芻議水質(zhì)檢測化驗的誤差及數(shù)據(jù)處理

劉德軍

（湖南省吉首市城市供水總公司 湖南吉首 416000）

芻議水質(zhì)檢測化驗的誤差及數(shù)據(jù)處理

劉德軍

（湖南省吉首市城市供水總公司 湖南吉首 416000）

水質(zhì)檢測化驗數(shù)據(jù)的分析是從大量試驗數(shù)據(jù)中獲得，并用數(shù)學(xué)的方法求得其中的規(guī)律，所以檢測化驗工作完成后，都要經(jīng)過檢測過程的誤差分析，數(shù)據(jù)整理、處理與分析的過程。本文重點就水質(zhì)檢測化驗的誤差及數(shù)據(jù)處理進行了分析。

水質(zhì)檢測化驗；數(shù)據(jù)誤差；處理措施

引言

當(dāng)前時期水資源是經(jīng)濟發(fā)展中非常關(guān)鍵的一類資源，不論是我們的日常生活或是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動都離不開水資源，因此開展好水質(zhì)檢測工作意義非常的重大。

1 水質(zhì)檢測化驗?zāi)康暮头椒?/h2>

我們之所以開展水質(zhì)檢測工作，主要是為了檢測其質(zhì)量是不是達標(biāo)，分析環(huán)境的品質(zhì)和水的污染情況等。在檢測之后將獲取的信息評估，以此來明確水質(zhì)情況。水質(zhì)參數(shù)測定的方法一般屬于化學(xué)和物理方面的檢測，原理和儀器的操作都來源于化學(xué)分析的方法。還包括生化需氧量、化學(xué)需氧量、總需氧量、溶解氧和總有機碳等一些參數(shù)的分析儀器的測定。生物檢測包括顯微鏡檢驗、細(xì)菌檢驗、魚類毒性檢驗以及對環(huán)境影響的個別機體殘留物的檢驗。

在檢驗水質(zhì)的時候要按照如下的步驟開展。采集樣本，輸送樣本，處理樣本，后續(xù)存放。所有的步驟都離不開技術(shù)管控。因此，只有做好檢測過程的管控工作才能夠保證水質(zhì)檢測工作開展順暢。我們在取樣的時候必須要確保其代表自然環(huán)境中的水，只有這樣才能夠保證測試結(jié)構(gòu)真實有效。具體的說在采集的時候，要確保其不會受到外在的環(huán)境污染，防止水質(zhì)分解。只有合理的采樣才能夠確保檢驗工作開展順暢。采樣使用的容器應(yīng)該用專門的液體清理，比如可以用鹽酸或是肥皂水。容器的蓋口不能使用木質(zhì)或是紙質(zhì)的以及其他容易發(fā)生腐敗的材料。在采集的時候，先要用水樣沖淋設(shè)備三次，然后才可裝樣本，此處要注意的是不能將容器裝滿，一般要留出30ml左右的空隙，此舉的目的是為了避免因為溫度的改變而導(dǎo)致瓶塞無法開啟或是容器脹裂。當(dāng)完成取樣工作之后，要張貼標(biāo)簽，標(biāo)簽要注明樣本的采取取樣以及溫度和時間等。然后封住瓶口，將其送往測試區(qū)域。

2 環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理

環(huán)境水質(zhì)的監(jiān)測數(shù)據(jù)對于水質(zhì)量分析是非常重要的，因為描述、評價環(huán)境質(zhì)量的基礎(chǔ)依據(jù)就是環(huán)境監(jiān)測所獲得的數(shù)據(jù)。影響水質(zhì)分析準(zhǔn)確性的決定性因素是監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理，難度也最大。為了保證精確的水質(zhì)分析，有效的數(shù)據(jù)處理是非常必要和必須的，合理的數(shù)據(jù)處理方法也是很重要的。常用的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)處理方法有四種：有效數(shù)據(jù)規(guī)整法、無效數(shù)據(jù)消除法、數(shù)據(jù)反復(fù)驗證法和時間序列分析法。

