生态环境监测的内涵、数据质量控制及其应用分析

【摘 要】近年来，经济的快速发展推动了社会的进步，为人们的生活带来了巨大的变化，但同时也对生态环境也造成了很大的影响。生态系统平衡失调、温室效应、汽车尾气、臭氧空洞等一系列问题证明我们的生态环境已经遭到严重的破坏。所以，我们应当重视环境，对环境进行有效的保护。环境监测可以针对环境的各种问题进行分析，作出详细的分析报告和监测结果，研究环境变化的趋势和规律，使生态环境得到更好的保护。文章就环境监测在生态环境领域中的应用进行了相关研究，希望能为环境监测部门提供一定的参考资料。

【关键词】环境监测；生态环境；数据处理；质量控制；应用分析

环境监测是一种现代化监测方法，运用物理和化学等科技手段对环境中存在的污染物进行连续或间断的分析和监测，并根据分析和监测结果对所监测生态环境质量进行评估。正确的监测结果能准确分析出造成环境污染的原因，并及时、准确的反映现场生态环境质量和动态趋势，为制定生态环境保护措施，提供科学的资料和理论依据，从而使生态环境得到更好的保护。

1.生态环境相关概念及生态环境领域下环境监测的基本内容

1.1生态系统及生态环境监测的概念

生态系统通常指地球表面非生物和生物之间的相互依赖的生存关系，其中环境的质量是整个生态系统中最主要的部分。依据生态学理论基础，对生态系统的变化规律、人为作用造成的生态系统结构与功能变化、组成部分和各组分之间的相互关系进行生态学研究，可以对生态系统环境的生态质量进行综合性评价。

运用生态学的研究方法，在多种角度和尺度下研究生态环境系统的结构和功能度量，是生态监测的主要内容。生态环境监测的对象与城市生态环境系统质量监测的对象不同，与工业污染源监测的对象也不同，它着重的部分是大区域、宏观性的生态环境问题。

1.2生态环境领域下环境监测的基本内容

我国虽然疆土辽阔，环境资源丰富，但很多地方的生态环境还没有得到完好的开发和保护，生态环境系统处于非常不稳定、脆弱的状态。我们在发展经济的同时，应当对环境进行有效的保护和监测，保证生态环境系统的安全。生态环境监测的分析监测主要包括生态环境系统自身条件、条件变化以及对外界压力的反映和趋势。监测手段可以及时的发现环境存在的问题和潜在的威胁，防止环境恶化的同时消除可能发生的环境隐患。

2.生态环境领域环境监测的现状及应用意义

同生态环境恶化和破坏监测技术相比，生态环境领域环境监测的技术仍处于发展阶段。目前，我国生态环境监测的依据为生态环境的发展过程，其监测的范围不大，随着科技的发展，生态监测范围也会越来越广，由微观变为宏观。3S 技术的出现展现了其准确、快速和宏观的技术特点，它可以对生态环境系统进行遥感监测和调查，完整的做出环境领域内环境监测的评估方案。GIS 技术系统能对各种生态环境系统进行环境威胁预测、预报，从而有效的防止环境的恶化。方法操作性强、技术路线统一、规划要求准确、指标体系完整是环境监测的发展趋势，通过水土保持、产量预测、灾害预报和资源调查等总结环境监测的经验，为生态环境监测工作的全面开展打好基础。

环境问题会造成生态环境系统的破坏，也会对人类的生存和发展造成很大的威胁和伤害，生态环境的保护是人与自然和谐发展、经济社会和谐发展的前提。保护环境要先从环境监测做起。生态环境监测利用现代技术对环境中的污染因子进行综合性监测，分析污染原因和污染现状，将环境的质量和发展形势展现出来，有利于更好的保护环境和利用环境。

