如何保证水质监测结果的可靠性？

2017-09-15 09:22 来源: 水世界订阅号

环保督查之下，各种水污染问题频频曝光，前段时间，国家地表水环境质量监测事权上收工作全面启动。今天，我们就来聊聊水质监测。

1 水质监测概念

水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。

2监测目的

1.地表水及地下水--经常性监测。

2.生产和生活过程--监视性监测。

3.事故监测--应急监测。

4.为环境管理--提供数据和资料。

5.为环境科学研究--提供数据和资料。

3 水质监测的方法

化学法、电化学法、原子吸收分光光度法、离子选择电极法、离子色谱法、气相色谱法、等离子体发射光谱(ICP-AES)法等。其中，离子选择电极法(定性、定量)、化学法(重量法、容量滴定法和分光光度法)在国内外水质常规监测中还普遍被采用。

4 监测数据的五性

从质量保证和质量控制的角度出发，为了使监测数据能够准确地反映水环境质量的现状，预测污染的发展趋势，要求环境监测数据具有代表性、准确性、精密性、可比性和完整性。

环境监测结果的“五性”反映了对监测工作的质量要求。

1.代表性(representataion)

代表性是指在具有代表性的时间、地点，并按规定的采样要求采集有效样品。所采集的样品必须能反映水质总体的真实状况，监测数据能真实代表某污染物在水中的存在状态和水质状况。任何污染物在水中的分布不可能是十分均匀的，因此要使监测数据如实反映环境质量现状和污染源的排放情况，必须充分考虑到所测污染物的时空分布。首先要优化布设采样点位，使所采集的水样具有代表性。

2.准确性(accuracy)

准确性指测定值与真实值的符合程度，监测数据的准确性受从试样的现场固定、保存、传输，到实验室分析等环节影响。一般以监测数据的准确度来表征。准确度常用以度量一个特定分析程序所获得的分析结果(单次测定值或重复测定值的均值)与假定的或公认的真值之间的符合程度。一个分析方法或分析系统的准确度是反映该方法或该测量系统存在的系统误差或随机误差的综合指标，它决定着这个分析结果的可靠性。准确度用绝对误差或相对误差表示。

准确度的评价方法：可用测量标准样品或以标准样品做回收率测定的办法评价分析方法和测量系统的准确度。

(1)标准样品分析。通过分析标准样品，由所得结果了解分析的准确度。

(2)回收率测定。在样品中加入一定量标准物质测其回收率，这是目前实验室中常用的确定准确度的方法，从多次回收试验的结果中，还可以发现方法的系统误差。按下式计算回收率P：回收率p(%)=(加标试样测定值-试样测定值)/加标量×100%

延伸阅读：

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(3)不同方法的比较。通常认为，不同原理的分析方法具有相同的不准确性的可能性极小，当对同一样品用不同原理的分析方法测定，并获得一致的测定结果时，可将其作为真值的最佳估计。当用不同分析方法对同一样品进行重复测定时，若所得结果一致，或经统计检验表明其差异不显著时，则可认为这些方法都具有较好的准确度，若所得结果呈现显著性差异，则应以被公认的可靠方法为准。

3.精密性(precision)

精密性和准确性是监测分析结果的固有属性，必须按照所用方法的特性使之正确实现。

数据的准确性是指测定值与真值的符合程度，而其精密性则表现为测定值有无良好的重复性和再现性。

精密性以监测数据的精密度表征，是使用特定的分析程序在受控条件下重复分析均一样品所得测定值之间的一致程度。它反映了分析方法或测量系统存在的随机误差的大小。测试结果的随机误差越小，测试的精密度越高。精密度通常用极差、平均偏差和相对平均偏差、标准偏差和相对标准偏差表示。标准偏差在数理统计中属于无偏估计量而常被采用。

为满足某些特殊需要，引用下述三个精密度的专用术语。平行性(replicability或parallelism) 在同一实验室中，当分析人员、分析设备和分析时间都相同时，用同一分析方法对同一样品进行双份或多份平行样测定结果之间的符合程度。重复性(repeatability) 在同一实验室中，当分析人员、分析设备和分析时间中的任一项不相同时，用同～分析方法对同一样品进行双份或多份平行样测定结果之间的符合程度。再现性(reprodudbility) 用相同的方法，对同一样品在不同条件下获得的单个结果之间的一致程度，不同条件是指不同实验室、不同分析人员、不同设备、不同(或相同) 时间。

在考查精密性时还应注意以下几个问题：

①分析结果的精密度与样品中待测物质的浓度水平有关，因此，必要时应取两个或两个以上不同浓度水平的样品进行分析方法精密度的检查。

②精密度可因与测定有关的实验条件的改变而变动，通常由一整批分析结果中得到的精密度，往往高于分散在一段较长时间里的结果的精密度，如可能，最好将组成固定的样品分为若干批分散在适当长的时期内进行分析。

③标准偏差的可靠程度受测量次数的影响，因此，对标准偏差作较好估计时(如确定某种方法的精密度)需要足够多的测量次数。

④通常以分析标准溶液的办法了解方法的精密度，这与分析实际样品的精密度可能存在一定的差异。

⑤准确度良好的数据必须具有良好的精密度，精密度差的数据则难以判别其准确程度。

4.可比性(compatibility)

指用不同测定方法测量同一水样的某污染物时，所得出结果的吻合程度。在环境标准样品的定值时，使用不同标准分析方法得出的数据应具有良好的可比性。可比性不仅要求各实验室之间对同一样品的监测结果应相互可比，也要求每个实验室对同一样品的监测结果应该达到相关项目之间的数据可比，相同项目在没有特殊情况时，历年同期的数据也是可比的。

在此基础上，还应通过标准物质的量值传递与溯源，以实现国际间、行业间的数据一致、可比，以及大的环境区域之间、不同时间之间监测数据的可比。例如，用离子色谱法测定NO3-—N的结果与酚二磺酸分光光度法的结果应基本一致; 用气相色谱法测定氯苯类的结果应与气相色谱一质谱法的结果相近。过去我国使用紫外分光光度法测定石油类，这一方法与红外法测定结果就没有可比性。因为紫外法使用的石油醚萃取剂与红外法使用的四氯化碳萃取效果不同，其次紫外法的吸收波长与红外法也不同，它们所测定的是不同的石油成分。

5.完整性(completeness)

完整性强调工作总体规划的切实完成，即保证按预期计划取得有系统性和连续性的有效样品，而且无缺漏地获得这些样品的监测结果及有关信息。

只有达到这“五性”质量指标的监测结果，才是真正正确可靠的，也才能在使用中具有权威性(authoritativeness)和法律性(lawfulness)。人们常说：“错误的数据比没有数据更可怕。”为获得质量可靠的监测结果，世界各国都在积极制定和推行质量保证计划，正如工业产品的质量必须达到质量要求才能取得客观的承认一样，环境监测结果的良好质量，必然是在切实执行质量保证计划的基础上方能达到。只有取得合乎质量要求的监测结果，才能正确地指导人们认识环境、评价环境、管理环境、治理环境的行动，摆脱因对环境状况的盲目性所造成的不良后果，这就是实施环境监测质量保证的意义。