2.1 有效數(shù)據(jù)規(guī)整法

有效數(shù)據(jù)規(guī)整法是指進行分類和有效的整理監(jiān)測所獲得的數(shù)據(jù)。通過對數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性地分析，確保了數(shù)據(jù)的科學(xué)性和可靠性，使數(shù)據(jù)具備一定的參考價值。因此將數(shù)據(jù)進行有效的分類，以便數(shù)據(jù)的查找，并將不同水質(zhì)和環(huán)境的數(shù)據(jù)進行規(guī)整，為后續(xù)的數(shù)據(jù)再次分析提供方便。

2.2 無效數(shù)據(jù)消除法

監(jiān)測所得的數(shù)據(jù)都有一定的時間限定，時間較長的數(shù)據(jù)，慢慢就失去參考和分析的價值，因此要對長時間的數(shù)據(jù)進行整理，對于無效的數(shù)據(jù)，要適時舍去，也就是所謂的無效數(shù)據(jù)消除法。

2.3 數(shù)據(jù)反復(fù)驗證法

水質(zhì)監(jiān)測時，由于不同的采樣過程，而造成水質(zhì)監(jiān)測的數(shù)據(jù)不相同。為了更好地反映水質(zhì)，獲得更精確的監(jiān)測數(shù)據(jù)，就要利用反復(fù)驗證法來獲得最具有價值性的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

2.4 時間序列分析法

由于水質(zhì)監(jiān)測的頻次過多會增加人力和物力的負(fù)擔(dān)，而頻次過少則會導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)失去可靠性和代表性，因此采用時間序列分析法處理水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以合理地設(shè)定監(jiān)測頻次。

3 水質(zhì)檢測化驗的誤差及數(shù)據(jù)處理

3.1 水質(zhì)檢驗中的數(shù)據(jù)誤差常見因素

（1）確定因素誤差：檢測值與真值之間的差值稱為絕對誤差，由于真值不易測得，實際應(yīng)用中常用檢測值與平均值之差表示絕對誤差。此種誤差多可在同一系列水質(zhì)監(jiān)測工作中反復(fù)出現(xiàn)，且同類誤差的產(chǎn)生原因為固定因素。在水質(zhì)檢驗中，確定系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的原因有以下幾種情況：①分析方法的使用；②檢驗材料的使用，如使用的儀器不夠精密，試劑材料純度不夠；③檢驗人員的操作，如操作人員的檢驗習(xí)慣等。這種影響因素不是固定的，誤差也會不大一樣。但是可以通過采取一些措施如設(shè)定密封環(huán)境等來減少誤差的出現(xiàn)。

（2）人為操作誤差：檢測化驗數(shù)據(jù)的誤差分析是以檢測數(shù)據(jù)的誤差及其在運行中產(chǎn)生的影響為對象，而人又是水質(zhì)檢測的操作者，所以會產(chǎn)生人為操作誤差。常見的操作誤差如使用不潔的檢驗器具盛放待檢水，污染待檢水或促使待檢水質(zhì)發(fā)生變化而直接影響到其檢驗結(jié)果還可見檢驗操作中錯誤使用了驗試劑、試劑添加量錯誤，以及對檢驗結(jié)果錯誤記錄、計算等都會直接導(dǎo)致檢驗誤差的出現(xiàn)。

（3）不確定因素誤差：在水污染環(huán)境監(jiān)測的過程中許多檢測項目受條件限制，這些條件具有不確定性。不確定因素誤差與確定因素誤差，最大的區(qū)別在于偶然誤差產(chǎn)生的原因并不固定。在水質(zhì)檢測的過程中，造成不確定因素誤差的原因是多方面的，但是在水質(zhì)監(jiān)測的過程中都具有較難發(fā)覺的特點，比如溫度、濕度、氣壓等的偶然波動會導(dǎo)致數(shù)據(jù)差別等。