3.“五性”因素对监测数据质量影响分析

3.1监测数据代表性的影响

监测数据代表性是指在具有代表性的时间、空间分布上，根据规定的要求及确定的目的获得可反映典型环境特性的数据。任何污染物在环境中的分布都不可能是非常均匀的，如果监测数据没有代表性，就不能真实反映一定空间范围内的环境质量水平、规律及变化趋势，这样的数据结果一是会误导公众，使社会、公众对环境监测质量不认可，二是会误导政府，给政府对环境的管理决策带来偏差。造成环境监测数据代表性差的原因是：监测布点选点不当，没有代表性；其次是布点数量不够，获取的信息不完整。

3.2监测数据完整性的影响

监测数据的完整性就是按照预期计划取得有系统性、连续性或周期性环境数据的特性。完整性表示数据的总量可以满足预期要求的程度或数据收集足够、全面。同代表性类似，数据不完整的后果也不能真实、有效反映环境质量水平，造成“以偏概全”的片面结论，招致公众不满、使环境管理部门不能作出正确决策。引起监测数据不完整的原因有布点数量不足、采样次数少以及检测分析、数据处理不完整，如测试项目不全、漏测、辅助参数不完整等问题。

3.3监测数据准确性的影响

监测数据的准确性即测量结果与客观环境符合的程度。准确性一般以监测数据的准确度来表征，并采用分析方法或测量系统的绝对误差或相对误差来表示，反映了该方法或系统所存在的系统误差或随机误差的综合指标。评价准确度可通过标准样品分析、测定加标回收率及不同分析方法的比对来确定。

3.4监测数据精密性的影响

监测数据的精密性是指测量值与真实值之间平行性、重复性与再现性。精密性以监测数据的精密度表征，主要反映分析方法或测量系统随机误差的大小。精密度一般用极差、平均偏差、相对平均偏差、标准偏差、相对标准偏差等表示。精密性反映了分析结果的稳定性，精密度越低，随机误差越大，检测数据的稳定性越差。

精密性与准确性有着密切关系，精密度好才可能准确度好，精密度差不能判别数据的准确度。

3.5监测数据可比性的影响

监测数据的可比性表示在环境条件、监测方法和表达方式等可比条件下所获得数据结果一致的程度。可比性既可以在不同实验室之间对同一样品的监测结果进行比较，也可以对同一实验室分析相同样品的分析结果进行对比，还要求在时间、空间上可比，并实现国际间、行业间的数据可比。监测数据的可比性是评判监测质量的重要标志，如果没有可比性，那么监测质量的高低、数据的准确程度都无从谈起，更罔论地区之间、行业之间、国际之间的交流与合作了。

4.监测数据质量控制措施

4.1耗散结构理论概述

耗散结构理论是比利时人普里高津（Ilya Prigogine）所创立的理论，旨在解决开放系统远离平衡态的有序问题，该理论一经推出即在自然科学和社会科学领域产生巨大的影响。该理论认为一个开放系统，通过不断地与外界交换物质、能量和信息，当外界作用于系统的条件达到一定阈值时，通过涨落系统发生突变（非平衡相变），系统就可由原来的无序状态转变为一种时间、空间或功能上有序的新的状态。

4.2传统质控模式的缺陷

传统的环境监测质控系统是封闭的静态控制模式：监测站长质量负责人质量控制员项目监测组长监测分析员。该系统虽然分工明确且简单有效，但监测数据的控制主要依赖于质量控制员，其他人基本上是履行签字手续，很难对数据的真实性、有效性进行有效监督，对数据的系统误差、随机误差纠错也难做到，一些伪数据也不容易被发现和剔除，因而这种控制方式是不完善的，存在很大漏洞。

4.3质控系统的改进和优化

为了改变传统质控模式的不足，按照耗散结构理论就应打破封闭的系统模式，引入反馈、监督和交流机制：一是接受外部监督，允许社会对监测数据质疑和复检。二是经常性地与同级或上级环境监测部门交流，进行监测数据可比性的分析，找出不足，及时改进；通过交流更新知识及获取环境监测新技术、新方法。三是强化平面控制，在系统内部不断制造非平衡状态，通过非线性作用使系统产生涨落，促进监测人员互相交流和监督，提高技术水平、减少或消除系统误差，使监测分析的准确性和精密性得到持续改善。四是耗散结构理论非常重视信息的畅通，系统应按照信息加工原理，使进入的信息经过甄别，信息释放的同时也向信息源反馈信息，促进信息流得到良性循环。

