水質(zhì)檢測化驗(yàn)誤差及數(shù)據(jù)處理方式分析

李雪松 萬靜

摘 要：隨著水質(zhì)檢測技術(shù)的更新與發(fā)展，誤差分析數(shù)據(jù)處理引起人們重視。本文將對水質(zhì)檢測化驗(yàn)的主要內(nèi)容與重要性進(jìn)行簡要概括，重點(diǎn)分析水質(zhì)檢測化驗(yàn)誤差及數(shù)據(jù)處理方式，誤差包括絕對誤差、隨機(jī)誤差、過失誤差、系統(tǒng)誤差，數(shù)據(jù)處理方式包括直接測量數(shù)據(jù)、對間接誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測、實(shí)測數(shù)據(jù)等，希望能相應(yīng)提高水質(zhì)檢測化驗(yàn)準(zhǔn)確性，推進(jìn)我國水質(zhì)檢測工作順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)檢測;化驗(yàn)誤差;數(shù)據(jù)

1 水質(zhì)檢測化驗(yàn)概述

1.1 主要內(nèi)容

水質(zhì)檢測化驗(yàn)是指利用物理、化學(xué)方法對水中所存在的微生物、化學(xué)元素等多種指標(biāo)進(jìn)行檢測化驗(yàn)，通過檢測來判斷水的質(zhì)量能否達(dá)到生活、工業(yè)或其他領(lǐng)域的使用要求與標(biāo)準(zhǔn)。

檢測化驗(yàn)主要指標(biāo)包括渾濁度、細(xì)菌數(shù)、色度、臭和問及化學(xué)需養(yǎng)量與其他物質(zhì)的比例，分析指標(biāo)不同就需要采用不同的取樣標(biāo)準(zhǔn)和檢測化驗(yàn)方法，因此應(yīng)該進(jìn)行獨(dú)立檢測。

1.2 重要性

水是生命之源，是工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的資源。水資源的質(zhì)量不僅會(huì)對生活生產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生影響，還與人類生存的生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定程度密切相關(guān)。對水進(jìn)行檢測化驗(yàn)，可以有效減少水污染給環(huán)境造成的危害，另外還能夠按照水檢測的結(jié)果將其進(jìn)行合理分類，依據(jù)分類進(jìn)行科學(xué)使用，可以提高水資源的利用率，避免發(fā)生嚴(yán)重浪費(fèi)現(xiàn)象。我國屬于人均人資源占有量比較少的國家，需要更加明確水資源的重要程度，盡快提高水質(zhì)檢測化驗(yàn)的質(zhì)量與水平，以保證檢測工作的精確度與穩(wěn)定性[1]。

2 水質(zhì)檢測化驗(yàn)誤差分析

2.1 絕對誤差

任何檢測都會(huì)存在相應(yīng)的誤差，在水質(zhì)檢測化驗(yàn)過程中同樣也會(huì)存在誤差。就計(jì)算方式來說，檢測值與實(shí)際值之間會(huì)存在一定間隔，不管間隔有多小它都會(huì)存在，被稱為絕對誤差。通常情況下，科學(xué)實(shí)驗(yàn)都沒有辦法做到準(zhǔn)確無誤的設(shè)備、器皿和操作流程，因此絕對誤差是客觀存在的。雖然不能夠完全消除絕對誤差，但其也不會(huì)對檢測化驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生很大影響。因?yàn)榻^對誤差一般是恒定的，數(shù)據(jù)在測量后都會(huì)因?yàn)槟承┕潭ㄒ蛩禺a(chǎn)生絕對誤差，所以其可以被當(dāng)成恒定變量，能夠成為控制變量中的一個(gè)環(huán)節(jié)，不會(huì)對有差別的測試組之間的比較產(chǎn)生影響。另外，跟隨技術(shù)的更新與升級，絕對誤差也在逐漸減少，甚至在使用精密測量工具進(jìn)行測量時(shí)能夠忽略不計(jì)。

2.2 隨機(jī)誤差

在水質(zhì)檢測化驗(yàn)時(shí)會(huì)因?yàn)槟承┎淮_定的因素的影響而產(chǎn)生誤差，這都是主觀、客觀原因造成的誤差，并不是必然存在的。在多數(shù)水質(zhì)檢測中，隨機(jī)誤差會(huì)對檢測結(jié)果帶來較大影響，情況嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致最終的對比結(jié)果不準(zhǔn)確。隨機(jī)誤差有可能發(fā)生的范圍比較小，出現(xiàn)原因通常都能夠通過分析得出，因此一般情況下是可以避免或者消除。

