实现环境监测数据质量“五性”要求研究
摘要：从保证环境监测数据的质量的角度出发，要若确保分析数据能够准确地测定被测物质含量，反映生产过程状态，必须要求分析的监测数据具有“代表性、准确性、精密性、可比性和完整性”。环境监测数据的“五性”反映了环境监测质量管理对环境监测数据分析的质量要求，对提升监测数据质量具有积极的现实意义。
关键词：环境监测；数据质量；五性
中图分类号：X83 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）06-0156-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.06.092
Abstract： From the perspective of quality assurance of environmental monitoring data， we must ensure that the analytical data can accurately determine the content of the measured substances and reflect the status of the production process. The monitoring data required to be analyzed are representative， accurate， precise， comparable and complete. “. The “five characteristics” of environmental monitoring data reflect the quality requirements of environmental monitoring quality management for environmental monitoring data analysis， and have positive and practical significance for improving the quality of monitoring data.
Keywords： Environmental monitoring； Data quality； Five characteristics
质量定义为某种产品或工作预期性质的优劣程度。监测数据的“代表性” “完整性”“精密性”“准确性”和“可比性”（简称“五性”），是描述监测结果预期性质的一个重要质量指标。环境监测数据是监测站的工作成果和产品，只有确保环境监测数据的真实、可靠，才能有效发挥环境监测在环境管理中的作用。环境监测的环节较多，现场样品采集、样品运输、实验室分析等常用“五性”作为评价环境监测数据的质量指标。达到“五性”要求的，所取得的数据才是正确的、可靠的，也才具有法律性和权威性。
1 监测数据的代表性
环境监测数据的代表性，是指符合收集样本的要求，所选取的监测指标要能够反映时间分布和空间分布，反映被监测对象的总体真实状况程度。
就水质监测数据的代表性来说，需从时间、地点、采集方法及样品保存方面满足其代表性，使监测获取的数据更具代表性。（1）时间代表性。污染源排污或水质有明显变化的过程是不连续的，必须要在代表性时间里采集过程线控制点的样品，即采集断面瞬间水质总体的代表性。（2）地点代表性。区域或水系环境监测，断面布设要反映区域或水系环境特点，以最少断面获取代表水质信息。（3）断面上垂线和采样点布设是样品代表性的影响因素，在断面横向、垂直方向采集监测样品，满足监测断面瞬间水质总体代表性[1]。（4）采集方法。悬浮物含量、粒径组成等都是水样采集代表性所要考虑的重要因素。如，采用时间积分采样法采样，样品重现性好，自然代表性就好。（5）样品保存。样品采集后要保证其相对的稳定性。
总之，要确保样品采集的代表性，做好采集和保存工作，使样品反映被监测对象的整体状况和质量，才能使后期的监测数据具有代表性，真实反映监测对象的环境质量及污染状况。
2 监测数据的准确性
环境监测数据的准确性，主要表现的是监测数值与真实数值之间差距的大小。差距越小，反映监测数据越接近真实状况，获取的监测数据越准确，越客观。环境监测中的真值是客观的，也是一种理想状态下的数据，非用实验来测量，而是将监测到的数据与之进行对比，即测定值与真值的符合程度。监测数据的准确性主要表现在原始性、规范性和时效性三方面。原始性，就是指在环境监测中，要如实记载代表着的最真实的记录数值。规范性，则是指根据环境监测的程序要求，规范地做好监测样品的采集、记录和整理[2]。而时效性，则考虑到水、大氣等监测对象存在的突发性因素较多，监测中获取的异常数值时有发生，要及时地记录在案，确保监测数据与环节评价分析报告的时效性。
监测数据的准确性是准确度的表征。衡量监测数据是否具有要求的准确性，通常由三种方法检验：（1）标准物质（样品）测定。分析标准物质的监测数据，了解分析数据的准确度。（2）加标回收率测定。目前，环境监测实验室中常用到的确定监测数据准确性的方法，主要是在环境监测的样品中加入一定量的标准物质，以测定其回收率。如此反复多次回收实验，可以发现方法系统误差，提升监测数据的准确性。如，回收率=（加标试样测定真值-试样测定值）÷加标量×100%。（3）不同分析法比较。选择分析原理与操作步骤完全不同的分析方法对同一批次样品进行测试，当获得到一致的监测结果时，则可以将其作为真值的最佳估计。
3 监测数据的精密性
