芻議水質(zhì)檢測(cè)化驗(yàn)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(cè)化驗(yàn)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(cè)化驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析是從大量試驗(yàn)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(cè)化驗(yàn)工作完成后，都要經(jīng)過(guò)檢測(cè)過(guò)程的誤差分析，數(shù)據(jù)整理、處理與分析的過(guò)程。本文重點(diǎn)就水質(zhì)檢測(cè)化驗(yàn)的誤差及數(shù)據(jù)處理進(jìn)行了分析。

水質(zhì)檢測(cè)化驗(yàn)；數(shù)據(jù)誤差；處理措施

引言

當(dāng)前時(shí)期水資源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展中非常關(guān)鍵的一類(lèi)資源，不論是我們的日常生活或是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)都離不開(kāi)水資源，因此開(kāi)展好水質(zhì)檢測(cè)工作意義非常的重大。

1 水質(zhì)檢測(cè)化驗(yàn)?zāi)康暮头椒?/h2>

我們之所以開(kāi)展水質(zhì)檢測(cè)工作，主要是為了檢測(cè)其質(zhì)量是不是達(dá)標(biāo)，分析環(huán)境的品質(zhì)和水的污染情況等。在檢測(cè)之后將獲取的信息評(píng)估，以此來(lái)明確水質(zhì)情況。水質(zhì)參數(shù)測(cè)定的方法一般屬于化學(xué)和物理方面的檢測(cè)，原理和儀器的操作都來(lái)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(jī)碳等一些參數(shù)的分析儀器的測(cè)定。生物檢測(cè)包括顯微鏡檢驗(yàn)、細(xì)菌檢驗(yàn)、魚(yú)類(lèi)毒性檢驗(yàn)以及對(duì)環(huán)境影響的個(gè)別機(jī)體殘留物的檢驗(yàn)。

在檢驗(yàn)水質(zhì)的時(shí)候要按照如下的步驟開(kāi)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(kāi)技術(shù)管控。因此，只有做好檢測(cè)過(guò)程的管控工作才能夠保證水質(zhì)檢測(cè)工作開(kāi)展順暢。我們?cè)谌拥臅r(shí)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(cè)試結(jié)構(gòu)真實(shí)有效。具體的說(shuō)在采集的時(shí)候，要確保其不會(huì)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(yàn)工作開(kāi)展順暢。采樣使用的容器應(yīng)該用專(zhuān)門(mén)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(shí)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?yàn)闇囟鹊母淖兌鴮?dǎo)致瓶塞無(wú)法開(kāi)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(shí)間等。然后封住瓶口，將其送往測(cè)試區(qū)域。

2 環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理

環(huán)境水質(zhì)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)于水質(zhì)量分析是非常重要的，因?yàn)槊枋觥⒃u(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量的基礎(chǔ)依據(jù)就是環(huán)境監(jiān)測(cè)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(cè)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(cè)數(shù)據(jù)處理方法有四種：有效數(shù)據(jù)規(guī)整法、無(wú)效數(shù)據(jù)消除法、數(shù)據(jù)反復(fù)驗(yàn)證法和時(shí)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(jìn)行分類(lèi)和有效的整理監(jiān)測(cè)所獲得的數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)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(jià)值。因此將數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分類(lèi)，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(jìn)行規(guī)整，為后續(xù)的數(shù)據(jù)再次分析提供方便。

2.2 無(wú)效數(shù)據(jù)消除法

監(jiān)測(cè)所得的數(shù)據(jù)都有一定的時(shí)間限定，時(shí)間較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)，慢慢就失去參考和分析的價(jià)值，因此要對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，對(duì)于無(wú)效的數(shù)據(jù)，要適時(shí)舍去，也就是所謂的無(wú)效數(shù)據(jù)消除法。

2.3 數(shù)據(jù)反復(fù)驗(yàn)證法

水質(zhì)監(jiān)測(cè)時(shí)，由于不同的采樣過(guò)程，而造成水質(zhì)監(jiān)測(cè)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(cè)數(shù)據(jù)，就要利用反復(fù)驗(yàn)證法來(lái)獲得最具有價(jià)值性的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

