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关于环境监测领域测量不确定度的评估

2015-10-21仇艺

科技与企业 2015年4期
关键词:危险废物对策管理

仇艺

【摘要】近年来,我国的工业化建设在助推国家迅猛发展的同时,也使得人民群众遭受着工业化带来的环境污染的恶劣影响,当前,环境污染问题已经成为社会广泛关注的热点问题之一,严重威胁着人民群众的健康和生命安全。防治环境污染已经成为了当今社会的广泛共识。而这个过程离不开准确而且有效的环境监测数据,测量不确定度的引入对环境监测结果准确度的提升具有十分重要的现实意义。

【关键词】基层环保;危险废物;管理;对策

1、测量不确定度概述

测量不确定度在环境监测中能够发挥非常重要且关键的作用,它是一个统计分析参数,间接表征了测量结果的可信程度。具体来说,它是对测量结果准确程度范围的一个界定,表明了监测分析结果误差值的范围,而实际工作中,环境污染物质的成分十分复杂,造成环境污染的因素又非常多,这都给环境监测的有效性和准确性带来了很大的挑战,为了提高环境监测结果反映真实环境狀况的准确性,必须在环境监测数据的分析中引入测量不确定度。环境监测领域的国标GB/T 27025-2008(ISO/IEC 17025)和《实验室资质认定评审准则》都规定了环境监测结果必须进行测量不确定度的评估,并给出相关报告。目前,实验室应用最广泛的测量不确定的评估方法是GUM方法,GUM方法提供的技术文件不仅具备很强的可操作性,而且在很多领域都具有很好的适用性,为数据的分析和使用指明了方向。但这种方法也存在一定的弊端,计算过程比较繁琐,侧重对测量不确定度各个分量进行识别和演算,这就限制了其在复杂程度比较高的化学分析领域的应用。在环境监测领域,由于人们认识和测量技术的局限性,得到的监测数据呈现出分布特征,即具有分散性,每次的测量结果基本是不同的,而是处于一定的区间分布中。测量不确定度能够很好地反映和表征这种变化上的分散性,标准偏差是应用最多的不确定度的表征方式。

2、不确定度评定的前提条件

环境监测实验室的质量控制工作在于确保检测结果的准确性与有效性,所以通过质量控制可以发现实验室运行中的一些不符合行为,这也可以充分反映出一个环境监测实验室整体的技术水平,所以其质量控制工作一般分为内部控制与外部控制,因此,本文认为环境监测领域测量不确定度的评估应具备以下前提条件:

2.1环境监测全过程的持续稳定性。环境监测全过程性能是否具备持续性、稳定性,决定了日常监测是否进行了质量控制,而监测人员在工作中所获取的数据是否存在偏离,本文认为这是环境监测领域测量不确定度的前提条件,而环境监测实验室受其自身运行机制限制而具备这一前提条件。这是因为大部分环境监测实验室为了进一步提高环境监测质量,已经建立了一套科学、有效的质量控制与管理机制,监测人员都是经过专业培训、考核而持证上岗的,所以可以对试验过程中的精密度与准确度进行有效控制,例如,监测人员在工作中每批样品都会带10%~20%的平行双样进行6次以上的重复测定,这样才能确保整个环境监测实验结果的准确度与精密度。

2.2实验室能力验证计划的施行。现阶段环境监测实验室运行过程中彼此之间的比对,以及能力验证计划的施行确保各大实验室的质量水平与技术能力,所以要求各大实验室在运行阶段要积极参与该类活动,尤其是由权威部门组织的实验室能力检验及协作定制等系列活动。本文认为针对环境监测实验室的这一系列活动具有十分严谨、具体的操作程序,可以通过这一系列质量控制活动来发现各大实验室环境监测过程中的具体问题,通过最科学的方法来验证各大实验室质量控制体系是否存在弊端,帮助其掌握正确的质量控制方法与手段。所以要求各大环境监测实验室在运行阶段要积极参与能力验证活动,尤其是由国家、省内或其他协同实验室组织的该类活动,这样才能为各大环境监测实验室的评定不确定度奠定良好的基础。

3、测量不确定度的评估步骤

3.1确定被测量。开展测量工作前,测量人员首先要弄清楚测量的目的,确定被测量和被测量测量过程中相关联的各个输入量,比如常数、标准值和校准参数等。

3.2确定不确定度来源。不确定度的产生与其来源是密不可分的,确定其具体的来源对于分析和计算不确定度十分重要,这点必须引起相关人员的重视。测量人员首先要分析被测量的特征,列出被测量不确定度的具体来源,此外,也不能忽略了各个相关联的输入量的不确定度的来源,化学假设过程也提供了一些不确定度的来源,也需要努力做好确定工作。

3.3量化不确定度分量。不确定度的每一个来源都代表了一个不确定度的分量,需要工作人员进行分析和评估,确定这些分量的具体值,分析数据能够有效反映不确定度的全部来源,最后工作人员依据相应的规范方法对这些来源进行量化,最终转换成标准偏差即标准不确定度。

3.4合成和计算不确定度。不确定度各个分量的量化计算产生的结果并不是总确定度,而是总不确定度的一些分量,要想得到总不确定度,还要对这些分量进行关键的合成演算,得到的结果我们称之为合成不确定度,而扩展不确定度则可以由合成不确定度结合包含因子求出。

4、测量不确定度的研究

4.1区分检测误差和测量不确定度。测量误差是测量工作中无法避免的现象,即使是使用高度精密的仪器和专业技术人员,也无法消除测量误差。但是,误差很难对数值特征进行具体描述,而不确定度则很好地弥补了这一缺陷。正是由于测量误差的存在,不确定度的概念才得以延伸和发展,测量误差本身不能准确地反映测量结果与真实结果之间的偏差,而不确定度则表征了测量值的可信程度,具体来说,不确定度小表示其所代表的测量值与真实水平的距离越接近。不确定度比测量误差更能够科学合理地反应测量数据的实用意义,为测量结果的评定提供了统一的定量标准。

4.2如何忽略不重要的不确定度分量。在对多个不确定度的分量进行求解计算后即可以得到合成不确定度,但是在这一计算过程中,不确定度的分量对合成不确定度的影响是不一样的。合成不确定度一般是通过方差相加得出结果的,而那些小的不确定分量对方差的影响很小,即使忽略不计,对最终计算结果的准确性影响也很小。为了简化不确定度的计算过程,同时最大程度地保证其计算结果的准确性,对于那些影响很小的分量可以进行剔除。

4.3环境监测中测量不确定度评估的作用。目前,环境污染已经成为影响人们日常生活的重要因素,环境监测数据的准确性直接反映了环境污染的严重程度和对人体健康的影响程度,如pm2.5数据。环保领域的相关法律法规和制度文件对很多环境中的化学物质含量的界限值做出了明确而具体的规定,一旦超出这个界限值,即可认定为环境污染已经发生或者对人体造成伤害,环保部门也可以这些数据为参考制定积极有效的环境防治方针。而环境监测数据的可信度则直接关系到对环境污染程度的准确判断,为了提高判断的准确性,引入测量不确定度的评估是一个很好的途径,目前不确定度的使用已经在我国的环保领域发挥效力了。

5、结束语

目前,我国的环境监测领域已经逐步使用和推广测量不确定度,可以预见的是,测量不确定度将会在环保领域发挥越来越重要的作用。

参考文献

[1]王大江.环境监测分析中不确定度的估算[J].中国环境报道,2006,5.

[2]郑逆.环境监测实验室常见污染及控制措施[J].四川环境,2010, 29:29-31.

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