廢水水質檢測化驗誤差分析與數據處理

孔小禹

（深圳市北京大學深圳研究院分析測試中心有限公司 廣東深圳 518000）

引言

在可持續發展戰略下，強化廢水水質監測十分重要，而在進行廢水水質檢測化驗過程中，檢測數據易受到檢測環境、檢測設備、檢測方法等多方面影響，造成測定結果與污水實際值存在差異，從而影響監測結果的準確性。因此為了能夠更好的保護生態環境，防治水污染，強化廢水水質檢測化驗誤差分析與數據處理研究十分必要。

1 廢水水質檢測化驗誤差分析

1.1 廢水水質檢測化驗誤差概述

現下工業污水和生活廢水的排放，使得水體中的污染物含量已經遠遠超過水體自身自凈能力，并使水體發生了化學性質和生物性質的變化，造成水特征的改變，并對人類生命生存造成影響。而廢水監測就是針對污染水質采取的一種檢測方式，可以掌握水的變化情況，從而控制水污染擴大化。而檢測誤差顧名思義，就是指測量值和真實值之間的差異，在進行廢水水質檢測化驗過程中，檢測數據易受到檢測環境、檢測設備、檢測方法等多方面影響，致使廢水真實值域固定值之間存在一定的差距[1]。這種差距的出現雖然情有可原，但是并不代表誤差可以忽略，為了能夠最大限度的反映待測廢水樣品水質，強化廢水水質檢測化驗誤差分析十分重要。

1.2 廢水水質檢測化驗誤差類型特點

在廢水水質檢測化驗過程中，根據不同屬性判斷，可以將誤差分為多種類型。如根據誤差形成的幾個階段，可以將廢水水質檢測化驗誤差分為分析前誤差、分析中誤差及分析后誤差。而根據廢水水質檢測化驗的精準度又可以將誤差分為相對誤差、絕對誤差兩組，其中絕對誤差主要是受實驗室精度的影響，如儀器損耗產生的誤差，從而影響檢測精準度。或者根據誤差形成的原因，又可以將廢水水質檢測化驗誤差分為不確定誤差、確定誤差、過失誤差、隨機誤差等幾種情況，其中隨機誤差是無法做出控制的，屬于廢水水質檢測化驗過程中出現的一種偶然性，而過失誤差則主要是因為檢測人員引起的一種誤差，是可以避免克服的。通常情況下，人為因素是導致廢水水質檢測化驗形成誤差的重要原因，如檢測人員現場調查能力缺乏、踩點選擇過于盲目、采樣技術與實際檢測不匹配，都會導致廢水水質檢測化驗數據缺乏精準性，從而無法反映待測廢水樣品的真實水質。

2 廢水水質檢測化驗誤差數據處理

2.1 直接測量誤差處理

直接測量主要是指通過儀器設備直接讀取數據，在廢水水質檢測化驗中，直接測量容易出現單項檢測誤差和多次測量誤差，首先是單項測量誤差是指，在廢水環境檢測過程中，由于許多檢測項目會受到客觀條件的限制，因此難以做到準確的重復，因此很多項目檢測往往就有一次，從而造成測量誤差。針對于此種誤差，應該根據實際情況進行修正，如對于隨機誤差較小的測量值，可以通過在儀器上注明誤差范圍的方式進行計算，而當無法做出計算時，還可以按照儀器上最小刻度的1/2作為單向測量的最大絕對誤差，從而為測量的準確性提供保障[2]。而多次測量誤差，則是由于檢測人員為獲得更加精準可靠的測量時，從而在條件允許的情況下，最大限度的通過對某一項目的重復測量，從而通過算數平均數來代替測量值的真值展開的一種廢水水質檢測化驗方式，在這個過程中為了能夠縮小誤差，檢測人員是要明確測量真值為A=±△x，通過dxi=xi-x，從而求得算數平均差。在這里筆者舉這樣的一個例子，若是在進行廢水環境檢測時，通過多次測量得出了下述十個數據，即 0.482、0.481、0.480、0.479、0.478、0.480、0.479、0.480、0.481、0.481，那么可以計算出平均值為0.4801，算數評價誤差為0.00092，則真值A=±△x=0.4801±0.00092，最后在 0.4792和 0.4810之間取測量真值，這樣可以減少直接測量誤差，為廢水水質檢測化驗準確性提供保障。

