － 监测数 据的特征 条件 时可做下列两 项工作 。 （ 污染物浓度 时空 分布特征分 析 一）
研究 污染物浓度 随时间变化 时 ，需要 确定一定的时 间序列 。对 环 ｌ 、数据的局 限性 它规定 了一次 监测调查所取 得 的数 据的可 应用范 围 ，超出这个范 境影 响评价来说 ，由于监 测时 间较 短 ，只 能用周期性时 间序列 ， 周 从
意义 的结论。 ［】 ２ 刘坚 ，陶正苏 ，陈德 富 ，郭瑞鹏 ． 基于Ｇ Ｒ 的环境监测 系统的 ＰＳ
设计［ ． Ｊ 自动化仪表 ，２ ０ ２ ｌ ０３ 。 ］ ０９，（） ３ —２
Байду номын сангаас
定 的准确数据之 间必 然是 具有可 比性的 。
式中 ——第 ｉ 样的某污染 物浓 度 ； 次采 ｎ ——采样 总次数 。
（ 数据 的客观性 和合法性 三） 例 ：监测河 流某断 面Ｂ Ｄ 浓度 ，某 大共测得６ Ｏ， 个数据 （＝６，ｃ＝ ｎ ） 数 据的客观性是 指环境监测 结果应反 映实际状 况 ，不应该受 到行 １ｍ Ｌ ＝３ ／ 。求置信 水平（一） ． （ ％） ． （５ 时 ５ ｇ／ ，Ｓ ｍｇ Ｌ １ 为０ ０９ ａ ９ ０ 和０９ ９ ％） ５ 政 、人情或其 他人为 的因素干扰 。环境影 响评 价及其 巾的环境监 测工 的置信 区间。
【 ］ ｆ － １ ，置 信 水平 ０９ 和０９ 时 的ｔ 分别 为 ２０ 和 解 ＝６ 一 ＝５ ．０ ．５ 值 ． ２ ．７ ５得 律 、法规 、标准 、规 范行事 ， 得到 的监测数 据应该能 够符合法庭诉 ２５ 。 由式（） 所
作 又是依法进 行的活动 ，因而环境监 测工作必 须公正地 依据有关 的法
的整理 和归类 。为 了便 于整理 和归类 ，在监测调 查 中应尽 量采用标准 说 明 ，置信水平愈 高 ，置信 区间愈宽 。
化 的记 录表格 。
三 、监测数据 的解释和利用
环境 影响评价 的监测时 间较短 ，次数 较少 ，所获取 的数据 经过分 原始数据 经过逐个检验 后予 以确认 ，其 目的是查 出并 核实那些不 能反 映采样点实际环 境情况 的数 据 。负责数据 确认 的人不 能直接参 与 析后用于环境 基线描述 、环境质 量现状评 价和影响预测 。一般说 ，有
限性首先与数据的代表性有关，其次与采样和分析的可靠性和准确性 物周期 变化图。
有关 。如果这些 条件都能满足 ，则数据 的局 限性常包括 以下情况 。 （ 缺失数据 。由于监测期 内发 生设备故 障、样 品丢失 或受污染 、 １ ） 恶劣的气候 以及 工作人 员生病等 因素造成数据 缺失 。 （ 污染物浓度 与环 境要素状 态变化的相关分析 二） 现状监测数 据常可 以反映 污染物浓度 与水文条件 、气象条件等 的 关 系。例如大气污 染物浓度 的空 间分 布特征 与排 放源 、气象 因素 、地
（） ２监测期 内的不 确定因素 。这是 经常遇 到的。例如 ，监测期 内发 理条件 、人为活动 等常有一 定关系 ，因此 ，可用 浓度等值线 图来表示 生 工厂偷排污染 物 ，因实验仪 器故 障而改变测 试方法 ；特别是 当数据 有关特征 。 来 自 个实验室 ，各 实验室 的数据获取 和审校 条件不 同 ，常需舍 去一 参考文献 ： 几 部分数据 ，才能保持数据集 合理性 。 ［】 燕． 强环 境 监测 的全 过程 质量 管理 ［ ． １楼 加 Ｊ 环境 科 学与管理 ， 】 （） 本 。由于环境影 响评价监测 时间短 ，所 以取得 的数据 样本 ２ ０ ，（２ ：】０ １ １ １ ３ 小样 ０ ８ １） ４ —４ ， ９ 往往很 小 ，在数据分 析时要确 定其统计 检验 的可靠性 和由此推断 出有
