质量控制措施在黑臭水体水质数据有效性判断的应用

陈德翼 温韬 黄红 吉日文 王帆

摘要：黑臭水体水质监测过程中，质量控制措施非常重要。这些措施包括仪器设备选型、监测依据选用、监测断面布设、分析过程质量控制、异常数据处理、突变数据确认等。每个数据都应有完善的质量控制措施支撑，以确保数据能真实反映水体的黑臭等级。不同仪器设备的监测结果相对偏差为2.5%～38.8%;不同监测方法的监测结果相对偏差为9.1%～55.6%。监测断面选择应考虑监测项目特点，寻找具有典型性、代表性的河段;监测结果显示为临界数据时，应多次重复测定或使用不确定度表示结果;数据突变时应调查现场情况，查明原因，同时开展仪器比对和方法比对，确认数据的可信程度。

关键字：黑臭水体;质量控制;环境监测

中图分类号：X83 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）07-0-03

Abstract：Quality control measures are very important in monitoring the quality of black-odor water body.These measures include equipment selection，monitoring basis selection，monitoring section layout，on-site analysis quality control，laboratory analysis quality control，abnormal data processing， mutation data confirmation and so on.Every data should be supported by perfect quality control measures to ensure that the data can truly reflect the level of black-odor water body.The relative deviation of monitoring results of different instruments and equipment is 2.5%-38.8%，and that of different monitoring methods is 9.1%-55.6%.The selection of monitoring section should consider the characteristics of monitoring project and look for typical and representative river sections;when monitoring results show critical data，the results should be repeatedly measured or expressed by uncertainty; when data mutation occurs，the site situation should be investigated to find out the reasons，and the reliability of data should be confirmed by means of instrument comparison and method comparison.

Keywords：Malodorous black water body;Quality control;Environmental monitoring

建成區内河由于大量污染物的人为排放[1-2]，水质逐渐变差，城市市容市貌受到影响、市民生活存在健康风险[3]，治理、消除黑臭水体刻不容缓。黑臭水体成分复杂，各种因子有一定相关性[4-5]，而《城市黑臭水体整治工作指南》中判定黑臭水体的指标为氨氮、氧化还原电位、溶解氧、透明度。要控制这些指标，就必须掌握它们的现状，预测变化趋势，其中的关键是开展水质监测。在水质监测过程中，质量控制措施非常重要，部分标准及文献有阐述[6-7]，但对于黑臭水体，因城市内河的特殊性，仍没有针对性的质量控制措施，仍需进一步探讨，并应用于黑臭水体水质监测，以判断数据的有效性。本文从仪器设备选型、监测分析方法选用、监测断面选择、现场分析质量控制、实验室分析质量控制、临界数据处理、异常数据确认方面开展黑臭水体水质监测全过程质量控制研究，根据大量现场及实验室工作，总结质量控制在黑臭水体水质监测过程的应用。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

PHBJ-260便携式氧化还原电位仪，上海仪电科学仪器股份有限公司;HQ40d多参数水质分析仪，美国哈西;HI9146溶解氧测定仪，哈纳.沃德;塞氏盘，上海孟德仪器仪表有限公司;TU-1901双光束紫外可见分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司;Master-Q去离子纯水系统，上海和泰仪器有限公司。

氨氮标准溶液，GBW（E）082818，500mg/L;氨氮质控样，BY400012，25.4±1.2 mg/L;硫酸亚铁铵-硫酸高铁铵标准溶液，25℃时氧化还原电位为430mV;ORP标准溶液，上海三信仪表厂，25℃时氧化还原电位为222mV;零点检查液，临用时现配。

1.2 分析方法

现场采样依据《城市黑臭水体整治工作指南》;氨氮分析依据《水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法 HJ 535-2009》;溶解氧测定依据《水质溶解氧的测定电化学探头法HJ 506-2009》;氧化还原电位及透明度测定依据《水和废水监测分析方法》（第四版）。

2 结果与讨论

2.1 仪器设备对监测结果的影响

选择两种不同品牌的氧化还原电位测定仪，开展比对监测，两种仪器均可以自动温度补偿，监测结果见表1。同一品牌仪器监测结果的相对偏差从0～26.4%，不同品牌仪器监测结果的相对偏差从2.5%～38.8%。测定标准溶液时，监测结果间的相对偏差为0～3.1%，相差不大。测定地表水时，监测结果间的相对偏差为0～34.4%，即使同一品牌的仪器相对偏差最大为9.5%。可见仪器设备对监测结果的影响非常大，应慎重仪器设备选型，做好仪器比对工作。

2.2 监测依据对结果的影响

环境监测中，现场采样非常关键，而采样依据是开展现场采样的指导文件。不同采样依据得到的氨氮分析结果见表2。同种方法采样得到的氨氮结果RSD小于5%，不同方法采样得到的氨氮结果RD为15.4%。用《地表水和污水监测技术规范HJ/T 91-2002》采样，根据氨氮结果判别的水体类型为轻度黑臭等级，而用《城市黑臭水体整治工作指南》采样，根据氨氮结果判别的水体类型为合格。因此，在实际操作中必须严格按照《城市黑臭水体整治工作指南》开展黑臭水体水质采样。

