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【摘 要】 人类栖息于地球，自诞生之日起对水环境的了解、开发、利用即成为人类的永恒主题。近现代以来随着工业革命的进程，人类对水资源的开发进入了前所未有的高速阶段。给本来十分脆弱的水环境带来了巨大的压力，水质污染的频度和规模有逐年增加的趋势。怎样才能正确的研究水质污染的防治呢？本文进行了全面阐述。
【关键词】 水质监测数据分析处理方法
监测范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水（江、河、湖、海和地下水）及各种各样的工业排水等。主要监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生物需氧量等；另一类是一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、鎘、汞和有机农药等。为客观的评价江河和海洋水质的状况，除上述监测项目外，有时需进行流速和流量的测定。
1 水质监测技术及方法
1.1 水质监测项目及技术概述
水质监测的范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水（江、河、湖、海和地下水）及各种各样的工业排水等。主要监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生物需氧量等；另一类是一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。有时，为了为客观的评价江河和海洋水质的状况，除上述监测项目外，还需要进行流速和流量的测定。
水质分析的主要手段有化学方法、物理学方法和生物学方法三种。化学方法有化学分析方法和仪器分析法两种，前者以物质的化学特性为基础，适用于常量分析，设备简单，准确度高，但操作比较费时；后者以物质的物理或物理化学特性为基础，使用特定仪器进行分析，适用于快速分析和微量分析，但设备较复杂。
水质的监测，可分为环境水体监测和水污染源监测，水质监测技术包括采样技术、测试技术和数据处理技术。对于排污企业，应对生产过程、生活设施机器排放源排放的各类废水进行监视性检测，检测项目依据水体功能污染源类型不同而异，选择环境标准中要求控制的危害大、影响广和已建立可靠分析测定方法的项目。例如，美国环境保护局（EPA）在“清洁水法”（CWA）中规定了129种优先监测污染物；前苏联卫生部公布了561种有机污染物在水中的极限允许浓度；我国环境监测总站提出了68种水环境优先检测污染物的黑名单。
1.2 常用的水质监测方法
正确选择检测分析方法，是获得准确结果的关键因素之一。选择分析方法应遵循的原则是：灵敏度能满足定量要求；方法成熟、准确；操作简便，易于普及且抗干扰能力好。根据上述原则，为了使监测数据具有可比性，对各类水体中的不同污染物都编制了相应的分析方法如：国家标准分析方法、统一分析方法、等效分析方法。
按照检测方法所依据的原理，水质监测常用的方法有：质量法、容量法、分光光度法、荧光光度法、原子吸收法、火焰光度法、原子荧光法、电极法、离子色谱法、气相色谱法、液相色谱法等。质量法常用作残渣、油类、硫酸盐等的测定。容量法则被广泛用于水中酸度、碱度、化学需盐量、溶解氧的测定。仪器分析是以物理和物理化学方法为基础的分析方法，包括光谱分析法、色谱分析法、电化学分析法、放射分析法等，仪器分析法被广泛用于对废水中污染物进行定性和定量的测定。
1.3 水质监测方法的发展趋势
需要特别指出的是，我国常用的水质监测方法是定时定点取瞬时水样，带回实验室分析，而这种人工抽查式的监测方法不能及时、准确地获得水质不断变化的动态数据。为了尽早发现水质的异常变化，迅速作出下游水质污染预报，及时追踪污染源，研究水的稀释、自净规律，完善实验室监测的同时，我国陆续发展了水质移动监测系统和自动监测系统。