3.2 水質(zhì)檢驗中的數(shù)據(jù)誤差處理方法

（1）數(shù)據(jù)的處理：評定檢測數(shù)據(jù)的精確或誤差，認(rèn)清誤差的來源及其影響，排除無效數(shù)據(jù)，改進檢測方案，都是對數(shù)據(jù)的處理措施。水質(zhì)檢驗的誤差處理方法可以根據(jù)以往經(jīng)驗，借鑒其他檢驗項目的處理方法，來確定水質(zhì)檢驗的誤差處理方法。在檢驗過程中，應(yīng)當(dāng)至少安排三個人對相關(guān)數(shù)據(jù)進行讀取和記錄工作，同時借鑒相關(guān)處理的經(jīng)驗，分析所讀取的數(shù)據(jù)和項目之間的關(guān)系等。在滴定管數(shù)據(jù)讀取的過程中，檢驗人員為了確保數(shù)據(jù)讀取的準(zhǔn)確性和有效性，可以采取多次讀取的辦法，在讀取時應(yīng)注意的事項：①讀取人的視線應(yīng)當(dāng)與滴定管中的液體凹面相平；②為了使讀取的數(shù)字更加準(zhǔn)確和有效，讀取的數(shù)字應(yīng)當(dāng)保留小數(shù)點后兩位，因為在多次讀取過程中，工作人員會發(fā)現(xiàn)小數(shù)點之前以及后一位數(shù)字在一般情況下是一樣的，而小數(shù)點后兩位數(shù)字則是不同的。多次讀取必然會產(chǎn)生多個結(jié)果，這個時候可以選取中位數(shù)作為檢驗的結(jié)果。

（2）人為操作的處理：實際采樣過程中，要完成采樣質(zhì)量控制還應(yīng)注意以下問題：①采樣前要用水樣沖洗采樣器或采樣瓶2～3次，不要將洗滌后的廢水直接倒回入水體中，避免攪起水中懸浮物和沉積。②取平行樣時，要保證相同條件、用相同規(guī)格和材料的容器同時采集。③從抽水井取樣時，應(yīng)先打開水泵將留存在抽水管內(nèi)的水抽出，用新鮮水更換之后再取樣。④采集五日生化需氧量、溶解氧和有機污染物等項目所用的水樣時，必須將水樣充滿容器，嚴(yán)格不接觸空氣。⑤用于測定油類、糞大腸菌群、五日生化需氧量、溶解氧、硫化物、石油、懸浮物等項目的水樣要單獨采樣。⑥應(yīng)認(rèn)真及時填寫采樣記錄。標(biāo)明氣溫、水溫、色、味及采樣時間。⑦每個樣品，均應(yīng)在現(xiàn)場立即塞好瓶塞，并貼好標(biāo)簽。⑧多個監(jiān)測項目同時采樣時，應(yīng)優(yōu)先采集細(xì)菌學(xué)指標(biāo)測定樣品。經(jīng)過消毒滅菌處理的采樣瓶，應(yīng)保持無菌，采樣前嚴(yán)禁用水樣沖洗。⑨水樣采集后應(yīng)在現(xiàn)場根據(jù)所測項目的保存要求添加保存劑固定，并顛倒搖動數(shù)次，使保存劑在水樣中均勻分散。⑩采樣瓶應(yīng)按《水質(zhì)采樣技術(shù)規(guī)程》推薦的方法清洗。

