甘肃省地表水采测分离数据审核问题及建议

2022-02-26吕睿

甘肃科技纵横 2022年6期

吕睿

（甘肃省环境监测中心站，甘肃兰州 730000）

1 背景

2017年，生态环境部按照“谁考核，谁监测”的原则，顺利完成了国家地表水环境监测质量事权上收工作。中国环境监测总站委托符合资质的第三方公司采集样品，经由承担监测任务的地方环境监测站分析测试，在规定时间将结果报送至中国环境监测总站。中国环境监测总站每月定期对数据进行审核，并在次月将审核合格的信息进行共享。通过实施采测分离，实现了监测对象和考核对象的脱钩，切实保证了监测工作的独立、客观和公正，使生态环境监测数据更加真实可靠。

国家采测分离技术体系实现了从分析测站到省级环境监测站再到国家环境监测总站三级审核的制度，2021年度更是提出了分析测站对数据进行质疑的机制，从多种层面和技术手段上保证了监测数据的真实与可靠，制度体系和技术体系还将不断进行优化完善。省级环境监测机构负责对全省采测分离数据的省级审核工作，但就具体审核工作中还是会出现一些实际问题。文章就甘肃省采测分离省级数据审核中的问题做一探讨并给出合理化建议。

2 存在的问题

2.1 “9+X”模式存在的问题

根据2020年《全国环境质量公报》，全国地表水1 937个断面中，主要污染指标为化学需氧量、总磷和高锰酸盐指数。包括黄河流域在内的七大流域的1 614个断面中，主要污染指标为化学需氧量、高锰酸盐指数和五日生化需氧量。2019年，全国地表水监测的1 931个水质断面，主要污染指标为化学需氧量、总磷和高锰酸盐指数；包括黄河流域在内的七大流域的1 610个水质断面中，主要污染指标为化学需氧量、高锰酸盐指数和氨氮；黄河流域为轻度污染，主要污染指标为氨氮、化学需氧量和总磷。2018年黄河流域轻度污染，主要污染指标为氨氮、化学需氧量和五日生化需氧量。“十四五”期间国考地表水环境质量监测实施“9+X”模式，包括水温、PH、溶解氧、电导率、浊度、氨氮、总磷、总氮及高锰酸盐指数在内的九项指标为基础性指标，特征指标须结合各断面考核目标，参考当年及上一年水质实际监测情况，灵活机动地制定月度监测指标。评价方式为“5+X”模式，指标分别为PH、溶解氧、氨氮、总磷及高锰酸盐指数。根据2019年统计数据，全国X项涉及到的指标中，“X”指标超标断面共147个，占38.2%。在评价模式上，“5+X”和24项评价模式上虽然年度总体评价一致性较好，月度还是存在轻微的差异。“9+X”模式监测项目中，从全国近3年的监测数据看，涉及到X项的年度超标项目主要为化学需氧量。我省2020年全年的38个地表水国控断面虽然均达到Ⅰ～Ⅲ类水质，但月审核数据中主要涉及到的X项超标项目为化学需氧量和氟化物。虽然该模式能够减轻工作量，但是对于污染物的预警方面具有滞后性，不能保证未超过Ⅲ类标准的项目不出现特殊情况。甘肃省地表水国控断面多处于黄河流域，部分断面地域特色较为明显，建议渭河流域、马莲河流域、祖厉河等典型断面结合地方水污染防止目标，科学制定具备地方特征的动态监测指标。

2.2 水质类别判定机制存在的问题

溶解氧是反映水体受污染程度的重要指标，受到气象参数、水温、水深及水中溶质等因素的影响［1］。受到水中植物光合作用的影响，水体溶解氧的变化和采样时间密切相关。白天光照增强，合成速度大于消耗速度，那么溶解氧浓度增大，通常在每日的14～16时达到峰值。地表水监测时通常采集表层的溶解氧，水面与空气接触充分，表层溶解氧往往浓度最高，导致溶解氧过饱和。溶解氧为现场监测指标，由第三方采样公司进行现场监测，结果和现场操作的规范性密切相关。

审核历年来采测分离数据发现溶解氧受季节性因素影响明显，冬季明显增高，普遍出现过饱和的情况；而夏季水温较高，溶解氧明显降低。因此在某种程度上无法真实反映水体污染状况。审核数据中发现，个别断面其他监测指标均连续稳定，达到二类水质标准，唯独溶解氧超过了二类标准，进而导致水质类别被评定为三类。在其他指标没有超过以往相应水质类别的情况下，仅凭借溶解氧判定水质类别不具备科学性和代表性，还需考虑该断面的历史同期情况及其他综合因素。

2.3 数据剔除过程中的问题

根据中国环境监测总站数据审核相关规定，存疑数据经过专家确认后，可以有条件地进行剔除。一般情况下被质疑数据通常是以下几种情况：样品采集、运输、保存、分析等全程序操作不规范；未严格按照《作业指导书》要求分析样品的；项目之间及时间维度上数据逻辑关系不合理等。质疑通常都是在省级数据审核阶段提出，具有一定的滞后性，剔除质疑数据需要审核人员具有相当的经验。目前就环境监测过程全程序留痕方面，部分地表水监测项目涉及到前处理，且对监测结果有影响，无法直接关联到仪器进行过程信息采集，进而造成填写的原始数据和真实的前处理过程有所差异，如果仅仅凭借数据审核人员的技术判断，在数据的剔除上可能会存在争议。

