淺談誤差理論在水質檢測中意義及處理辦法

趙蓓蓓

武漢市自來水有限公司水質監測中心 湖北武漢 430000

在水樣進行水質檢驗的過程中，難免會受到外界環境的干擾，導致得出的檢驗數據缺乏準確性，存在誤差情況[1]。通常情況下，水質檢驗都會存在誤差，誤差的大小關系到對水質的判斷，如果檢驗數據的誤差過大，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，當我們對試驗結果進行分析和結果評定時，首先要確定的就是實驗誤差，實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：它是指無窮多次重復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：在規定條件下，測量結果的重復性的判定，反映的是偶然誤差的大小。③準確度：表示了試驗結果與真值的一直程度，反映了系統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

圖1 精密度、正確度和準確度的示意圖

2 水質檢測化驗誤差來源分析

2.1 系統誤差

水質檢測過程中系統誤差必然存在，任何檢測無論多么精準，系統誤差都不會缺席。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，這就是系統誤差。在大多數情況下，科學實驗都無法做到完美的設備、器皿與操作流程，所以系統誤差是客觀存在的。盡管系統誤差不可以完全消除，但是其同樣也不會對檢驗的結果產生較大的影響。一方面是由于系統誤差往往是恒定的，所有的數據在測量后都會存在一定的系統誤差，所以系統誤差作為一個恒定變量可以作為控制變量的一個環節，不影響不同測試組之間的相互比對。另外一方面則是系統誤差隨著技術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檢測化驗產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，環境的變化或者是檢驗人員本身所具備的專業素質都是產生數據誤差的源頭。當然，該種誤差產生以后，并不會因為改變檢驗環境或者是規范檢驗人員的檢驗行為就能夠排斥誤差出現的情況，且出現偶然誤差以后，誤差的數值是不固定的。在實際檢驗工作中，偶然誤差并不容易能找出產生的原因再加以排除。

3 水質檢驗中數據誤差的處理方法

3.1 降低各類因素影響

為提高水質檢測準確性與穩定性，必須盡可能降低人為因素、隨機因素以及系統因素帶來的影響，具體方法如下：（1）降低人為因素影響。通過定期維護和保養檢測用儀器設備，加強檢測人員日常管理、定期召開業務培訓、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。可采用多次檢測求取平均值、基于總標準差確定隨機誤差等統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果也能夠進一步提高水質檢測準確性與穩定性。（3）降低系統因素影響。通過在水質檢測前檢查儀器設備狀態、基于標準物明確檢測方法誤差、開展加標回收率試驗、設置空白對照組進行檢測結果對比，即可更好保障水質檢測質量。

3.2 相關檢測儀器的校正和清潔

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

3.3 規范數據記錄

在水質檢驗工作中，數據記錄包含多方面的內容，讀取數據信息、記錄數據信息、保留數據信息都屬于數據記錄的一部分。為了保障數據記錄的準確性，促使其接近最真實的數據信息，那么在檢驗水質的時候需要完成正確的數據計算過程，并將數據結果記錄下來。例如，在滴定實驗的數據讀取環節，需要對數據進行反復讀取，通過對比衡量，將其中最接近的數據記錄下來，并且在讀取數據的過程中需要保障滴定管中的液體達到平衡。而在讀取滴定管數據的時候，需要考慮到數據的小數點保留情況，并且在第2 位數字的記錄過程中，根據以往的工作經驗完成準確的數據估測，不能直接省略小數點后的第2 位數字。在多次測量中，選擇出測量的標準，并且依照以往的檢測經驗來規范數據記錄結果，保留最終的檢驗數據[3]。

4 結語

近年來，水環境問題受到了高度重視，作為水質監測實驗室，需要保證所出具的數據具有代表性和準確性，因此在水質監測實驗室中，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理論和判定方法進行了歸納和總結，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和歸納，并盡力消除誤差，保證我們水質檢測工作能夠高效、準確的進行。