对于符 合正 态分 布 的监 测数据 的平均 浓度 ｔ Ｏ ，Ｃ Ｄ． 如Ｂ Ｄ 、Ｏ 浓度） ， 监测数据 的代 表性和完整 性主要 体现在监 测采样点 位的设置和 采样时 可按式 （） １计算 ；而符合对 数正态 分布 的监测数据 的平均浓度 。 （ 如空 气 中ｃ 浓度） 则 按式（） ０ ， ２ 计算 。 间、周期及频率 的安 排上有时空代 表性 。
是反 映监测数据集合 质量保证 体系 ，才能保证 数据 的质量要 求。监测数 据的质量 要求主要 物 日均浓度 、监测 期平均浓 度和年 平均浓度等 ， 中心趋 势的参数 ；标准偏差 ，是描写 数据集合分 散性 的参数 ；置信 区 有三个方面 。 间 。表示 在一定 的置信水平 下 ，以监 测到 的数据代表 实际环境参数总 卜一 ） 数据 的代表 性和完整性
Ｉ管理 观 察
ｌ ＣＯＮＳ ＴＲＵＣ ＯＮ ＴＩ
环境监测数据分析
冯绪 坤 何 锡 祯 江 源
山东 省 南 四 湖水 质 监 测 中 心 站 ２ ２ ０ ７００
摘要 ：环境监 测是环境 保护工作的 “ 哨兵 ”、 “ 目” ，是 环境管理 的重要组成部分 ，是环境保 护工作最为重要的基础性和前沿性 工作 ，任 耳 何环境决策都 离不开环境监测基础数据 的支持 。本文结合监测数据 的质量要求 ，从监测数据的整理 、特征进 行 了分析，并对监 测数据 的解释和利
用进 行 了论 述 。
关键词 ：环境监测 ；数 据分析 ；效益
一
、
监测数据的质量要求
环境影 响评价是建立在对 过去和 现在 的环 境状况深 人 、全面 了解
２ 、数据 的统计 特征
反 映数据 集 合统计 特 征 的参数 很 多 ，有 平均 值 、标 淮偏差 。数 基础上 开展 的，这个 基础就是监 测涮查 取得 的数 据资料 。通过监测调 据分 布形状 、时间序列相关 和趋势 。在环境影 响监测 中 ，常用 的是平 查取得 的数据资料 常受制于客观 条件和 主观态度 。所 以必 须有健全 的 均值 、标 准偏差 以及 由两者 表达 的置 信区 间等参数 。平均值 ，如污染
讼程序 的有关 要求 。
１， ０￣２ Ｏ ５ ２
¨＿ 。
二、监测数据的分析
ｌ ‘
＂
ｌ ｌ ¨
即该 天 该 断 丽 浓 度 ，在 ９ ％ 的 置 信 水平 下 为 【２５ ０ １ ．ｍｇ／Ｌ。 （） 一 监测数 据的整理 监测调查取得 的是大量 原始数据 和图表 ，因此第一 步工作是数据 １． ／ 】 ７ ｍｇ Ｌ ，而 在９ ％置信水 平 下可得Ｎ ［１ ｍ ／ ，１． ／］ ５ ５ １． ｇＬ ８１ Ｌ。这 ９ ｍｇ
围来评估 环境质量将是谬 误 。例 如 ，在 一条交通 繁忙街道 边测得 的空 期性 分析浓度 随时间 的变 化规律 。周期性序 列包括一昼夜 、一周 、一 气参数数 据不能用来评估 街道所 在小 区的空气质量 。所 以 ，数据 的局 月 、一季等 。计算 出一定 时间周期 的污染 物平均浓度后 ，可绘 制污染
（） － 数据 的准确度 、精 密度和可 比性 准确度 、精密 度和可 比性 是密切 相关 的 。例 如 ，用一个 精密度
很 差的方法来 测定某环境 样品 ，至少在进行 有限次数 测定 的情况 下 ，
一 ‘
ｒ（） １ ’ （） ２
其 测定结果 与真值 的偏差 可能很大 ；反之 ，采用法定计 量参考标 准测
数据收集 工作 。 （） － 监测数 据的特征 条件 时可做下列两 项工作 。 （ 污染物浓度 时空 分布特征分 析 一）
