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淺談?wù)`差理論在水質(zhì)檢測中意義及處理辦法

2019-11-29 05:55趙蓓蓓
商品與質(zhì)量 2019年32期
關(guān)鍵詞:系統(tǒng)誤差精密度儀器設(shè)備

趙蓓蓓

武漢市自來水有限公司水質(zhì)監(jiān)測中心 湖北武漢 430000

在水樣進行水質(zhì)檢驗的過程中,難免會受到外界環(huán)境的干擾,導(dǎo)致得出的檢驗數(shù)據(jù)缺乏準(zhǔn)確性,存在誤差情況[1]。通常情況下,水質(zhì)檢驗都會存在誤差,誤差的大小關(guān)系到對水質(zhì)的判斷,如果檢驗數(shù)據(jù)的誤差過大,將會直接影響到水資源治理工作。

1 誤差評定的表述及意義

在檢測分析實驗室中,當(dāng)我們對試驗結(jié)果進行分析和結(jié)果評定時,首先要確定的就是實驗誤差,實驗數(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:它是指無窮多次重復(fù)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:在規(guī)定條件下,測量結(jié)果的重復(fù)性的判定,反映的是偶然誤差的大小。③準(zhǔn)確度:表示了試驗結(jié)果與真值的一直程度,反映了系統(tǒng)誤差和偶然誤差的綜合。精密度高并不意味著正確度也高,如圖1,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

圖1 精密度、正確度和準(zhǔn)確度的示意圖

2 水質(zhì)檢測化驗誤差來源分析

2.1 系統(tǒng)誤差

水質(zhì)檢測過程中系統(tǒng)誤差必然存在,任何檢測無論多么精準(zhǔn),系統(tǒng)誤差都不會缺席。從計算方式上來看,檢測值與真實值之間會存在一定的間隔,無論間隔多小都會存在,這就是系統(tǒng)誤差。在大多數(shù)情況下,科學(xué)實驗都無法做到完美的設(shè)備、器皿與操作流程,所以系統(tǒng)誤差是客觀存在的。盡管系統(tǒng)誤差不可以完全消除,但是其同樣也不會對檢驗的結(jié)果產(chǎn)生較大的影響。一方面是由于系統(tǒng)誤差往往是恒定的,所有的數(shù)據(jù)在測量后都會存在一定的系統(tǒng)誤差,所以系統(tǒng)誤差作為一個恒定變量可以作為控制變量的一個環(huán)節(jié),不影響不同測試組之間的相互比對。另外一方面則是系統(tǒng)誤差隨著技術(shù)的升級也在不斷縮小,甚至在精密測量中可以忽略不計,這也是其不會對水質(zhì)檢測化驗產(chǎn)生較大影響的重要原因之一。

2.2 偶然誤差

這種誤差受到了多方面因素的干擾,環(huán)境的變化或者是檢驗人員本身所具備的專業(yè)素質(zhì)都是產(chǎn)生數(shù)據(jù)誤差的源頭。當(dāng)然,該種誤差產(chǎn)生以后,并不會因為改變檢驗環(huán)境或者是規(guī)范檢驗人員的檢驗行為就能夠排斥誤差出現(xiàn)的情況,且出現(xiàn)偶然誤差以后,誤差的數(shù)值是不固定的。在實際檢驗工作中,偶然誤差并不容易能找出產(chǎn)生的原因再加以排除。