水质自动监测系统是以监测水质污染综合指标及其某些特定项目为基础，通过在一个水系或一个地区设置若干个有连续自动监测仪器的监测站，由一个中心站控制若干个子站，随时对该区的水质污染状况进行连续自动监测，形成一个连续自动监测系统。水质污染的连续自动监测一般比大气污染的连续自动检测困难，这是由于水环境中的污染物种类更多，成分更复杂，从而导致机体干扰严重，通常都要进行化学前处理或者提取、分离、富集等分析方法，这些因素就为连续自动监测技术带来一系列困难。我国根据目前水质污染连续自动监测技术的发展，首先连续自动监测那些能反应水质污染的综合指标项目，然后再逐步增加其他污染物项目。目前，我国水污染可连续自动监测的项目有水温、pH值、电导率、浊度、溶解氧、高锰酸盐指数、总需氧量、总有机碳、生化需氧量、氟离子、氯离子、氰化物、氨氮、六价铬、苯酚等。水质污染连续自动监测系统不仅用于环境水域如河流，湖泊等，也应用于大型企业的给排水水质监测。目前，这套系统存在的主要问题是监测仪器长期运转的可靠性尚差，经常发生传感器污染、采水器、样品流路堵塞等故障，这是在线监测需要攻克的难题之一。在发展大型、自动、连续监测系统的同时，研究小型便携式、简易快速的监测技术也十分重要。
2 监测数据的处理和结果表述
监测中所得到的数据是描述和评价环境质量的基本依据。数据的处理对分析的准确性起着决定性的作用。一般数据的处理都应遵循数据修约规则、可疑数据的取舍规则、检测结果的表述规则。
2.1 水质监测技术的自动化
由于水质信息具有时效性强的特点，特别是水质预警预报要求快速，准确，实时地采集和传递监测信息。常规的水质监测手段不能满足水资源保护的多方位，高水平管理的要求，不能满足快速，准确和实时预报水质的需要。因此，水质监测的自动化势在必行。
水质污染自动监测系统（WPMS）既是在此前提下应运而生的一种在线水质自动检测体系。它是一套以在线自动分析仪器为核心，运用现在传感器技术，自动测量技术，自动控制技术，计算机应用技术以及相关的专用分析软件和通讯网络所组成的一个综合性的在线自动监测体系。
目前，环境水质自动监测系统多是监测水常规项目，例如水温、色度、浊度、溶解氧、pH、电导率、高锰酸盐指数、总磷、总氮等。我国正在一些重要的国家控制水质断面家里水质自动化监测系统，这对于推动我国的水质保护工作有着十分重要的意义。
现有水质污染自动监测系统中，水质污染监测项目尚有限，尤其是单项污染物浓度监测项目还是比较少，例如重金属，有毒有机物项目的自动监测仪器较缺乏。
2.2 可疑数据取舍规则
对同一样品进行数次分析后会得出一系列的测量数据，可能会出现一个或几个离群数据，在进行数据处理时，必须剔除离群数据，使测定结果更符合客观实际。常用于剔除离群数据的判断规则。常有：Crubbs法、Dixon法、Cochran法、偏度峰法等，应根据实际情况选定适宜的异常值检验规则。
Crubbs法适用于多组测量值的均值的一致性，或一组测量值的一致性检验。检出异常值个数不超过1；Dixon法适用于检验一组观测值的一致性检验，可检出一个或多个异常值；Cochran法适用于剔除多组观测值中精密度较差的一组数据，检验多组方差的一致性。对可疑数据进行取舍后，检测结果的表达方式一般为：用算数均数代表集中趋势、用算数均数和标准偏差表示测定结果的精密度。
3 结语
日趋加剧的水污染，已对人类的生存安全构成重大威胁，成为人类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍。水是人类赖以生存的主要物质之一，为了更快地改善我国的水环境，保护水资源，在学习国外成功和先进经验的基础上，加大水质监测的力度，保护水资源就显得更加重要。
参考文献：
[1]国家环保总局.水和污水监测分析方法[M].第4版.北京：中国环境科学出版社，2002.
[2]曾泳淮，林树昌.分析化学（仪器分析部分）[M].第2版.北京：高等教育出版社，1994.
