劉曉坤

摘 要：近年來，水環(huán)境問題受到了高度重視，作為水質(zhì)檢測實(shí)驗(yàn)室，需要保證所出具的數(shù)據(jù)具有代表性，因此在水質(zhì)檢測實(shí)驗(yàn)室中，誤差分析和判定有重要的意義。文章對水質(zhì)檢測實(shí)驗(yàn)室中常用的幾種誤差進(jìn)行了歸納和總結(jié)，對削減誤差提出了幾點(diǎn)建議，誤差的形成原因多種多樣，需要在今后的試驗(yàn)中繼續(xù)總結(jié)和歸納，保證環(huán)境檢測工作能夠高效、準(zhǔn)確的進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)檢驗(yàn);數(shù)據(jù)誤差;處理方法

1 引言

水質(zhì)檢驗(yàn)中任何數(shù)據(jù)的偏差均可能造成不準(zhǔn)確性，影響檢驗(yàn)結(jié)果，而如何保障水質(zhì)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、獲取真實(shí)可信的結(jié)論，在水資源污染防治、保障飲水質(zhì)量等方面具有重要意義。

2 水質(zhì)檢驗(yàn)現(xiàn)狀

20世紀(jì)中期以來，隨著人口數(shù)量的快速增長和城市的快速工業(yè)化，大面積水資源受到了污染，形勢十分嚴(yán)峻。水質(zhì)檢測系統(tǒng)最早是由美國、英國、日本等國家在20世紀(jì)70年代逐漸發(fā)展起來的。我國在早期并沒有開展對水環(huán)境的保護(hù)，相對于國外對這方面的重視程度，我們還存在著不小的差距。直到1997年，我國第一個水質(zhì)自動檢測站在廣東省東江市建城，兩年內(nèi)，我國陸續(xù)在重點(diǎn)湖泊、江河地帶建立了82個自動水質(zhì)檢測站。水質(zhì)檢測技術(shù)逐漸開始在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要的作用。2002年，楊曉芬等人提出一種能快速靈敏的檢測出地面水和污水中苯胺類化合物的試劑盒，檢測苯胺濃度為0.2mg/L～0.8mg/L，該試劑盒用于合成水樣和環(huán)境水樣的分析，回收率在94.9%～98.2%之間，這種試劑盒已經(jīng)成功地用于合成水樣和環(huán)境水樣中的水質(zhì)分析。2010年單戰(zhàn)虎等人研制了一種基于多源光譜信息融合的多參數(shù)水質(zhì)分析儀，相比市場上常規(guī)的光譜精度要高。雖然我國在水質(zhì)檢測體系上起步的較晚，目前仍處于探索階段，但是隨著近年國家對水資源保護(hù)的重視程度日益增加，也已初步建成具有我國特色的環(huán)境連續(xù)自動管理體系。

3 水質(zhì)檢驗(yàn)誤差綜述

任何的測量、檢測和試驗(yàn)都避免不了誤差的存在，在一切的科學(xué)試驗(yàn)中，誤差是自始至終存在的。檢測分析中獲得的值與它的客觀真實(shí)值在數(shù)值上是不一致的，因此需要對檢測數(shù)據(jù)的可靠性進(jìn)行客觀的評定，也就是誤差分析。按照誤差的來源和性質(zhì)的不同，一般誤差分為：系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和過失誤差3種。在檢測分析實(shí)驗(yàn)室中，當(dāng)對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和結(jié)果評定時，首先要確定的就是試驗(yàn)誤差，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差主要由3個概念來闡述，分別是正確度、精密度和準(zhǔn)確度。①正確度：它是指大量測定結(jié)果的平均值與真值的接近程度，反映了系統(tǒng)誤差的大小。②精密度：是對檢測和測量結(jié)果的重復(fù)性的判定，它反映的是隨機(jī)誤差的大小。③準(zhǔn)確度：表示了試驗(yàn)結(jié)果與真值的一致程度，它反映了個體誤差和隨機(jī)誤差的綜合。精密度高并不意味著正確度也高，如圖，用一組射擊打靶的圖示反應(yīng)了精密度、正確度和準(zhǔn)確度對試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的意義。圖（a）表示精密度高而正確度低，圖（b）表示正確度高而精密度低，圖（c）表示精密度和正確度均低，即準(zhǔn)確度低，圖（d）表示精密度和正確度均高，即準(zhǔn)確度高。

4 水質(zhì)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差因素

在水質(zhì)檢驗(yàn)過程中，數(shù)據(jù)誤差屬于必然現(xiàn)象，誤差的存在可能對水質(zhì)檢驗(yàn)的結(jié)果造成影響，進(jìn)而影響對水質(zhì)的判斷。若未能保證水質(zhì)檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性，將無法為人們提供優(yōu)質(zhì)的水源，而水質(zhì)檢驗(yàn)也將失去意義。找出水質(zhì)檢驗(yàn)中造成數(shù)據(jù)誤差的原因，在改善水質(zhì)檢驗(yàn)技術(shù)、提升水質(zhì)檢驗(yàn)質(zhì)量中均具有重要意義。