2.4 時(shí)間序列分析法

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

3 水質(zhì)檢測(cè)化驗(yàn)的誤差及數(shù)據(jù)處理

3.1 水質(zhì)檢驗(yàn)中的數(shù)據(jù)誤差常見(jiàn)因素

（1）確定因素誤差：檢測(cè)值與真值之間的差值稱(chēng)為絕對(duì)誤差，由于真值不易測(cè)得，實(shí)際應(yīng)用中常用檢測(cè)值與平均值之差表示絕對(duì)誤差。此種誤差多可在同一系列水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作中反復(fù)出現(xiàn)，且同類(lèi)誤差的產(chǎn)生原因?yàn)楣潭ㄒ蛩亍Ｔ谒|(zhì)檢驗(yàn)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(yàn)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(yàn)人員的操作，如操作人員的檢驗(yàn)習(xí)慣等。這種影響因素不是固定的，誤差也會(huì)不大一樣。但是可以通過(guò)采取一些措施如設(shè)定密封環(huán)境等來(lái)減少誤差的出現(xiàn)。

（2）人為操作誤差：檢測(cè)化驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差分析是以檢測(cè)數(shù)據(jù)的誤差及其在運(yùn)行中產(chǎn)生的影響為對(duì)象，而人又是水質(zhì)檢測(cè)的操作者，所以會(huì)產(chǎn)生人為操作誤差。常見(jiàn)的操作誤差如使用不潔的檢驗(yàn)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(yàn)結(jié)果還可見(jiàn)檢驗(yàn)操作中錯(cuò)誤使用了驗(yàn)試劑、試劑添加量錯(cuò)誤，以及對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果錯(cuò)誤記錄、計(jì)算等都會(huì)直接導(dǎo)致檢驗(yàn)誤差的出現(xiàn)。

（3）不確定因素誤差：在水污染環(huán)境監(jiān)測(cè)的過(guò)程中許多檢測(cè)項(xiàng)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(cè)的過(guò)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(cè)的過(guò)程中都具有較難發(fā)覺(jué)的特點(diǎn)，比如溫度、濕度、氣壓等的偶然波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)差別等。

3.2 水質(zhì)檢驗(yàn)中的數(shù)據(jù)誤差處理方法

（1）數(shù)據(jù)的處理：評(píng)定檢測(cè)數(shù)據(jù)的精確或誤差，認(rèn)清誤差的來(lái)源及其影響，排除無(wú)效數(shù)據(jù)，改進(jìn)檢測(cè)方案，都是對(duì)數(shù)據(jù)的處理措施。水質(zhì)檢驗(yàn)的誤差處理方法可以根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，借鑒其他檢驗(yàn)項(xiàng)目的處理方法，來(lái)確定水質(zhì)檢驗(yàn)的誤差處理方法。在檢驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)至少安排三個(gè)人對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取和記錄工作，同時(shí)借鑒相關(guān)處理的經(jīng)驗(yàn)，分析所讀取的數(shù)據(jù)和項(xiàng)目之間的關(guān)系等。在滴定管數(shù)據(jù)讀取的過(guò)程中，檢驗(yàn)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(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)：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(diǎn)后兩位，因?yàn)樵诙啻巫x取過(guò)程中，工作人員會(huì)發(fā)現(xiàn)小數(shù)點(diǎn)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(diǎn)后兩位數(shù)字則是不同的。多次讀取必然會(huì)產(chǎn)生多個(gè)結(jié)果，這個(gè)時(shí)候可以選取中位數(shù)作為檢驗(yàn)的結(jié)果。