4.4加强监测数据的审核

为保证监测数据质量，应加强对数据的审核：一是完善三级审核机制，除了质控审核外，重点加强项目分析组（室）和质量负责人这两级的审核。二是通过检查样品采集原始记录审核数据代表性。三是进行数据完整性审核，重点在采样是否符合规范、分析方法是否符合监测目的、辅助参数是否完整。四是审核数据的准确性和精密性，着重审核加标回收样、比例平行样、密码样、密码平行样、校准曲线、空白试验值、方法检出限等。

5.环境监测相关技术在生态环境领域的应用分析

环境破坏的速度不断加快，使得生态环境监测相关技术水平应当越来越高，监测范围越来越大。生态环境监测技术工作既复杂又系统，而且在监测过程中极易受到外界因素的干扰，监测周围的多种因素都可以影响监测的结果。传统的监测手段主要是通过手工操作仪器设备进行监测，结果通过人工分析计算。现代化技术的融入，使环境监测技术得到了很大的提升。

5.1 RS技术应用的分析

卫星是RS技术应用的核心内容，利用卫星对监测范围内的电磁波信息进行监测，分析得到结果并对结果进行总结和反馈，电磁波的变化可以反映出环境质量的现状和环境发展趋势。RS还可以对所监测范围内的物体进行高空扫描拍摄，具有信息采集速度快、采集准确度高等特点，尤其是遥感物体。如果要对监测范围内的空气污染程度、植物生长状况、气温闭环和森林覆盖面积等进行监测，则可以利用RS 遥感技术，对所监测范围内森林的覆盖面积进行监测，利用卫星拍摄判定森林面积是否减小、是否遭到破坏以及采取何种措施进行预防和处理。根据所监测森林上方空气的温度来判定该地区森林是否会发生自然灾害以及自然灾害的类型，并针对突况作出最佳的补救措施和方案，保护生态环境不受到破坏。

5.2 GPS技术应用的分析

生态环境监测GPS技术是一种监测环境新型技术，的它的特点为实时定位和导航、监测精度高、遥感技术可以分析出数据的空间坐标，并构建图形图像数据库，在数据库中用图形图像表示传感器和平台的观测与位置。在生态环境领域范围内，GPS技术不同PS技术，它可以对被监测物体进行实时的、动态的监测，监测其所处的环境和状态。比如，利用GPS技术可以对城市中所有汽车的数量进行实时监控，并根据此信息判断城市中汽车尾气排放量的多少。合理运用GPS技术应用不仅可以对生态环境进行实时监测，而且还可以利用监测结果做出科学的判断和判定，进而有效的保护生态环境。

5.3 GIS技术应用的分析

GIS技术拥有计算机化系统，是当前地理信息数据库中规模最大的系统，它包含了存储管理、分析应用、空间信息输入和结果输出。GIS技术应用不仅具有数据库功能，还具有辅助决策功能和空间分析功能，可以准确、快速的进行动态监测和空间分析等宏观决策管理。根据监测环境的地理信息，GIS技术能准确分析被监测区域的地理特征，从而可以对生态发展和地理资源进行合理的规划和管理以及自然灾害预警和预测等。GIS技术能更准确、更真实的进行生态环境监测。

6.结束语

环境监测技术应当覆盖整个生态环境领域、贯穿整个生态环境系统评价，一方面准确、及时的反映出环境质量状况、污染状况和发展形势，另一方面为环境规划、环境管理和污染治理提供科学的理论依据，为生态环境治理奠定良好的基础，保护生态环境。 [科]

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