2.4 总磷数据审核过程中出现的问题

水质总磷包括溶解态的、颗粒态、有机磷和无机磷等多种形式，所以水样的前处理方式对总磷的结果有着决定性的影响。地表水中泥沙含量的高低直接影响水样中总磷的测定结果［2。甘肃大部分断面都位于黄河流域，黄河部分断面属于高泥沙水体，因此能够采集到有代表性的样品至关重要。国家出台了总磷现场采样的前处理技术规范，即先监测水质的浊度，再决定是否对水样进行自然沉降或者离心前处理。采样过程是否规范，决定了后续的监测结果是否准确。

一般通过审核数据现场的浊度，来判定采样人员的处理方式，其次看实验室分析过程中有无浊度-色度补偿。就水质总磷目前的国标方法及作业指导书方法中，就总磷消解后的浊度补偿措施没有定量化的限定要求，由于分析人员经验、素质的差异，可能在处理水样时会采取不同的方式，进而获得不同的结果。按照现行机制，从曲线、质控等原始记录上无法反映出在前处理过程方面差异性导致结果差异性的问题。

分析人员是否进行了浊度补偿是需要关注的问题。不同性状的水体消解后的状态一般不同，一些细小的颗粒物有时无法被消解的澄清透明，进而会对水样吸光度产生正干扰。根据《国家地表水环境质量监测网监测任务作业指导书》（以下简称《作业指导书》）要求，消解后水样如果有浊度干扰，需要对消解液进行过滤或者进行浊度-色度补偿。根据文献［3］报道，过滤并不能有效去除水样中无法消解的细小颗粒物，所以仍然需要浊度补偿。浊度补偿则存在工作量翻倍的情况，需要消解两个水样，一个用于做浊度补偿，一个用于实际样品分析。有时分析人员为了节省工作量，可能会凭借肉眼简单判定，是否需要做浊度补偿，属于分析测站人员的主观行为，在数据审核的过程中审核人员无法判定。有些实际样品的浊度可能用肉眼无法准确判断，建议对消解后的样品进行浊度的测定，进行量化判定。

2.5 不确定度在水质类别判定中的作用

当测量结果接近排放限值时，测量结果不确定度的大小直接影响是否达标的判定，此时对于测量结果的不确定度的评定显得尤为重要［4］。但结果不确定度的评定在实验室资质认定管理中并非强制性要求，导致分析测站并没有将结果不确定度的评定纳入日常数据的管理机制。在实际工作中，化学需氧量、总磷和氨氮经常会出现刚刚超过水质类别限值的情况，技术人员一般没有引入不确定度的意识。

2.6 重点关注具有地方特色的污染因子

经多年审核经验，马莲河流域属六价铬、氟化物属于典型的具有地方特色的本底值超标因子。有文献报道［5］，马莲河流域六价铬长期超标主要受到自然地理条件影响。马莲河是泾河最大的一级支流，流域上游特别是环县北部为苦咸水区，苦咸水主要是通过浅层地下水和泉水的形式带出［6］。根据《地表水和地下水环境本底判定技术规定》，以《地表水环境质量标准》常规监测项目Ⅲ类水质标准限值为判定标准，可以按照相关程序将受到地质因素影响的监测因子作为本底值上报中国环境监测总站。

3 建议和办法

3.1 有针对性地进行能力验证和比对

实验室间比对以及能力验证计划是体现实验室质量水平和技术能力最具说服力的手段［7］。制定考核计划时最好能够结合行业主管部门的能力验证计划一并进行，制定适合采测分离的能力考核因子，优化考核方式，优先考察基体和前处理方式对结果的影响，引入对样品前处理环节的考核，以为下一步优化《作业指导书》提供客观依据。针对一些在前处理方面人为因素影响较大的易超标因子如总磷、化学需氧量、氨氮等监测指标，总站可以定期根据在跨省断面组织实验室间比对。

3.2 切实引入监督检查机制

对于一些敏感断面，可以结合国家和地方“双随机、一公开”等质量专项检查工作，将采测分离数据质量检查作为一项常态化的工作机制，融入到实验室资质认定监督管理中来，从外部监督的方式提高分析测站的检测数据质量。

3.3 优化不确定度评定模式

不确定度分为A类和B类，通常A类仅考虑到重复性引起的不确定度，在实际工作中评定意义不大，但是B类不确定度的评定涉及到分析测试的各个环节，工作量复杂，对于一些基层监测人员来讲难度较大。建议国家或者省级层面组织人员，选取典型因子，简化不确定度评定模式，建立适合采测分离的不确定度的评定程序和模型，其纳入到《作业指导书》中，为监测结果的符合性评定提供充分的依据。如果涉及达到临界值的情况，建议分析测站启动内部质控机制，根据体系文件规定，进行不确定度的合成和评定，以防由于偶然因素简单判定数据超标。

3.4 科学评价本底值

针对地方特色，科学评定具有地方本底值的监测因子，在评价考核时充分考虑环境本底值等相关因素。本底值的判定工作具有一定的技术难度，需要结合多种因素，结合监测断面及其周边的数据历史情况，建议国家层面派出一定的技术力量科学帮助地方考察论证，在减少主观因素的同时，能够科学进行数据的剔除和评价，让评价结果更好服务地方。

3.5 优化监测方法

探索建立适合黄河不同类型水体的常规分析方法，最大限度减少颗粒物对监测结果的影响。最大限度地减少浊度对总磷的影响，在是否进行浊度补偿方面建立标准化的前处理模式，减少人为主观因素对数据结果造成的影响。建议后期对《作业指导书》进行完善，通过总站定期自下而上征集建议的方式，不断优化分析全过程，探索更加适合不同地域地表水监测断面的分析方法。