精密性体现的是监测中测定值有无良好的重复性和再现性，以测试数据的精密度为表征。精密度是通过在特定分析条件、分析程序下重复分析样品所得测定值间的一致程度。评价监测数据是否有精密性，常常应用极差、平均偏差、标准偏差、相对平均偏差以及相对标准偏差进行衡量和评价，以反映监测样品在分析方法或测量系统在测试环节中存在多大随机误差问题。
控制监测结果的精密性，主要的方法有①全程空白实验；②校准曲线；③平行双样实验；④密码样分析；⑤质量控制图。此外，由于监测数据的精密度与浓度及监测条件有关，在考查监测数据精密性时，必要时应取两个及以上不同浓度水平的样品进行分析；对标准偏差作较好估计时，需要足够多的测量次数，提升监测数据的精密度。
4 监测数据的完整性
监测数据的完整性是指通过环境监测资料总量的取得，用以满足预期要求的程度或相关资料收集的完整程度。完整性注重的是监测工作的总体规划的完成，保证环境监测工作能够按照预期的计划取得系统性、连续性的有效样品，并且没有遗漏地获取样品的监测结果和相关信息。监测数据的完整性，必须要求有系统性、连续性的有效样品作为保证。强调要在一个监测过程或多个环境监测过程中有一组或多组有效数据的完整性。监测数据的完整性常常是用所获得数据能否精确描绘过程曲线衡量的，因此，完整性并非要求监测数据或监测样品越多就越完整，否则会增加监测工作量[3]。实践中常用是否控制过程曲线的极值点、拐点等关键点作为估量监测数据完整性的一项重要指标。
5 监测数据的可比性
环境监测数据的可比性是指在环境条件、监测方法、资料表达等可比条件下所获资料的一致程度。即，环境监测数据的可比性是实验室间同一样品监测结果的广泛可比和监测结果满足合理性审查要求。
具体来说，数据的可比性要求同一样品监测时按照国家的标准条件检测，才能获得具有可比性的数据[4]。例如测定石油类物质时，一组用紫外分光光度法，另一组用红外分光光度法，两组得出的数据是没有可比性的。要保证监测数据的可比性，还要选取具有可比性的项目、分析数据进行比对分析，涵盖了环境监测数据的采样、监测、数据处理的全过程的可比性。
6 结语
综上所述，精密性是准确性的前提，准确性是精密性的充分条件，代表性和准确性则是可比性的必要基础，环境监测数据的“五性”缺一不可，密不可分，它们也是环境监测质量控制和保证的重要内容，是衡量环境监测工作的重要指标。
参考文献
[1]中国环境监测总站.环境水质监测质量保证手册[M].北京：化学工业出版社，1994.75.
[2]李揚.从“五性”的角度论环境监测数据质量的保证[J].农业环境与发展，2011，（10）：105.
[3]徐建芬，汪小梅，李昂.环境水质监测几种常用试剂的提纯[J].环境监测管理与技术 ，2004，16 （5） ：33-34.
[4]王丽伟.环境水质监测分析方法现状及发展趋势[J].环境与发展，2013 ，（7） ：150-152.
收稿日期：2018-05-06
作者简介：周丽勤（1989-），女，专科，研究方向为环境监测。
关键词：环境监测；数据质量；五性
中图分类号：X83 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）06-0156-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.06.092
Abstract： From the perspective of quality assurance of environmental monitoring data， we must ensure that the analytical data can accurately determine the content of the measured substances and reflect the status of the production process. The monitoring data required to be analyzed are representative， accurate， precise， comparable and complete. “. The “five characteristics” of environmental monitoring data reflect the quality requirements of environmental monitoring quality management for environmental monitoring data analysis， and have positive and practical significance for improving the quality of monitoring data.
Keywords： Environmental monitoring； Data quality； Five characteristics
质量定义为某种产品或工作预期性质的优劣程度。监测数据的“代表性” “完整性”“精密性”“准确性”和“可比性”（简称“五性”），是描述监测结果预期性质的一个重要质量指标。环境监测数据是监测站的工作成果和产品，只有确保环境监测数据的真实、可靠，才能有效发挥环境监测在环境管理中的作用。环境监测的环节较多，现场样品采集、样品运输、实验室分析等常用“五性”作为评价环境监测数据的质量指标。达到“五性”要求的，所取得的数据才是正确的、可靠的，也才具有法律性和权威性。
1 监测数据的代表性