2.2 間接測量誤差處理

在廢水水質檢測化驗中，把直接測量值帶入公式，經過計算所得出的測量值就是間接測量值，通常情況下，間接測量誤差不僅與直接測量不準確有關，與公式的形式（直接測量與間接測量函數關系）也有一定的關系。如在進行間接測量平均誤差計算的過程中，按照算數平均誤差計算的見解測量值誤差，是在考慮誤差出現最不利情況下，并通過絕對誤差求得的，因此間接測量值與計算公式之間只含有加減關系時，間接誤差測量值的絕對誤差等于直接測量值絕對誤差之和，因此則可以通過先計算絕對值誤差，再計算相對誤差的方式最大限度的縮小誤差。而若是直接測量與間接測量之間是存在乘方或者開放關系時，那么相對誤差就等于直接測量的相對誤差之和，因此可以采用先計算相對誤差，然后計算決定誤差的方式，減少測量誤差。舉這樣的一個例子，如在進行廢水水質檢測化驗時，測得廢水溶質質量WB等于0.2499g，使用分析天平，兩者之間的決定誤差為0.0004g，而廢水溶劑水的質量WA等于25g，通過天平秤測量，絕對誤差為0.1g，將廢水的溶質和溶劑水都放在絕對誤差為±0.05ml的50ml容量瓶中，此時體積刻度為25ml，通過計算可以得出，溶質相對誤差，即△WB/WB=±1.6×10-3，而溶劑相對誤差即△WA/WA=±4×10-3，觀測體積相對誤差，即△V/V=±2×10-3，綜合可以可以的出生配試劑的相對誤差=△WB/WB+WA/WA+△V/V，從而得出更加精準的數據。

2.3 異常誤差數據處理

在廢水水質檢測化驗中，通常情況下，一組實驗測量數據誤差往往在一定的范圍內，若是其中有一個數據或者個別數據與其他數據之間的差異比較大，這表示次數據是存在差異定的，因此必須要采用一種可行的標準，對異常數據進行取舍，這就是異常數據處理，從而為廢水水質檢測化驗準確性提供保障。在進行異常誤差數據處理時，可以使用格拉布斯準側法、迪克遜準側法、肖維涅準側法進行數據處理，通常情況下，肖維涅準側法應用最多[3]。在這里筆者舉這樣的一個例子，如在進行廢水PH檢測時，測得了下列數據，即9.53、8.99、8.98、8.88、8.29、7.08、8.71、8.92、8.96、8.97 這樣十組數據，其中9.53和7.08看似偏差較大，是這組數據之中的異常數據，為了能夠更好的保障廢水水質檢測化驗的準確性，對猜測結果進行驗證，可以計算平均值和標準偏差，通過計算可以發現，平均值為0.536，而K值=2.69，根據肖維涅準側法，n=10時，K值=2.16，而2.69顯然是大于2.16的，這表示7.08已經超出了監測范圍，因此這一數據在進行廢水水質檢測化驗可舍去，而9.53并沒有超出測量范圍，因此在廢水水質檢測化驗中，9.53這一數據是可以保留的。在進行廢水水質檢測化驗時，若是出現異常數據，檢測人員可以通過不同形式的準側法，從而對以此誤差數據的舍留做出取舍，從而微測量結果的準確性提供保障。

結語

在工業化時代下，大量工業污水和生活廢水排放到水體中，使得水體發生了化學性質和生物性質的變化，這種水質的改變，對人類的健康生存產生了嚴重的影響，而廢水水質檢測化驗可以反映廢水的真實水質，從而根據數據檢測結果針對性的采取治理措施，因此為保護水體環境可持續發展，強化廢水水質檢測化驗誤差分析與數據處理研究十分必要。

[1]李偉晶.水質檢測化驗誤差數據處理與分析[J].黑龍江水利科技,2017,45(08):56-58.

[2]周梽偉,溫志純.廢水水質檢測化驗誤差分析與數據處理[J].民營科技,2017,(03):57.

[3]李凱歌.水質檢測化驗的誤差分析與數據處理[J].化工管理,2017,(05):209.