2.3 過失誤差

又稱為人為誤差，將直接影響水質(zhì)檢測化驗(yàn)的最終結(jié)果。人為誤差是不可避免的，但并不經(jīng)常出現(xiàn)。在使用精密儀器檢測時(shí)，非常容易發(fā)現(xiàn)人為誤差，所以一般情況下，在檢測化驗(yàn)結(jié)束之前，人為誤差可以被糾正。

2.4 系統(tǒng)誤差

其主要存在于檢測過程中，所使用的檢測設(shè)備和遵照的檢測流程都會(huì)出現(xiàn)不同程度的系統(tǒng)誤差，其對數(shù)據(jù)信息的影響也很小，進(jìn)而對最終的結(jié)果也不會(huì)產(chǎn)生較大的影響，不會(huì)改變概括值。

3 數(shù)據(jù)處理方式

3.1 直接測量數(shù)據(jù)

在對水質(zhì)進(jìn)行檢測化驗(yàn)時(shí)，需要對相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，通常有直接測量和間接測量兩種方式。直接測量就是在儀器和設(shè)備中對需要測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行直接讀取。間接測量就是將直接測量中讀取出的數(shù)據(jù)通過公式進(jìn)行計(jì)算，得出測量值。通常在對直接測量所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測時(shí)，會(huì)出現(xiàn)單項(xiàng)檢測誤差和多次檢測誤差。工作人員在檢測化驗(yàn)水質(zhì)時(shí)，一般會(huì)在實(shí)驗(yàn)中因受到檢測條件的阻礙，使其不能準(zhǔn)確完整重復(fù)此項(xiàng)工作，導(dǎo)致有些項(xiàng)目只能進(jìn)行一次測量，對于此誤差，需要依據(jù)測量的實(shí)際情況對其糾正。對于一些隨機(jī)誤差小的測量值可以通過設(shè)備允許誤差范圍，進(jìn)行適當(dāng)糾正，如果不能計(jì)算，能夠?qū)x器最小刻度的50%當(dāng)作測量的最大允許誤差[2]。為了確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在條件允許的情況下反復(fù)進(jìn)行測量，要注意在測量過程中要保證各種條件及環(huán)境等因素不出現(xiàn)明顯變化，然后把所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算與測量，得到的真實(shí)值為算術(shù)平均值，平均誤差需要經(jīng)過10次處理后才能算出結(jié)果。最后通過平均誤差與算數(shù)平均值求出真值。計(jì)算時(shí)需要結(jié)合實(shí)際測量情況明確真值的范圍，這種計(jì)算方法可以有效的消除數(shù)據(jù)誤差帶來的影響。

3.2 對間接誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測

在對水質(zhì)檢測過程中，數(shù)據(jù)間接測量值一般是通過將直接測量的數(shù)據(jù)帶入公式進(jìn)行計(jì)算所得到，其所發(fā)生的誤差和直接測量數(shù)據(jù)之間有緊密聯(lián)系，與計(jì)算公式的形式也有相應(yīng)關(guān)聯(lián)，因此直接數(shù)據(jù)與間接數(shù)據(jù)的誤差中要是出現(xiàn)其他計(jì)算法則，將會(huì)隨絕對誤差產(chǎn)生大幅度影響。例如除法、開方、乘法、平方等。因?yàn)檫M(jìn)行運(yùn)算，所以絕對誤差有可能會(huì)被縮小或放大，相對誤差也是如此。間接數(shù)據(jù)誤差的分析需要結(jié)合直接數(shù)據(jù)，因此在直接數(shù)據(jù)準(zhǔn)確程度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)之后，在對間接數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。需要注意，在使用運(yùn)算法則之后，間接數(shù)據(jù)誤差會(huì)發(fā)生變化，真值范圍也會(huì)受到相應(yīng)影響，這要在數(shù)據(jù)分析中著重體現(xiàn)和說明，進(jìn)而提高實(shí)驗(yàn)的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性，以便可以更好的完成水質(zhì)檢測化驗(yàn)工作[3]。

3.3 實(shí)測數(shù)據(jù)