环境监测数据的代表性，是指符合收集样本的要求，所选取的监测指标要能够反映时间分布和空间分布，反映被监测对象的总体真实状况程度。
就水质监测数据的代表性来说，需从时间、地点、采集方法及样品保存方面满足其代表性，使监测获取的数据更具代表性。（1）时间代表性。污染源排污或水质有明显变化的过程是不连续的，必须要在代表性时间里采集过程线控制点的样品，即采集断面瞬间水质总体的代表性。（2）地点代表性。区域或水系环境监测，断面布设要反映区域或水系环境特点，以最少断面获取代表水质信息。（3）断面上垂线和采样点布设是样品代表性的影响因素，在断面横向、垂直方向采集监测样品，满足监测断面瞬间水质总体代表性[1]。（4）采集方法。悬浮物含量、粒径组成等都是水样采集代表性所要考虑的重要因素。如，采用时间积分采样法采样，样品重现性好，自然代表性就好。（5）样品保存。样品采集后要保证其相对的稳定性。
总之，要确保样品采集的代表性，做好采集和保存工作，使样品反映被监测对象的整体状况和质量，才能使后期的监测数据具有代表性，真实反映监测对象的环境质量及污染状况。
2 监测数据的准确性
环境监测数据的准确性，主要表现的是监测数值与真实数值之间差距的大小。差距越小，反映监测数据越接近真实状况，获取的监测数据越准确，越客观。环境监测中的真值是客观的，也是一种理想状态下的数据，非用实验来测量，而是将监测到的数据与之进行对比，即测定值与真值的符合程度。监测数据的准确性主要表现在原始性、规范性和时效性三方面。原始性，就是指在环境监测中，要如实记载代表着的最真实的记录数值。规范性，则是指根据环境监测的程序要求，规范地做好监测样品的采集、记录和整理[2]。而时效性，则考虑到水、大氣等监测对象存在的突发性因素较多，监测中获取的异常数值时有发生，要及时地记录在案，确保监测数据与环节评价分析报告的时效性。
监测数据的准确性是准确度的表征。衡量监测数据是否具有要求的准确性，通常由三种方法检验：（1）标准物质（样品）测定。分析标准物质的监测数据，了解分析数据的准确度。（2）加标回收率测定。目前，环境监测实验室中常用到的确定监测数据准确性的方法，主要是在环境监测的样品中加入一定量的标准物质，以测定其回收率。如此反复多次回收实验，可以发现方法系统误差，提升监测数据的准确性。如，回收率=（加标试样测定真值-试样测定值）÷加标量×100%。（3）不同分析法比较。选择分析原理与操作步骤完全不同的分析方法对同一批次样品进行测试，当获得到一致的监测结果时，则可以将其作为真值的最佳估计。
3 监测数据的精密性
精密性体现的是监测中测定值有无良好的重复性和再现性，以测试数据的精密度为表征。精密度是通过在特定分析条件、分析程序下重复分析样品所得测定值间的一致程度。评价监测数据是否有精密性，常常应用极差、平均偏差、标准偏差、相对平均偏差以及相对标准偏差进行衡量和评价，以反映监测样品在分析方法或测量系统在测试环节中存在多大随机误差问题。
控制监测结果的精密性，主要的方法有①全程空白实验；②校准曲线；③平行双样实验；④密码样分析；⑤质量控制图。此外，由于监测数据的精密度与浓度及监测条件有关，在考查监测数据精密性时，必要时应取两个及以上不同浓度水平的样品进行分析；对标准偏差作较好估计时，需要足够多的测量次数，提升监测数据的精密度。
4 监测数据的完整性
监测数据的完整性是指通过环境监测资料总量的取得，用以满足预期要求的程度或相关资料收集的完整程度。完整性注重的是监测工作的总体规划的完成，保证环境监测工作能够按照预期的计划取得系统性、连续性的有效样品，并且没有遗漏地获取样品的监测结果和相关信息。监测数据的完整性，必须要求有系统性、连续性的有效样品作为保证。强调要在一个监测过程或多个环境监测过程中有一组或多组有效数据的完整性。监测数据的完整性常常是用所获得数据能否精确描绘过程曲线衡量的，因此，完整性并非要求监测数据或监测样品越多就越完整，否则会增加监测工作量[3]。实践中常用是否控制过程曲线的极值点、拐点等关键点作为估量监测数据完整性的一项重要指标。
5 监测数据的可比性
环境监测数据的可比性是指在环境条件、监测方法、资料表达等可比条件下所获资料的一致程度。即，环境监测数据的可比性是实验室间同一样品监测结果的广泛可比和监测结果满足合理性审查要求。
具体来说，数据的可比性要求同一样品监测时按照国家的标准条件检测，才能获得具有可比性的数据[4]。例如测定石油类物质时，一组用紫外分光光度法，另一组用红外分光光度法，两组得出的数据是没有可比性的。要保证监测数据的可比性，还要选取具有可比性的项目、分析数据进行比对分析，涵盖了环境监测数据的采样、监测、数据处理的全过程的可比性。
6 结语
综上所述，精密性是准确性的前提，准确性是精密性的充分条件，代表性和准确性则是可比性的必要基础，环境监测数据的“五性”缺一不可，密不可分，它们也是环境监测质量控制和保证的重要内容，是衡量环境监测工作的重要指标。
参考文献
[1]中国环境监测总站.环境水质监测质量保证手册[M].北京：化学工业出版社，1994.75.
[2]李揚.从“五性”的角度论环境监测数据质量的保证[J].农业环境与发展，2011，（10）：105.
[3]徐建芬，汪小梅，李昂.环境水质监测几种常用试剂的提纯[J].环境监测管理与技术 ，2004，16 （5） ：33-34.
[4]王丽伟.环境水质监测分析方法现状及发展趋势[J].环境与发展，2013 ，（7） ：150-152.
收稿日期：2018-05-06
作者简介：周丽勤（1989-），女，专科，研究方向为环境监测。
