廢水水質檢測實驗誤差分析與數據處理探究

朱建躍

（廣東廣環檢測技術有限公司，廣東 潮州 521000）

0 引言

人們日常生活和工業生產等活動會產生大量廢水，而廢水中的污染物會引起對環境的破壞，因此為了減少廢水對環境的污染，在排放廢水之前對其水質進行檢測是十分重要的。水質檢測實驗過程存在很多不確定因素，且很容易產生誤差，為了盡可能減小誤差，保證檢測結果的精確度，加強誤差分析和對數據處理方式的研究是關鍵。

1 廢水水質檢測實驗誤差分析

1.1 誤差類型及特點

在廢水水質檢測實驗當中，得到的檢測結果和實際水質值之間存在一定的差距，即形成誤差。通過廢水水質檢測實驗能夠得出其中的各類污染物的含量，雖然在實驗室中進行檢測相對穩定，但仍容易出現誤差問題。隨著實驗環境的變化，廢水中的部分成分也會隨之發生變化，導致廢水水質檢測結果難以保證精準度。誤差基本不能完全消除，但是對誤差產生的因素加以控制，使其在合理范圍內，能夠確保廢水水質檢測實驗結果的有效性。在廢水水質檢測實驗中，常見的誤差類型包括分析前誤差、分析中誤差和分析后誤差[1]。根據不同誤差對檢測結果的影響程度又可以將其分為絕對誤差和相對誤差。在檢測實驗中，實驗環境、試驗設備等（圖1）都容易產生誤差問題，根據誤差產生的原因和性質，又可以將其分為隨機誤差、過失誤差、確定誤差和不確定誤差。過失誤差主要由操作人員引起，隨機誤差基本不可控制。

圖1 水質檢測實驗室及設備

1.2 誤差產生的原因

廢水水質檢測實驗產生誤差的原因有很多，且不同原因引起的誤差效果有所不同。首先，如果在檢測之前所采集的樣品不夠全面，在檢測時缺少代表性，那么檢測的結果就難以代表廢水的水質情況，進而產生誤差。在檢測過程中如果所使用的設備由于缺少維護或者沒有定期檢查等，很容易導致其測量的結果不夠準確，進而引起檢測誤差。另外，檢測技術人員的操作也是引起誤差的主要原因，如果其在讀取測量數據時讀數不夠精確、修約不夠規范等情況也會造成檢測實驗的誤差，影響檢測結果。

2 廢水水質檢測實驗誤差數據處理

2.1 系統誤差處理

在廢水水質檢測實驗當中，系統誤差較為常見，其主要是由于受到檢測實驗中各條件的偏差所導致的結果誤差。系統誤差通常在檢測進行時就出現且作用于檢測結果，產生一定的影響。一般來說，系統誤差包括由儀器設備、試劑選擇、操作方法等產生的誤差。在處理系統誤差時，首先可以采取對照測試的方式進行處理，在檢測結束后進行重復實驗，將兩次結果進行對比，發現誤差情況并以此進行相應的計算，或者對標準樣品進行檢測，保持檢測的準確度，將二者加以對比。其次，可以采用空白測試的方法。在不對樣品進行檢測時，同樣操作檢測過程中，按照標準化的檢測方式進行，并在相同步驟、相同條件的檢測下得出相應的檢測數據，并將檢測樣品得到的結果減去空白測試得到的數值，最終得到精準的測試結果，降低系統誤差率。另外，還可以采用校準測試的方式，在檢測后對檢測儀器設備進行校準，并在校準后的儀器基礎上進行再次測量，將其中的誤差消除掉。

2.2 間接誤差處理

間接誤差是在廢水水質檢測實驗中常見的誤差類型，造成間接誤差的原因有很多，處理間接誤差時也需要根據引起誤差的原因采取不同的措施。這對間接誤差，操作人員可以通過調整儀器的精度和加強管理、對檢測的廢水樣品加以優化、提高檢測操作的標準化等方式對其進行處理。在實際廢水水質檢測實驗中，所有錯誤操作都會引起相應的誤差，且錯誤越多誤差越明顯。因此，為了最大限度地降低間接誤差，操作人員必須嚴格規范實驗過程，在測量的過程中采取最科學合理的檢測方式，降低在檢測過程中出現的誤差概率[2]。同時，在間接誤差處理過程中需要注意，當還沒有完全確定最終的檢測結果時，應該采用原始的數值展開計算。

2.3 直接測量誤差處理

在對廢水水質檢測過程中，對數據讀取和處理的方式主要有直接處理和間接處理兩種方式。在讀數過程中直接根據檢測儀器和設備進行讀數的方式為直接測量。在直接測量中產生誤差的主要原因在于儀器設備的質量產生測量誤差，根據誤差程度可分為微小誤差和粗大誤差。在檢測過程時沒有重復檢測實驗，僅憑借單次測量很容易導致最終的檢測結果準確度降低。因此，為了處理直接測量誤差，如果是微小誤差則應對廢水水質進行多次實驗檢測，得到多個結果進行對比和計算，進而有效控制誤差。在條件允許的情況下，還可以利用數學計算的方式對多次檢測得到的數據進行計算，使最終的數據最接近真實數值。而粗大誤差則需要綜合考慮客觀因素和主觀因素，并至少重復10 次以上的檢測實驗，降低檢測誤差率。

