【摘 要】本文針對土壤污染狀況詳查檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室測試數(shù)據(jù)的記錄、運(yùn)算、修約、結(jié)果表示、異常數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)及處理等過程進(jìn)行分析和探討，旨在提高分析測試效率，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】土壤污染狀況詳查;測試數(shù)據(jù);處理及檢驗(yàn)
中圖分類號： X53文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457(2019)25-0166-002
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.25.082
《土壤》創(chuàng)刊于1958年10月，當(dāng)時為月刊，由中國科學(xué)院土壤隊(duì)主辦。1960年2月中國科學(xué)院土壤隊(duì)改建為中國科學(xué)院土壤及水土保持研究 所，《土壤》隨之改由該所主辦，并于次年8月改為雙月刊。1961年11月，中國科學(xué)院土壤及水土保持研究所與中國科學(xué)院南京土壤研究所合并，《土壤》歸中國科學(xué)院南京土壤研究所主辦。
0 引言
2016年5月，國務(wù)院印發(fā)的《土壤污染防治行動計(jì)劃》(以下簡稱“土十條”)，對今后一個時期我國土壤污染防治工作做出了全面戰(zhàn)略部署，并且把“開展土壤污染調(diào)查，掌握土壤環(huán)境質(zhì)量狀況”作為首要任務(wù)。根據(jù)“土十條”要求，2018年年底完成農(nóng)用地土壤污染狀況詳查任務(wù)，共布設(shè)農(nóng)用地詳查點(diǎn)位55.3萬個，超過2005年—2013年開展的土壤污染狀況調(diào)查任務(wù)量10倍左右[1]。本次詳查時間緊、任務(wù)重，對實(shí)驗(yàn)室分析測試數(shù)據(jù)的處理及檢驗(yàn)工作是一項(xiàng)極大的挑戰(zhàn)。
土壤監(jiān)測數(shù)據(jù)是客觀評價土壤環(huán)境質(zhì)量狀況、反映污染治理成效、實(shí)施環(huán)境管理與決策的基本依據(jù)。本文針對土壤污染狀況詳查檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室測試數(shù)據(jù)的記錄、運(yùn)算、修約、結(jié)果表示、異常數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)及處理等過程進(jìn)行分析和探討，旨在提高土壤污染狀況詳查實(shí)驗(yàn)室分析測試效率，保證土壤監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量。
1 數(shù)據(jù)計(jì)算與修約
1.1 數(shù)據(jù)記錄與運(yùn)算
記錄測量數(shù)據(jù)，要采用法定計(jì)量單位，有效數(shù)字的位數(shù)應(yīng)根據(jù)計(jì)量器具的精度確定，不得隨意增添或刪除;如：用于分析金屬總量的樣品，取樣量單位為克(g)，用萬分之一電子天平稱量，應(yīng)記錄至小數(shù)點(diǎn)后4位;用于分析有效態(tài)金屬的樣品，取樣量單位為克(g)，用百分之一電子天平稱量，應(yīng)記錄至小數(shù)點(diǎn)后2位。
數(shù)據(jù)運(yùn)算過程中，分?jǐn)?shù)、倍數(shù)等根據(jù)需要確定有效位數(shù);如：參與計(jì)算的干物質(zhì)含量(%)，有效數(shù)字保留至小數(shù)點(diǎn)后一位;樣品的稀釋倍數(shù)有效數(shù)字保留至整數(shù)位。
1.2 數(shù)據(jù)修約
土壤樣品分析測定結(jié)果一般采用“四舍六入五留雙”規(guī)則進(jìn)行修約。擬修約數(shù)字應(yīng)一次修約獲得結(jié)果，不得多次連續(xù)修約[2]。
擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字小于5時，則舍去，即保留的末位數(shù)字不變[2];如：分析測定某個土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中金屬元素總量，計(jì)算出總銅的含量為22.04mg/kg，則結(jié)果修約后為22.0mg/kg。
擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字大于5;或者是5，而其后跟有并非全部為0的數(shù)字時，則進(jìn)一，即保留的末位數(shù)字加1[2];如：分析測定某個土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中金屬元素總量，計(jì)算出總鋅的含量為99.086mg/kg，則結(jié)果修約后為99.09mg/kg;分析測定某個土壤樣品中有效態(tài)金屬元素，計(jì)算出樣品中有效態(tài)鎳的含量為0.551mg/kg，則結(jié)果修約后為0.6mg/kg。
擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字為5，而右面無數(shù)字或皆為0時，若所保留的末位數(shù)字為奇數(shù)(1，3，5，7，9)則進(jìn)一，為偶數(shù)(2，4，6，8，0)則舍棄[2]。如：分析測定某個土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中金屬元素總量，計(jì)算出總鉛的含量為27.15mg/kg，則結(jié)果修約后為27.2mg/kg;分析測定某個土壤樣品中有效態(tài)金屬元素，計(jì)算出樣品中有效態(tài)鎘的含量為0.745mg/kg，則結(jié)果修約后為0.74mg/kg。
1.3 結(jié)果表示
土壤樣品測定結(jié)果采用法定計(jì)量單位，如：無機(jī)項(xiàng)目分析結(jié)果以mg/kg表示;有機(jī)項(xiàng)目分析結(jié)果以μg/kg表示。結(jié)果數(shù)據(jù)一般保留三位有效數(shù)字，有效數(shù)字的位數(shù)不可超過方法檢出限的最低位數(shù);含量低的鎘和汞保留兩位有效數(shù)字[2]，并注明檢出限數(shù)值。如表1。
