环境水质在线监测数据的筛选与审核探讨

卜锦春　福建　龙岩

【摘 要】经过近年来的大力整治，生态文明建设取得了阶段性成效，流域水质环境不断改善。随着科技的不断进步，地表水水质自动监测站建设也得到快速发展。与传统手工监测一样，水质在线监测数据需要经过筛选与审核，才能确保数据的科学性、代表性和有效性。本文就水质在线监测数据的筛选和审核方面进行简要探讨。

【关键词】环境水质;在线监测;数据;筛选与审核

随着人民生活水平的不断进步，对环境质量的要求也不断提高。国家环境保护策略也从控制污染物排放转变为以改善环境质量为核心。环境水质有没有改善，改善了多少，离不开监测数据的支撑。近年来，国家和地方政府加大投入，规划和建设了近两千座国家级地表水水质自动监测站，每天都出具近三十万个监测数据。因此，数据的筛选和审核显得特别重要。以下就数据筛选和审核方式方法做简要分析。

1 地表水水质监测站的监测项目与频次

国家级地表水水质自动监测站一般监测9个项目，分别为五参数（水温、pH、溶解氧、浊度和电导率）、高锰酸盐指数、氨氮、总磷和总氮。其中五参数为每小数出一组数据，其余4项指标为每4小时出一组数据。在数据统计上，分为小时值、日代表值、月代表值、季代表值和年代表值等5中统计形式，其各自有都有不同的计算方式与统计意义。

2 地表水在线监测数据的筛选与审核

2.1数据类别与审核机制

从在线设备出具数据，到最终数据核定入库，地表水在线监测数据大致可分为四类。一是待审数据，即水站通过标准传输协议上报的数据，也称为原始数据;二是存疑数据，即通过系统预审且未通过人工审核的数据;三是无效数据，即未通过系统预审或人工标记为无效的数据;四是入库数据，即通过最终审核且不能修改，并用于数据统计的数据。数据的审核首先分为系统预审和人工审核两个阶段。系统预审是指系统设定一定的程序，比如零点核查、跨度核查、24小时零点漂移和24小时跨度漂移均需满足才能将前24小时的数据审为有效，否则判为无效。人工审核目前分为三级，一级审核是运维公司对原始数据进行审核，二级审核是省级审核人员对数据进行审核，三级审核为国家总站审核人员对数据进行的终审并入库。

2.2数据的判别

地表水水质自动站产生大量的数据，但是时常会出现一些异常值，若不将其剔除而参与统计就会导致整体数据的失真。因此需要人工进行识别、筛选和审核，选择具有代表性、准确性、真实性的数据作为有效数据，进行统计和运用。

2.2.1存疑数据的判别

存疑数据大致可以从以下几个方面判别：一是质控样的真值是否被修改，如果质控样的真值有所改变，比如零点核查的质控样真值，因测出的值而变成非零，此时段得出的数据很可能就不准确的。二是如果所测数据超出跨度核查范围值，那么这组数据也属于可疑值，因为超出跨度范围的值，相当于没有质控措施的保障，无法确保测值是否发生偏离。三是数据长期不变时，应该引起注意。比如溶解氧，正常情况下白天和夜晚光合作用的不同，水体遇到扰动情况也随机变化，这些都会一定程度改变水中的溶解氧，如果溶解氧长时间不变，很可能就是仪器设备发生故障。四是某组数据明显偏高，也存在一定的可疑性。比如浊度，在没有下雨的情况下，数据高值且超稳定，就可能是电极未清洗或受油污影响。五是数据出现较大范围的波动，此时数据可疑，应该及时核实是仪器故障还是水质异常。六是运用分光度法进行分析的项目，受浊度影响发生失真的现象，目前受影响最明显的是总磷。

2.2.2无效数据的判别

地表水水质在线监测无效数据分两种，一种是系统预判不合格的数据，这类数据一般有明显的不合格依据;另一种是系统审核通过，需要人工判别的，这类数据的无效性比较隐蔽，需要人工分析判断并找出依据。通常人工判别无效数据，可以从以下几个方面着手：一是将质控数据计入整点数据，此数据表现为与前后时段有差异，且与质控样的真值很接近，此时应立马核实，并将其剔除。二是出现明显的报警值或通讯异常值，比如某河流总磷一般在0.10上下，突然出现几个上千的数据，那么这个数据一般是通讯异常造成的，应判为无效，予以剔除。三是出现五参数同时连续不变的情况，很可能就是五参数池上水异常导致的，应及时发现核实，并修复正常。四是出现某数据与前后数据比较属于离群，而其他数据基本稳定，比如氨氮出现单独一组明显高值，而总氮和其他指标却很稳定，那么这组数据应该是仪器飘移引起的，应判为无效。五是非正常周期时段出现数据，比如总磷应该每四小时出一组数据，即0时出完数据后应该4时才有数据，期间1时、2时、3时出现的总磷数据都属于无效数据。六是数据出现负值且超出零点核查允许范围，比如氨氮的零点核查范围为±0.2mg/L，如果出现-0.3mg/L，应判为无效。

2.3数据的筛选与审核

通过数据的判别，我们应当对数据进行筛选。存疑数据应进行核实可疑之处是否属实，比如数据波动较大时，如果经核实仪器是没有问题的，那么可能就是水质確实有所波动，如果有必要应进行手工比对监测，以进一步明确。无效数据我们应该剔除，不得参与统计。在数据审核过程，我们应该把数据的判别依据和筛选情况作出说明，必要时提供佐证材料。同时，因数据较多，审核是应认真细致，尽量保证异常数据都能剔除，正常数据则都保留，确保数据真实准确。

3 结束语

地表水水质在线监测数据的异常种类很多，除了以上几种判别方式外，一些比较隐蔽的异常情况，还得依据审核人员的认知和经验去分析和甄别。所以数据审核人员要加强交流，互相学习，在筛选数据上应不断提高认知和积累经验。以提高数据筛选和审核的准确性和全面性，确保数据的有效性，为环境水质的改善尽一份力。

参考文献

[1]于周锁，邓晓东，米黎军.水质自动站运行管理经验[J].甘肃科技，2012（11）：80-81.

[2]陈泓霖，邱国良.地表水水质自动监测站数据与手工监测数据比较分析[J].仪器仪表与分析监测，2020（1）：36-39.

[3]彭睿，成经纬，霍玉玲.水质自动监测站数据质控研究[J].环境科学与管理，2016（4）：144-147.

[4]杜娟，宋鹏程.我国地表水自动监测站运行过程中的质量控制及保障措施[J].环境与发展，2019（11）：167-168.

[5]穆岩，王晓楠.地表水水质自动监测数据有效性探讨[J].中国环境科学学会会议论文集，2013，8：334-338.