4.1 系統(tǒng)因素

由于水質(zhì)檢驗(yàn)工作具有很強(qiáng)的專業(yè)性，需要專業(yè)技術(shù)人員按照設(shè)備的具體操作步驟進(jìn)行檢驗(yàn)，但因系統(tǒng)固定因素的存在，常常會在一次檢驗(yàn)中出現(xiàn)多次誤差。例如，檢測設(shè)備有誤差存在，而檢驗(yàn)工作人員在使用的過程中，沒有發(fā)現(xiàn)誤差的存在，將會導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差，甚至?xí)绊懞罄m(xù)的一系列工作?？梢?，及時發(fā)現(xiàn)和處理設(shè)備的誤差，才能從根本上解決問題，防止水質(zhì)檢驗(yàn)過程中的誤差出現(xiàn)。除了固定性因素外，還存在水質(zhì)檢驗(yàn)過程中的不固定因素造成的數(shù)據(jù)誤差，如溶液濃度，因溶液濃度會隨著外部環(huán)境的變化而產(chǎn)生不同的測量結(jié)果，使得檢驗(yàn)人員難以準(zhǔn)確把握溶液的濃度值。針對上述情況，目前采用的主要方法就是在密封的環(huán)境下，進(jìn)行溶液濃度的測量，從而保障水質(zhì)測量結(jié)果的可靠性、有效性。

4.2 隨機(jī)因素

根據(jù)已有學(xué)者的研究，在水質(zhì)檢測中，各類檢測條件的控制是減少隨機(jī)誤差的重點(diǎn)，比如水質(zhì)檢測人員在檢測中應(yīng)考慮到光照、風(fēng)速、氣溫、氣壓等環(huán)境因子對水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)結(jié)果的影響，通常為了減少隨機(jī)誤差，會采用多次檢測求取平均值的方法，這種方法在不同數(shù)據(jù)誤差控制中都具有較高的使用率。盡管有學(xué)者在隨機(jī)因素誤差控制中采用總標(biāo)準(zhǔn)差對隨機(jī)誤差進(jìn)行確定，但是這種方法存在局限性。在隨機(jī)因素誤差控制中，還可以采用不同方法進(jìn)行檢測，然后對最后的檢測結(jié)果進(jìn)行對比，這種方法也能夠消除隨機(jī)因素所引起的數(shù)據(jù)誤差。

5 減少數(shù)據(jù)誤差的方法

5.1 統(tǒng)一分析方法

雖然水質(zhì)檢測涉及到較多的項(xiàng)目，而且不同檢測項(xiàng)目的具體檢測要求以及精度都存在差異性，但是對于同一檢測項(xiàng)目，在檢測過程中采用的檢測方法、儀器設(shè)備等應(yīng)保持一致。只有檢測方法以及使用儀器保持一致，最終得到的檢測結(jié)果才能夠具有可比性，通過比較可以減小誤差，達(dá)到水質(zhì)檢測的目的。按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定生活飲用水的渾濁度不允許超過1NTU。當(dāng)水質(zhì)檢測的分析方法、儀器設(shè)備等統(tǒng)一后可保證檢測結(jié)果滿足可比性要求，有助于減小誤差。

5.2 重視儀器設(shè)備的校正

在對水質(zhì)檢驗(yàn)儀器進(jìn)行校正時，不僅要校正儀器設(shè)備的精準(zhǔn)度，還要對其進(jìn)行樣品檢驗(yàn)，將檢驗(yàn)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，如果兩者偏差在誤差允許范圍內(nèi)，則說明儀器具有高精準(zhǔn)度;如果誤差較大，則需要分析誤差原因，并對儀器進(jìn)行校正，從而進(jìn)一步保障水質(zhì)檢驗(yàn)結(jié)果的可靠性。

5.3 檢驗(yàn)結(jié)果的有效處理

水質(zhì)檢驗(yàn)的結(jié)果是以數(shù)據(jù)的形成呈現(xiàn)，對結(jié)果的處理就是對檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理。面對檢驗(yàn)結(jié)果的大量數(shù)據(jù)，首先需要檢驗(yàn)人員對其進(jìn)行挑選和處理，主要是對存在異?；蛘卟环蠙z驗(yàn)?zāi)康牡臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理，并要分析產(chǎn)生這些數(shù)據(jù)的原因，且做好相關(guān)記錄;其次是對剩余的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，從而保障平均值與測量數(shù)據(jù)間絕對值的可靠性;最后可采用4d法對數(shù)據(jù)進(jìn)行保留。

5.4 數(shù)字處理措施

數(shù)字處理主要指水質(zhì)檢驗(yàn)操作人員在查閱其他檢驗(yàn)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，對水質(zhì)檢驗(yàn)所得的數(shù)字進(jìn)行精確計(jì)算，以減少誤差的產(chǎn)生，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及真實(shí)性。在該方法運(yùn)用過程中，首先需安排2-3名水質(zhì)檢驗(yàn)操作人員，結(jié)合以往的工作經(jīng)驗(yàn)，反復(fù)嚴(yán)查檢驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)及記錄的數(shù)據(jù)，并核查與其相關(guān)的所有數(shù)據(jù)，以保障檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性;在讀取滴定管數(shù)據(jù)時，應(yīng)反復(fù)核查及檢驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，水質(zhì)檢驗(yàn)操作人員在讀取數(shù)據(jù)時，為了減少誤差，應(yīng)將視線平行于滴定管的凹液面處。此外，在保留所讀取的數(shù)據(jù)時，盡可能保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，對于需保留有效值的數(shù)據(jù)，可保留至小數(shù)點(diǎn)后兩位，還可在對數(shù)據(jù)進(jìn)行多次比較后，最終獲取最精確的數(shù)值;數(shù)字處理方法的實(shí)施需對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，以確保檢驗(yàn)數(shù)據(jù)與水質(zhì)目的數(shù)據(jù)符合。

6 結(jié)束語

綜上所述，為減少水質(zhì)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差，應(yīng)加強(qiáng)對各個影響因素的控制，可以通過統(tǒng)一分析方法、儀器設(shè)備的校正、提高檢驗(yàn)人員素質(zhì)、檢驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)的處理等措施來保障水質(zhì)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，從而為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的水源，確保人體的健康和人類的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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