平行樣的測定結(jié)果用平均數(shù)表示，一組數(shù)據(jù)用格拉布斯Grubbs檢驗(yàn)法、狄克遜Dixon檢驗(yàn)法檢驗(yàn)剔除離群值后以平均值報(bào)出;低于分析方法檢出限的測定結(jié)果以“未檢出”報(bào)出，參加統(tǒng)計(jì)時按二分之一檢出限計(jì)算[3]。
分析結(jié)果的精密度數(shù)據(jù)，一般只取一位有效數(shù)字，當(dāng)測定數(shù)據(jù)很多時，可取兩位有效數(shù)字[3]。
2 異常數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)及處理
2.1 數(shù)據(jù)穩(wěn)健性統(tǒng)計(jì)法
每批次送檢土壤樣品分析測試完畢后，檢測實(shí)驗(yàn)室應(yīng)對該批次樣品的分析測試結(jié)果按檢測項(xiàng)目進(jìn)行穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)，計(jì)算該批次樣品的檢測中位值，并對分析測試結(jié)果高于中位值5倍以上或低于中位值1/5的異常樣品進(jìn)行復(fù)檢[3]。如表2。
中位值是將該批次樣品分析結(jié)果數(shù)值從小到大或從大到小排列，居中的那個數(shù)對應(yīng)的數(shù)值。用M表示中位值，n表示樣本量。
M=X0.5(n+1)(n為奇數(shù))
M=(X0.5n+X0.5n+1)/2(n為偶數(shù))
2.2 格拉布斯Grubbs檢驗(yàn)法
常用的異常值檢驗(yàn)方法為格拉布斯Grubbs檢驗(yàn)法[5]，這種方法可用于檢驗(yàn)一組測量值(個數(shù)為n)的一致性，或用于檢驗(yàn)多組(組數(shù)為m)測量均值的一致性，檢驗(yàn)的異常值個數(shù)不超過1。
檢驗(yàn)步驟：
單側(cè)檢驗(yàn)：(1)測量值從小到大排序，X1.X2.…Xn;
(2)計(jì)算樣本的平均值X和樣本標(biāo)準(zhǔn)差S。
(3)計(jì)算統(tǒng)計(jì)量Gn或G1;Gn=(Xn-X)/S，G1=(X-X1)/S。
(4)確定檢出水平a，確定對應(yīng)n、a的臨界值G(a，n)。
(5)比較Gn或G1與G(a，n)的大小;若Gn>G(a，n)，判斷最大值Xn為異常值;若G1>G(a，n)，判斷最小值X1為異常值;否則，判斷“沒有異常值”。
(6)在給出剔除水平a*的情況下，確定對應(yīng)n、a的臨界值G(a*，n);若Gn>G(a*，n)，判斷最大值Xn為高度異常值;若G1>G(a*，n)，判斷最小值X1為高度異常值;否則，判斷“沒有高度異常的異常值”。
2.3 異常數(shù)據(jù)的處理
在檢驗(yàn)異常值之前，首先對測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行核查，若有的數(shù)據(jù)明顯是由于采樣、運(yùn)輸、儲存、分析過程中的某種過失造成的異常，應(yīng)事先將其舍去，再進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。
經(jīng)判斷某個數(shù)據(jù)確定異常后，不要輕易舍去，應(yīng)仔細(xì)排查實(shí)驗(yàn)過程是否存在問題，復(fù)查這個數(shù)據(jù)，若結(jié)果仍為異常，則排除實(shí)驗(yàn)因素，必要時，重新取樣測試，以做最后判斷。尤其對于污染場地微量污染物和其他理化參數(shù)數(shù)據(jù)，考慮到可能發(fā)生的高強(qiáng)度污染和數(shù)據(jù)的高度隨機(jī)性，可不進(jìn)行分布檢驗(yàn)或者異常值剔除[6]。
3 結(jié)語
土壤污染狀況詳查是一項(xiàng)重要的國情調(diào)查，是推動土壤環(huán)境質(zhì)量逐步改善的基礎(chǔ)工程，是打贏土壤污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的重要內(nèi)容。因此，承擔(dān)土壤污染狀況詳查檢驗(yàn)分析的實(shí)驗(yàn)室在測試數(shù)據(jù)檢驗(yàn)及處理過程中要認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，對照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在提高分析測試效率的前提下，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量。以上是本人在土壤污染狀況詳查分析測試數(shù)據(jù)處理過程中的淺顯經(jīng)驗(yàn)，希望對大家有所幫助。
【參考文獻(xiàn)】
[1]張春燕.全國農(nóng)用地土壤污染狀況詳查進(jìn)入關(guān)鍵期.中國環(huán)境報(bào)，2018，7274(5)：1-59.
[2]GB/T8170-2008：數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定.
[3]國家環(huán)境保護(hù)總局.土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范(HJ/T166-2004)，2004.
[4]中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部辦公廳.關(guān)于印發(fā)《農(nóng)用地土壤污染狀況詳查質(zhì)量保證與控制技術(shù)規(guī)定》的通知(環(huán)辦土壤函【2017】1332號)，2017.
[5]中國環(huán)境監(jiān)測總站.土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，2013
[6]劉鳳枝，李玉浸.土壤監(jiān)測分析技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2015.
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文章名稱：淺析土壤污染狀況詳查中實(shí)驗(yàn)室測試數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)及處理方法