在計(jì)算分析相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)，通常要結(jié)合以往的工作經(jīng)驗(yàn)，派專業(yè)檢測人員對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理。比如雙盲法，通過雙盲法對數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取、校對和錄入，并確定是否存在誤差。相對來說經(jīng)驗(yàn)法是處理數(shù)據(jù)最直接的方法。水樣分析具有較強(qiáng)的重復(fù)性，環(huán)保部門管理的區(qū)域內(nèi)水質(zhì)相對穩(wěn)定，且成分變化并不是很大，倘若出現(xiàn)變化，很可能是發(fā)生重大污染事故，比如化學(xué)品泄露等，根據(jù)以往工作經(jīng)驗(yàn)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析校對，就能夠發(fā)現(xiàn)重大誤差。數(shù)據(jù)讀取時(shí)，需要掌握一些技巧，比如在讀取滴管數(shù)據(jù)時(shí)，視線要保持平齊，對讀取數(shù)據(jù)的規(guī)范性與準(zhǔn)確性方面起很大作用，如果不能熟練的使用技巧，對檢驗(yàn)結(jié)果也會(huì)產(chǎn)生影響。

3.4 精密度與準(zhǔn)確度

分析水質(zhì)檢測化驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，一般采用準(zhǔn)確度和精密度兩個(gè)指標(biāo)來衡量。精密度指在控制條件下，通過一個(gè)均勻?qū)嶒?yàn)進(jìn)行重復(fù)測定，得到的數(shù)據(jù)就可以隨機(jī)反映測定結(jié)果的準(zhǔn)確程度，還能夠體現(xiàn)出算數(shù)平均值與測定值之間存在的偏差程度。準(zhǔn)確度是指真實(shí)值與測定值之間存在的偏差，能夠反映出系統(tǒng)誤差大小，使用相對誤差進(jìn)行表示。精密度是在確保準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)與前提，唯有消除測定誤差，才可以通過水質(zhì)檢測精密度來表示準(zhǔn)確度。在對水質(zhì)檢測化驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析時(shí)，要先對數(shù)據(jù)精密度加以考察，繼而對準(zhǔn)確度進(jìn)行細(xì)致分析，明確兩者之間的關(guān)系對處理水質(zhì)檢測化驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差起積極作用。

3.5 針對誤差進(jìn)行數(shù)據(jù)分析

對水質(zhì)進(jìn)行檢測時(shí)，每組實(shí)驗(yàn)誤差數(shù)據(jù)都需要保持在某個(gè)固定范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)測量值也應(yīng)該保持在一個(gè)穩(wěn)定的范圍。如果檢測中其某組數(shù)據(jù)值相對其他數(shù)據(jù)來說，出現(xiàn)大幅度偏差，即可看成是離群數(shù)據(jù)或異常數(shù)據(jù)，應(yīng)立即對異常數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析。針對離群數(shù)據(jù)能夠使用的檢驗(yàn)方法包括拉布斯法、肖維涅法等，比較常用的是肖維涅法，通過多次測量獲得數(shù)據(jù)，將最大值與最小值確定為異常數(shù)據(jù)，計(jì)算多組數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差與算術(shù)平均數(shù)值，得出數(shù)據(jù)的異常范圍，舍棄超出范圍的數(shù)據(jù)，保留在異常范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。經(jīng)過對數(shù)據(jù)的取舍，對實(shí)際測量出的數(shù)據(jù)進(jìn)行客觀判斷，提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，保證最終結(jié)果的真實(shí)性。

4 結(jié)束語

綜上所述，水質(zhì)檢測化驗(yàn)中應(yīng)用技術(shù)在不斷更新，儀器在持續(xù)改進(jìn)，對其提供更加精準(zhǔn)的方法。與此同時(shí)檢測人員也要熟練的掌握相關(guān)儀器，認(rèn)真對待水質(zhì)檢測化驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，對儀器讀取出的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、分析、計(jì)算等，相關(guān)人員都要全神貫注進(jìn)行工作，盡可能避免發(fā)生錯(cuò)誤，以便做好檢測工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]王娜.廢水水質(zhì)檢測化驗(yàn)誤差及數(shù)據(jù)處理方式分析[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2020（01）：65.

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[3]梁華.廢水水質(zhì)檢測化驗(yàn)誤差分析與數(shù)據(jù)處理[J].建材與裝飾，2019（33）：146-147.