[3]刘晓茹，李贵宝，孙天华.水质监测的自动化，网络化发展[EB/OL].第八届海峡两岸水利科技交流研讨会，2004.
[4]徐顺涛.饮水关乎平民健康[J].环境保护，2007（14） 60-62.
【关键词】 水质监测数据分析处理方法
监测范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水（江、河、湖、海和地下水）及各种各样的工业排水等。主要监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生物需氧量等；另一类是一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、鎘、汞和有机农药等。为客观的评价江河和海洋水质的状况，除上述监测项目外，有时需进行流速和流量的测定。
1 水质监测技术及方法
1.1 水质监测项目及技术概述
水质监测的范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水（江、河、湖、海和地下水）及各种各样的工业排水等。主要监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生物需氧量等；另一类是一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。有时，为了为客观的评价江河和海洋水质的状况，除上述监测项目外，还需要进行流速和流量的测定。
水质分析的主要手段有化学方法、物理学方法和生物学方法三种。化学方法有化学分析方法和仪器分析法两种，前者以物质的化学特性为基础，适用于常量分析，设备简单，准确度高，但操作比较费时；后者以物质的物理或物理化学特性为基础，使用特定仪器进行分析，适用于快速分析和微量分析，但设备较复杂。
水质的监测，可分为环境水体监测和水污染源监测，水质监测技术包括采样技术、测试技术和数据处理技术。对于排污企业，应对生产过程、生活设施机器排放源排放的各类废水进行监视性检测，检测项目依据水体功能污染源类型不同而异，选择环境标准中要求控制的危害大、影响广和已建立可靠分析测定方法的项目。例如，美国环境保护局（EPA）在“清洁水法”（CWA）中规定了129种优先监测污染物；前苏联卫生部公布了561种有机污染物在水中的极限允许浓度；我国环境监测总站提出了68种水环境优先检测污染物的黑名单。
1.2 常用的水质监测方法
正确选择检测分析方法，是获得准确结果的关键因素之一。选择分析方法应遵循的原则是：灵敏度能满足定量要求；方法成熟、准确；操作简便，易于普及且抗干扰能力好。根据上述原则，为了使监测数据具有可比性，对各类水体中的不同污染物都编制了相应的分析方法如：国家标准分析方法、统一分析方法、等效分析方法。
按照检测方法所依据的原理，水质监测常用的方法有：质量法、容量法、分光光度法、荧光光度法、原子吸收法、火焰光度法、原子荧光法、电极法、离子色谱法、气相色谱法、液相色谱法等。质量法常用作残渣、油类、硫酸盐等的测定。容量法则被广泛用于水中酸度、碱度、化学需盐量、溶解氧的测定。仪器分析是以物理和物理化学方法为基础的分析方法，包括光谱分析法、色谱分析法、电化学分析法、放射分析法等，仪器分析法被广泛用于对废水中污染物进行定性和定量的测定。
1.3 水质监测方法的发展趋势
需要特别指出的是，我国常用的水质监测方法是定时定点取瞬时水样，带回实验室分析，而这种人工抽查式的监测方法不能及时、准确地获得水质不断变化的动态数据。为了尽早发现水质的异常变化，迅速作出下游水质污染预报，及时追踪污染源，研究水的稀释、自净规律，完善实验室监测的同时，我国陆续发展了水质移动监测系统和自动监测系统。