研究 污染物浓度 随时间变化 时 ，需要 确定一定的时 间序列 。对 环 ｌ 、数据的局 限性 它规定 了一次 监测调查所取 得 的数 据的可 应用范 围 ，超出这个范 境影 响评价来说 ，由于监 测时 间较 短 ，只 能用周期性时 间序列 ， 周 从
意义 的结论。 ［】 ２ 刘坚 ，陶正苏 ，陈德 富 ，郭瑞鹏 ． 基于Ｇ Ｒ 的环境监测 系统的 ＰＳ
设计［ ． Ｊ 自动化仪表 ，２ ０ ２ ｌ ０３ 。 ］ ０９，（） ３ —２
Байду номын сангаас
定 的准确数据之 间必 然是 具有可 比性的 。
式中 ——第 ｉ 样的某污染 物浓 度 ； 次采 ｎ ——采样 总次数 。
（ 数据 的客观性 和合法性 三） 例 ：监测河 流某断 面Ｂ Ｄ 浓度 ，某 大共测得６ Ｏ， 个数据 （＝６，ｃ＝ ｎ ） 数 据的客观性是 指环境监测 结果应反 映实际状 况 ，不应该受 到行 １ｍ Ｌ ＝３ ／ 。求置信 水平（一） ． （ ％） ． （５ 时 ５ ｇ／ ，Ｓ ｍｇ Ｌ １ 为０ ０９ ａ ９ ０ 和０９ ９ ％） ５ 政 、人情或其 他人为 的因素干扰 。环境影 响评 价及其 巾的环境监 测工 的置信 区间。
【 ］ ｆ － １ ，置 信 水平 ０９ 和０９ 时 的ｔ 分别 为 ２０ 和 解 ＝６ 一 ＝５ ．０ ．５ 值 ． ２ ．７ ５得 律 、法规 、标准 、规 范行事 ， 得到 的监测数 据应该能 够符合法庭诉 ２５ 。 由式（） 所
作 又是依法进 行的活动 ，因而环境监 测工作必 须公正地 依据有关 的法
的整理 和归类 。为 了便 于整理 和归类 ，在监测调 查 中应尽 量采用标准 说 明 ，置信水平愈 高 ，置信 区间愈宽 。
化 的记 录表格 。
三 、监测数据 的解释和利用
环境 影响评价 的监测时 间较短 ，次数 较少 ，所获取 的数据 经过分 原始数据 经过逐个检验 后予 以确认 ，其 目的是查 出并 核实那些不 能反 映采样点实际环 境情况 的数 据 。负责数据 确认 的人不 能直接参 与 析后用于环境 基线描述 、环境质 量现状评 价和影响预测 。一般说 ，有
限性首先与数据的代表性有关，其次与采样和分析的可靠性和准确性 物周期 变化图。
有关 。如果这些 条件都能满足 ，则数据 的局 限性常包括 以下情况 。 （ 缺失数据 。由于监测期 内发 生设备故 障、样 品丢失 或受污染 、 １ ） 恶劣的气候 以及 工作人 员生病等 因素造成数据 缺失 。 （ 污染物浓度 与环 境要素状 态变化的相关分析 二） 现状监测数 据常可 以反映 污染物浓度 与水文条件 、气象条件等 的 关 系。例如大气污 染物浓度 的空 间分 布特征 与排 放源 、气象 因素 、地
（） ２监测期 内的不 确定因素 。这是 经常遇 到的。例如 ，监测期 内发 理条件 、人为活动 等常有一 定关系 ，因此 ，可用 浓度等值线 图来表示 生 工厂偷排污染 物 ，因实验仪 器故 障而改变测 试方法 ；特别是 当数据 有关特征 。 来 自 个实验室 ，各 实验室 的数据获取 和审校 条件不 同 ，常需舍 去一 参考文献 ： 几 部分数据 ，才能保持数据集 合理性 。 ［】 燕． 强环 境 监测 的全 过程 质量 管理 ［ ． １楼 加 Ｊ 环境 科 学与管理 ， 】 （） 本 。由于环境影 响评价监测 时间短 ，所 以取得 的数据 样本 ２ ０ ，（２ ：】０ １ １ １ ３ 小样 ０ ８ １） ４ —４ ， ９ 往往很 小 ，在数据分 析时要确 定其统计 检验 的可靠性 和由此推断 出有