水質檢驗中的數據誤差及處理方法

劉曉坤

摘 要：近年來，水環境問題受到了高度重視，作為水質檢測實驗室，需要保證所出具的數據具有代表性，因此在水質檢測實驗室中，誤差分析和判定有重要的意義。文章對水質檢測實驗室中常用的幾種誤差進行了歸納和總結，對削減誤差提出了幾點建議，誤差的形成原因多種多樣，需要在今后的試驗中繼續總結和歸納，保證環境檢測工作能夠高效、準確的進行。

關鍵詞：水質檢驗;數據誤差;處理方法

1 引言

水質檢驗中任何數據的偏差均可能造成不準確性，影響檢驗結果，而如何保障水質檢驗數據的準確性、獲取真實可信的結論，在水資源污染防治、保障飲水質量等方面具有重要意義。

2 水質檢驗現狀

20世紀中期以來，隨著人口數量的快速增長和城市的快速工業化，大面積水資源受到了污染，形勢十分嚴峻。水質檢測系統最早是由美國、英國、日本等國家在20世紀70年代逐漸發展起來的。我國在早期并沒有開展對水環境的保護，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，我國第一個水質自動檢測站在廣東省東江市建城，兩年內，我國陸續在重點湖泊、江河地帶建立了82個自動水質檢測站。水質檢測技術逐漸開始在人們的生產生活中發揮著重要的作用。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境水樣的分析，回收率在94.9%～98.2%之間，這種試劑盒已經成功地用于合成水樣和環境水樣中的水質分析。2010年單戰虎等人研制了一種基于多源光譜信息融合的多參數水質分析儀，相比市場上常規的光譜精度要高。雖然我國在水質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的重視程度日益增加，也已初步建成具有我國特色的環境連續自動管理體系。

3 水質檢驗誤差綜述

任何的測量、檢測和試驗都避免不了誤差的存在，在一切的科學試驗中，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值在數值上是不一致的，因此需要對檢測數據的可靠性進行客觀的評定，也就是誤差分析。按照誤差的來源和性質的不同，一般誤差分為：系統誤差、隨機誤差和過失誤差3種。在檢測分析實驗室中，當對試驗結果進行分析和結果評定時，首先要確定的就是試驗誤差，試驗數據的誤差主要由3個概念來闡述，分別是正確度、精密度和準確度。①正確度：它是指大量測定結果的平均值與真值的接近程度，反映了系統誤差的大小。②精密度：是對檢測和測量結果的重復性的判定，它反映的是隨機誤差的大小。③準確度：表示了試驗結果與真值的一致程度，它反映了個體誤差和隨機誤差的綜合。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了精密度、正確度和準確度對試驗數據分析的意義。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，即準確度低，圖（d）表示精密度和正確度均高，即準確度高。

4 水質檢驗數據誤差因素

在水質檢驗過程中，數據誤差屬于必然現象，誤差的存在可能對水質檢驗的結果造成影響，進而影響對水質的判斷。若未能保證水質檢驗的準確性，將無法為人們提供優質的水源，而水質檢驗也將失去意義。找出水質檢驗中造成數據誤差的原因，在改善水質檢驗技術、提升水質檢驗質量中均具有重要意義。

4.1 系統因素

由于水質檢驗工作具有很強的專業性，需要專業技術人員按照設備的具體操作步驟進行檢驗，但因系統固定因素的存在，常常會在一次檢驗中出現多次誤差。例如，檢測設備有誤差存在，而檢驗工作人員在使用的過程中，沒有發現誤差的存在，將會導致數據出現誤差，甚至會影響后續的一系列工作。可見，及時發現和處理設備的誤差，才能從根本上解決問題，防止水質檢驗過程中的誤差出現。除了固定性因素外，還存在水質檢驗過程中的不固定因素造成的數據誤差，如溶液濃度，因溶液濃度會隨著外部環境的變化而產生不同的測量結果，使得檢驗人員難以準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境下，進行溶液濃度的測量，從而保障水質測量結果的可靠性、有效性。

4.2 隨機因素

根據已有學者的研究，在水質檢測中，各類檢測條件的控制是減少隨機誤差的重點，比如水質檢測人員在檢測中應考慮到光照、風速、氣溫、氣壓等環境因子對水質檢測數據結果的影響，通常為了減少隨機誤差，會采用多次檢測求取平均值的方法，這種方法在不同數據誤差控制中都具有較高的使用率。盡管有學者在隨機因素誤差控制中采用總標準差對隨機誤差進行確定，但是這種方法存在局限性。在隨機因素誤差控制中，還可以采用不同方法進行檢測，然后對最后的檢測結果進行對比，這種方法也能夠消除隨機因素所引起的數據誤差。

5 減少數據誤差的方法

5.1 統一分析方法

雖然水質檢測涉及到較多的項目，而且不同檢測項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目，在檢測過程中采用的檢測方法、儀器設備等應保持一致。只有檢測方法以及使用儀器保持一致，最終得到的檢測結果才能夠具有可比性，通過比較可以減小誤差，達到水質檢測的目的。按照國家標準規定生活飲用水的渾濁度不允許超過1NTU。當水質檢測的分析方法、儀器設備等統一后可保證檢測結果滿足可比性要求，有助于減小誤差。

5.2 重視儀器設備的校正

在對水質檢驗儀器進行校正時，不僅要校正儀器設備的精準度，還要對其進行樣品檢驗，將檢驗結果與標準數據進行對比，如果兩者偏差在誤差允許范圍內，則說明儀器具有高精準度;如果誤差較大，則需要分析誤差原因，并對儀器進行校正，從而進一步保障水質檢驗結果的可靠性。

5.3 檢驗結果的有效處理

水質檢驗的結果是以數據的形成呈現，對結果的處理就是對檢驗數據的處理。面對檢驗結果的大量數據，首先需要檢驗人員對其進行挑選和處理，主要是對存在異常或者不符合檢驗目的的數據進行處理，并要分析產生這些數據的原因，且做好相關記錄;其次是對剩余的數據進行相應的計算，從而保障平均值與測量數據間絕對值的可靠性;最后可采用4d法對數據進行保留。

5.4 數字處理措施

數字處理主要指水質檢驗操作人員在查閱其他檢驗項目的基礎上，結合實際檢驗經驗，對水質檢驗所得的數字進行精確計算，以減少誤差的產生，確保數據的準確性及真實性。在該方法運用過程中，首先需安排2-3名水質檢驗操作人員，結合以往的工作經驗，反復嚴查檢驗所得的數據及記錄的數據，并核查與其相關的所有數據，以保障檢驗數據的準確性;在讀取滴定管數據時，應反復核查及檢驗所得數據，水質檢驗操作人員在讀取數據時，為了減少誤差，應將視線平行于滴定管的凹液面處。此外，在保留所讀取的數據時，盡可能保證數據的精準性，對于需保留有效值的數據，可保留至小數點后兩位，還可在對數據進行多次比較后，最終獲取最精確的數值;數字處理方法的實施需對所得數據進行綜合分析，以確保檢驗數據與水質目的數據符合。

6 結束語

綜上所述，為減少水質檢驗數據誤差，應加強對各個影響因素的控制，可以通過統一分析方法、儀器設備的校正、提高檢驗人員素質、檢驗結果和數據的處理等措施來保障水質檢驗數據的準確性，從而為人們提供更加優質的水源，確保人體的健康和人類的發展。

參考文獻

[1]李戈燕，尼加提，劉燕，芳霞.有關水質檢驗數據誤差及處理的相關探索[J].中國衛生標準管理，2017，815：18-20.