水质自动监测系统是以监测水质污染综合指标及其某些特定项目为基础，通过在一个水系或一个地区设置若干个有连续自动监测仪器的监测站，由一个中心站控制若干个子站，随时对该区的水质污染状况进行连续自动监测，形成一个连续自动监测系统。水质污染的连续自动监测一般比大气污染的连续自动检测困难，这是由于水环境中的污染物种类更多，成分更复杂，从而导致机体干扰严重，通常都要进行化学前处理或者提取、分离、富集等分析方法，这些因素就为连续自动监测技术带来一系列困难。我国根据目前水质污染连续自动监测技术的发展，首先连续自动监测那些能反应水质污染的综合指标项目，然后再逐步增加其他污染物项目。目前，我国水污染可连续自动监测的项目有水温、pH值、电导率、浊度、溶解氧、高锰酸盐指数、总需氧量、总有机碳、生化需氧量、氟离子、氯离子、氰化物、氨氮、六价铬、苯酚等。水质污染连续自动监测系统不仅用于环境水域如河流，湖泊等，也应用于大型企业的给排水水质监测。目前，这套系统存在的主要问题是监测仪器长期运转的可靠性尚差，经常发生传感器污染、采水器、样品流路堵塞等故障，这是在线监测需要攻克的难题之一。在发展大型、自动、连续监测系统的同时，研究小型便携式、简易快速的监测技术也十分重要。
2 监测数据的处理和结果表述
监测中所得到的数据是描述和评价环境质量的基本依据。数据的处理对分析的准确性起着决定性的作用。一般数据的处理都应遵循数据修约规则、可疑数据的取舍规则、检测结果的表述规则。
2.1 水质监测技术的自动化
由于水质信息具有时效性强的特点，特别是水质预警预报要求快速，准确，实时地采集和传递监测信息。常规的水质监测手段不能满足水资源保护的多方位，高水平管理的要求，不能满足快速，准确和实时预报水质的需要。因此，水质监测的自动化势在必行。
水质污染自动监测系统（WPMS）既是在此前提下应运而生的一种在线水质自动检测体系。它是一套以在线自动分析仪器为核心，运用现在传感器技术，自动测量技术，自动控制技术，计算机应用技术以及相关的专用分析软件和通讯网络所组成的一个综合性的在线自动监测体系。
目前，环境水质自动监测系统多是监测水常规项目，例如水温、色度、浊度、溶解氧、pH、电导率、高锰酸盐指数、总磷、总氮等。我国正在一些重要的国家控制水质断面家里水质自动化监测系统，这对于推动我国的水质保护工作有着十分重要的意义。
现有水质污染自动监测系统中，水质污染监测项目尚有限，尤其是单项污染物浓度监测项目还是比较少，例如重金属，有毒有机物项目的自动监测仪器较缺乏。
2.2 可疑数据取舍规则
对同一样品进行数次分析后会得出一系列的测量数据，可能会出现一个或几个离群数据，在进行数据处理时，必须剔除离群数据，使测定结果更符合客观实际。常用于剔除离群数据的判断规则。常有：Crubbs法、Dixon法、Cochran法、偏度峰法等，应根据实际情况选定适宜的异常值检验规则。
Crubbs法适用于多组测量值的均值的一致性，或一组测量值的一致性检验。检出异常值个数不超过1；Dixon法适用于检验一组观测值的一致性检验，可检出一个或多个异常值；Cochran法适用于剔除多组观测值中精密度较差的一组数据，检验多组方差的一致性。对可疑数据进行取舍后，检测结果的表达方式一般为：用算数均数代表集中趋势、用算数均数和标准偏差表示测定结果的精密度。
3 结语
日趋加剧的水污染，已对人类的生存安全构成重大威胁，成为人类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍。水是人类赖以生存的主要物质之一，为了更快地改善我国的水环境，保护水资源，在学习国外成功和先进经验的基础上，加大水质监测的力度，保护水资源就显得更加重要。
参考文献：
[1]国家环保总局.水和污水监测分析方法[M].第4版.北京：中国环境科学出版社，2002.
[2]曾泳淮，林树昌.分析化学（仪器分析部分）[M].第2版.北京：高等教育出版社，1994.
[3]刘晓茹，李贵宝，孙天华.水质监测的自动化，网络化发展[EB/OL].第八届海峡两岸水利科技交流研讨会，2004.
[4]徐顺涛.饮水关乎平民健康[J].环境保护，2007（14） 60-62.