3 水質(zhì)檢驗中數(shù)據(jù)誤差的處理方法

3.1 降低各類因素影響

為提高水質(zhì)檢測準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性,必須盡可能降低人為因素、隨機因素以及系統(tǒng)因素帶來的影響,具體方法如下:(1)降低人為因素影響。通過定期維護和保養(yǎng)檢測用儀器設(shè)備,加強檢測人員日常管理、定期召開業(yè)務(wù)培訓(xùn)、落實完善的獎懲措施,即可有效降低人為因素影響。(2)降低隨機因素影響??刹捎枚啻螜z測求取平均值、基于總標(biāo)準(zhǔn)差確定隨機誤差等統(tǒng)計方法降低隨機因素影響,采用多種不同方法進行檢測并最終對比檢測結(jié)果也能夠進一步提高水質(zhì)檢測準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。(3)降低系統(tǒng)因素影響。通過在水質(zhì)檢測前檢查儀器設(shè)備狀態(tài)、基于標(biāo)準(zhǔn)物明確檢測方法誤差、開展加標(biāo)回收率試驗、設(shè)置空白對照組進行檢測結(jié)果對比,即可更好保障水質(zhì)檢測質(zhì)量。

3.2 相關(guān)檢測儀器的校正和清潔

使用檢測儀器設(shè)備獲取水質(zhì)檢測結(jié)果時,需要保證使用的儀器設(shè)備具有一定的準(zhǔn)確性。因此,相關(guān)人員在選擇使用水質(zhì)檢測儀器設(shè)備時,需要不斷參考和對比各種儀器設(shè)備的性能,如果測試結(jié)果與參考材料的公差之間存在很大差異,則就意味著設(shè)備本身就存在很大的問題,因此,就需要相關(guān)人員在正確的時間進行適當(dāng)?shù)脑O(shè)置調(diào)整,以確定測量工具的準(zhǔn)確性。在對污水的質(zhì)量進行對比檢查時,相關(guān)人員需要在使用前和使用后清潔所使用的儀器設(shè)備。如果檢查員沒有及時清洗設(shè)備中的殘留物質(zhì),那么就很有可能導(dǎo)致在檢測過程中,這些殘留物質(zhì)與水發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生干擾,最終導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確[2]。

3.3 規(guī)范數(shù)據(jù)記錄

在水質(zhì)檢驗工作中,數(shù)據(jù)記錄包含多方面的內(nèi)容,讀取數(shù)據(jù)信息、記錄數(shù)據(jù)信息、保留數(shù)據(jù)信息都屬于數(shù)據(jù)記錄的一部分。為了保障數(shù)據(jù)記錄的準(zhǔn)確性,促使其接近最真實的數(shù)據(jù)信息,那么在檢驗水質(zhì)的時候需要完成正確的數(shù)據(jù)計算過程,并將數(shù)據(jù)結(jié)果記錄下來。例如,在滴定實驗的數(shù)據(jù)讀取環(huán)節(jié),需要對數(shù)據(jù)進行反復(fù)讀取,通過對比衡量,將其中最接近的數(shù)據(jù)記錄下來,并且在讀取數(shù)據(jù)的過程中需要保障滴定管中的液體達到平衡。而在讀取滴定管數(shù)據(jù)的時候,需要考慮到數(shù)據(jù)的小數(shù)點保留情況,并且在第2 位數(shù)字的記錄過程中,根據(jù)以往的工作經(jīng)驗完成準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)估測,不能直接省略小數(shù)點后的第2 位數(shù)字。在多次測量中,選擇出測量的標(biāo)準(zhǔn),并且依照以往的檢測經(jīng)驗來規(guī)范數(shù)據(jù)記錄結(jié)果,保留最終的檢驗數(shù)據(jù)[3]。

4 結(jié)語

近年來,水環(huán)境問題受到了高度重視,作為水質(zhì)監(jiān)測實驗室,需要保證所出具的數(shù)據(jù)具有代表性和準(zhǔn)確性,因此在水質(zhì)監(jiān)測實驗室中,誤差分析和判定有重要的意義。文章對水質(zhì)檢測實驗室中常用的幾種誤差理論和判定方法進行了歸納和總結(jié),對消除誤差提出了幾點建議,誤差的形成原因多種多樣,需要我們在今后的實驗中不斷總結(jié)和歸納,并盡力消除誤差,保證我們水質(zhì)檢測工作能夠高效、準(zhǔn)確的進行。

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