2.4 間接測量誤差處理

在廢水水質檢測實驗中，獲得相應的數據結果后，將實際測量值代入相應公式當中，獲得相應的間接數據測量數據值。在這一過程中，受到直接測量數據結果和計算處理公式的影響，很有可能出現間接測量誤差。在計算間接測量值的過程中，其準確度與直接測量值的結果有直接關系，因此直接測量值會影響間接測量值，最終影響分析結果的準確度。為了處理間接測量誤差，操作人員應先根據相關的計算公式對誤差值加以計算，并充分考慮當所有的誤差同時存在且誤差值疊加時會產生的相應結果。在利用計算公式計算間接測量值時，應同時計算出相對誤差和絕對誤差值。在處理間接測量誤差時，先進行誤差分析再通過絕對誤差和相對誤進行計算，并根據計算方法加以分析得到有效的處理結果。

2.5 實測數據誤差處理

在廢水水質檢測實驗當中，如果操作人員沒有做好水樣采集和相應的處理工作，并且在操作過程中沒有按照相關標準進行，很容易引起實測數據誤差。對此，操作人員應在保證水樣處理質量、操作規范且儀器設備精準度均符合要求的基礎上，對實測數據誤差進行處理。首先，在對測得的數據進行分析時，管理人員應根據以往經驗，同時選擇兩名及以上的工作人員利用科學的方法讀取檢測數據，一般采用雙盲法的方式，以此才能夠有效避免實測數據誤差的產生，并及時找出誤差漏洞。其次，解決實測數據誤差最直接的辦法為經驗法，可以獲得較好的處理結果。由于在廢水水質檢測過程中，水質樣本很有可能是重復的，受到地域等因素影響，樣品的固定性較強，其中的成分也相對固定[3]。所以在對檢測數據結果進行分析時，如果發現與以往經驗存在明顯異常的情況，基本可以初步判斷該廢水存在污染問題。在此基礎上技術人員再將該數據與以往的數據進行對比，從中發現誤差問題并加以處理。另外，在操作人員讀取檢測數據時，需嚴格按照規范進行，例如，在讀取滴管數據時要確保讀數的正確位置（圖2），以此避免由于讀數造成的數據誤差。

圖2 滴管正確讀數

3 提高廢水水質檢測質量、降低誤差的策略

3.1 優化檢測方法

為了降低廢水水質檢測的誤差率，需要不斷優化檢測方法，保證檢測質量。首先，應保證檢測實驗和分析方法的科學性和權威性，確保其符合國家規定的水質檢測要求，從而保證檢測實驗數據的準確性。其次，為了降低外界因素對檢測結果的干擾，操作人員應定期記錄實驗室的環境數據，并對廢水樣品等進行質量檢測，定期檢查相關操作儀器設備，詳細記錄所有檢查情況，以作為后續水質檢測中的重要參考。另外，還需要分析和測定使用的方法，檢驗使用方法在廢水水質檢測中的適用性和數據的準確性，通過多次實驗找出最合適的檢測方法，提高廢水水質檢測質量，以此為標準，督促企業排污達到廢水排放標準（表 1）[4]。

表1 廢水排放標準

3.2 升級檢測技術

升級檢測技術能夠從根本上提高廢水水質檢測的質量，使水質檢測工作更為科學。對此，相關操作人員和管理人員應加強對檢測技術的研究和創新，在現有檢測技術的基礎上不斷優化升級檢測技術，確保技術的科學性和適用性，提高檢測的質量和效率，有效避免出現誤差情況，以此保障廢水水質檢測結果的準確性。另外，為了適應檢測技術的升級，檢測操作人員也需要不斷提升個人能力。對此，相關機構應加強對操作人員的技術能力培訓，通過定期培訓和考核的方式，確保其能力達到檢測要求之后才能上崗工作[5]。圖3 為水質化驗員培訓。

圖3 水質化驗員培訓

同時，檢測機構還可以制定相應的獎懲機制，以此約束操作人員的實驗行為，確保實驗嚴格按照標準進行，并能夠有效激發檢測人員的工作熱情和積極性，提高檢測質量。在條件允許的情況下，檢測機構還可以對外招聘一些專業能力更強、經驗更豐富的操作人員加入本機構的檢測人員隊伍當中，不斷提升檢測隊伍的整體能力和素質，從各方面提高廢水水質檢測質量。

4 結語

綜上所述，針對廢水水質檢測實驗中存在的誤差類型和引起誤差的原因，可以分別進行系統誤差處理、間接誤差處理、直接測量誤差處理、間接測量誤差處理、實測數據誤差處理，并不斷優化檢測方法和技術，提高檢測結果的準確度，為廢水處理提供重要依據，從而降低廢水對環境的污染程度。