（3）結(jié)果的處理：①水質(zhì)檢驗動態(tài)過程的管理。在采集樣本的時候嚴(yán)禁晃動樣本中的沉積物質(zhì)，這主要是因為一旦晃動之后就會導(dǎo)致水體受到干擾，影響測試結(jié)果。如果樣本中含有有機物質(zhì)的話要將容器裝滿，禁止留存空隙。如果測試的是硫化物或是微生物等特殊的樣本的話，要單獨進行。如果采集的是末梢水的話，一定要控制好時間。在輸送樣本的時候必須認(rèn)真的貫徹落實相關(guān)的規(guī)定。當(dāng)樣本采集成功之后要對其適當(dāng)?shù)奶幚?，將其中的雜質(zhì)清理掉，這樣才能夠確保測量結(jié)果更加的精準(zhǔn)可靠。②水質(zhì)檢測設(shè)備與環(huán)境條件的管理。要想保證測試工作順利開展，就要使用正確的設(shè)備。如果能夠?qū)ζ溥M行科學(xué)的管理，就等于保證了實驗結(jié)果更加的準(zhǔn)確和精密。針對設(shè)備開展的管理工作主要體現(xiàn)在設(shè)備的購買以及驗收和運送過程中。所有的設(shè)備都要標(biāo)注好它們的狀態(tài)，而且要對其經(jīng)常性的鑒定，一旦發(fā)現(xiàn)不達標(biāo)的就必須棄用。嚴(yán)格控制容器和器皿等，在每次的實驗中分配適合的容器和器皿，以保證檢測結(jié)果的真實有效。③水質(zhì)檢驗物品的管理。檢驗物品有兩類，分別是試劑和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。針對此類物質(zhì)開展的采買以及測驗和使用、存放等活動都應(yīng)該進行全方位的監(jiān)控，只有這樣才可以確保物質(zhì)處在應(yīng)有的狀態(tài)，進而確保測試結(jié)果更加的精準(zhǔn)合理。試劑包括配制和質(zhì)量兩個部分。規(guī)范控制對測量結(jié)果有影響的試劑的采購，并認(rèn)真作好記錄，以避免因試劑問題導(dǎo)致實驗結(jié)果嚴(yán)重偏差而造成損失。④實驗室質(zhì)量的控制。實驗室質(zhì)量的控制是控制實驗誤差的一個重要手段，其存在的意義是將測試結(jié)果的誤差控制在恰當(dāng)?shù)膮^(qū)間之內(nèi)，只有這樣才可以確保測試結(jié)果更加的精準(zhǔn)。實驗內(nèi)質(zhì)量控制是工作人員對檢驗質(zhì)量的自我控制過程，方法包括加標(biāo)回收率、空白試驗、繪制質(zhì)量控制圖、平行雙樣、定期考核、測試質(zhì)量控制樣品等。

4 環(huán)境水質(zhì)的檢測結(jié)果表述及監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展前景

4.1 環(huán)境水質(zhì)的檢測結(jié)果表述

環(huán)境水質(zhì)檢測的檢測結(jié)果在表述時應(yīng)遵循數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性原則，不能隨意進行表述。檢測結(jié)果表述的語言應(yīng)簡潔合理，原始記錄、報告中的檢測信息應(yīng)保持書寫規(guī)范和完整，且結(jié)果表述的空白處要處理恰當(dāng)。在表述檢測結(jié)果時，樣品測定值使用法定計量單位作為單位，表述時表明結(jié)果檢出限數(shù)值。

4.2 環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展前景

我國常用的水質(zhì)監(jiān)測方法主要依賴人工抽查，通過定時定點取得瞬時水樣進行水質(zhì)的檢測。人工抽查的監(jiān)測法有一定的局限性，因為其具有一定時間性、空間性，不能夠連續(xù)監(jiān)測水質(zhì)，因此不能及時、準(zhǔn)確并無誤地獲取水質(zhì)的動態(tài)數(shù)據(jù)。因此需完善試驗室的水質(zhì)檢測，采取相應(yīng)的解決措施，及時有效的監(jiān)控水污染源。針對上述問題，有關(guān)監(jiān)測部門開始結(jié)合先進的科學(xué)技術(shù)，針對水質(zhì)的檢測需求和檢測特點，引入了新的水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)，但還是不能完全達到水質(zhì)的連續(xù)自動檢測。

5 結(jié)束語

水質(zhì)檢測活動存在于供水單位取樣以及制水和供水的整個過程之中，任何一個細(xì)節(jié)都不容忽視。這主要是因為一旦忽略了一個小的細(xì)節(jié)的話，就會對最終的測試數(shù)據(jù)結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。只有做好水質(zhì)檢測活動，才可以確保水質(zhì)安全，才能夠及時處理當(dāng)前存在的問題，最終在生產(chǎn)中將其消除，為用水單位提供優(yōu)秀的水資源。

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A

1004-7344（2016）07-0106-02

2015-5-15

劉德軍（1989-），男，助理工程師，本科，主要從事水質(zhì)監(jiān)測方面的工作。