2.3 监测断面选择对监测结果的影响

监测断面选择是采集到典型性、代表性样品的关键，是反映河流水质实际状况的决定性因素。监测断面的选择有其相关要求[8]，但在开展黑臭水体水质监测时，由于城市内河的复杂性，应考虑具体监测项目的沿河变化。某内河溶解氧沿途变化曲线见图1。若监测断面选择在1～3、28、32～35，则得到合格的溶解氧监测结果;若监测断面选择在5～21、27、29～31，则得到轻度黑臭等级的溶解氧监测结果;若监测断面选择在21～26，则得到重度黑臭等级的溶解氧监测结果;若选择在4～5、31～32则溶解氧结果可能是合格，也可能是轻度黑臭等级;若选择在21～22、26～27则溶解氧结果可能是轻度黑臭等级，也可能是重度黑臭等级。因此，在开展黑臭水体水质监测时，应根据监测项目特点，选择具有典型性、代表性的河段。

2.4.3 多次测定现场测定的项目，由于处于固定场所外，影响监测结果的偶发因素较多，因此应至少测定3次，3次测定结果偏差不大，则本次监测数据可以认可。若3次数据的偏差较大，应重新校准仪器，重新测定。多次测定结果见表5，多次测定结果表明RSD%<10%。

2.4.4 质控样

每次分析样品，都应该分析质控样，用以监督分析过程的准确性，质控样结果应在范围内。质控样分析结果见表6。

2.4.5 样品加标

每次分析样品，选择10%的样品开展样品加标，用以监督样品中是否存在干扰分析方法的因素。样品加标回收率结果见表7，样品加标回收率为94.5%～102%。黑臭等级 轻度黑臭 轻度黑监测结果中，遇到临界数据时，应多次测定样品，了解数值变化趋势，当监测结果呈现偏大或偏小趋势时，可对结果做出判定，详见表8;当监测结果呈现交替规律时，无法對结果做出判定，可使用不确定度表示分析结果，详见表9。

2.5.2 突变数据确认

在监测过程中，遇到突变数据时，应调查现场情况，查明原因。河流溶解氧变化见图2，在监测断面1得到的溶解氧监测结果为4.5mg/L，而在监测断面8为1.4 mg/L，前后距离仅为100m，溶解氧发生突变。现场调查时发现，5～6位置间存在施工截留现象，导致河流流速减缓，坝上溶解氧为0.7mg/L，坝下溶解氧为0 mg/L。此外，遇到突变数据时，还可以通过仪器比对、方法比对确认数据的可信程度。溶解氧监测数据较上次增大121%，因现场环境复杂，开展现场调查时，无法查明原因，因此只能开展仪器比对和方法比对，以确认数据的可信程度，最终确认该点位的溶解氧确实由轻度黑臭等级转为合格。

3 总结

开展黑臭水体水质监测，质量控制措施非常重要，每个数据的有效性，都应有严格的质量控制数据支撑。质量控制措施应重点关注仪器设备选型、监测分析方法选用、监测断面选择、现场分析质量控制、实验室分析质量控制、临界数据处理、异常数据确认。仪器设备对监测结果的影响非常大，应慎重仪器设备选型，做好仪器比对工作;在实际操作中必须严格按照《城市黑臭水体整治工作指南》开展黑臭水体水质采样;在开展黑臭水体水质监测时，应根据监测项目特点及内河实际情况，选择具有典型性、代表性的河段;现场测定项目应多次测定，待数据偏差不大时，监测数据可以认可;临界数据处理应根据多次测定结果判定水质趋势或使用不确定度表示结果;突变数据处理时，应开展现场调查、仪器比对、方法比对，以确认数据的可信程度。

参考文献

[1]孔德英.南宁市二坑溪黑臭河道治理方案设计探讨[J].环境与发展，2018（08）：46-47.

[2]胡良锋.关于城市黑臭水体的环境影响分析及治理措施探讨[J].环境与发展，2018（03）：25-26.

[3]刘建福，陈敬雄，辜时有.城市黑臭水体空气微生物污染及健康风险[J].环境科学，2016，37（4）：1264-1271.

[4]魏文龙，荆红卫，徐谦，等.北京市城市河道水体发黑分级评价方法[J].环境化学，2016，35（7）：1532-1539.

[5]魏文龙，荆红卫，张大伟，等.北京市城市河道水体发臭分级评价方法[J].环境化学，2017，36（2）：439-447.

[6]刘丽平.对水质检测结果的质量控制与保证研究[J].环境科学与管理，2018，43（1）：177-180.

[7]汤绯，华融泓.水质监测中的全程质量控制[J].环境科学与管理，2011，36（11）：140-142.

[8]HJ/T 91-2002，地表水和污水监测技术规范[S].

[9]HJ 630-2011，环境监测质量管理技术导则[S].

收稿日期：2019-03-07

基金项目：广西壮族自治区质量技术监督局科技计划项目（GXKJJH2018001）。

作者简介：陈德翼（1985-），男，汉族，硕士研究生，工程师，研究方向为环境监测。

通讯作者：温韬（1978-），男，汉族，硕士研究生，高级工程师，研究方向为环境样品的检测分析。