（2）人為操作的處理：實(shí)際采樣過(guò)程中，要完成采樣質(zhì)量控制還應(yīng)注意以下問(wèn)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(shí)，要保證相同條件、用相同規(guī)格和材料的容器同時(shí)采集。③從抽水井取樣時(shí)，應(yīng)先打開(kāi)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(jī)污染物等項(xiàng)目所用的水樣時(shí)，必須將水樣充滿容器，嚴(yán)格不接觸空氣。⑤用于測(cè)定油類(lèi)、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(xiàng)目的水樣要單獨(dú)采樣。⑥應(yīng)認(rèn)真及時(shí)填寫(xiě)采樣記錄。標(biāo)明氣溫、水溫、色、味及采樣時(shí)間。⑦每個(gè)樣品，均應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)立即塞好瓶塞，并貼好標(biāo)簽。⑧多個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目同時(shí)采樣時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采集細(xì)菌學(xué)指標(biāo)測(cè)定樣品。經(jīng)過(guò)消毒滅菌處理的采樣瓶，應(yīng)保持無(wú)菌，采樣前嚴(yán)禁用水樣沖洗。⑨水樣采集后應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)所測(cè)項(xiàng)目的保存要求添加保存劑固定，并顛倒搖動(dòng)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(yàn)動(dòng)態(tài)過(guò)程的管理。在采集樣本的時(shí)候嚴(yán)禁晃動(dòng)樣本中的沉積物質(zhì)，這主要是因?yàn)橐坏┗蝿?dòng)之后就會(huì)導(dǎo)致水體受到干擾，影響測(cè)試結(jié)果。如果樣本中含有有機(jī)物質(zhì)的話要將容器裝滿，禁止留存空隙。如果測(cè)試的是硫化物或是微生物等特殊的樣本的話，要單獨(dú)進(jìn)行。如果采集的是末梢水的話，一定要控制好時(shí)間。在輸送樣本的時(shí)候必須認(rèn)真的貫徹落實(shí)相關(guān)的規(guī)定。當(dāng)樣本采集成功之后要對(duì)其適當(dāng)?shù)奶幚恚瑢⑵渲械碾s質(zhì)清理掉，這樣才能夠確保測(cè)量結(jié)果更加的精準(zhǔn)可靠。②水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備與環(huán)境條件的管理。要想保證測(cè)試工作順利開(kāi)展，就要使用正確的設(shè)備。如果能夠?qū)ζ溥M(jìn)行科學(xué)的管理，就等于保證了實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加的準(zhǔn)確和精密。針對(duì)設(shè)備開(kāi)展的管理工作主要體現(xiàn)在設(shè)備的購(gòu)買(mǎi)以及驗(yàn)收和運(yùn)送過(guò)程中。所有的設(shè)備都要標(biāo)注好它們的狀態(tài)，而且要對(duì)其經(jīng)常性的鑒定，一旦發(fā)現(xiàn)不達(dá)標(biāo)的就必須棄用。嚴(yán)格控制容器和器皿等，在每次的實(shí)驗(yàn)中分配適合的容器和器皿，以保證檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)有效。③水質(zhì)檢驗(yàn)物品的管理。檢驗(yàn)物品有兩類(lèi)，分別是試劑和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。針對(duì)此類(lèi)物質(zhì)開(kāi)展的采買(mǎi)以及測(cè)驗(yàn)和使用、存放等活動(dòng)都應(yīng)該進(jìn)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(jìn)而確保測(cè)試結(jié)果更加的精準(zhǔn)合理。試劑包括配制和質(zhì)量?jī)蓚€(gè)部分。規(guī)范控制對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響的試劑的采購(gòu)，并認(rèn)真作好記錄，以避免因試劑問(wèn)題導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果嚴(yán)重偏差而造成損失。④實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量的控制。實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量的控制是控制實(shí)驗(yàn)誤差的一個(gè)重要手段，其存在的意義是將測(cè)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(cè)試結(jié)果更加的精準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)質(zhì)量控制是工作人員對(duì)檢驗(yàn)質(zhì)量的自我控制過(guò)程，方法包括加標(biāo)回收率、空白試驗(yàn)、繪制質(zhì)量控制圖、平行雙樣、定期考核、測(cè)試質(zhì)量控制樣品等。

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

4.1 環(huán)境水質(zhì)的檢測(cè)結(jié)果表述

環(huán)境水質(zhì)檢測(cè)的檢測(cè)結(jié)果在表述時(shí)應(yīng)遵循數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性原則，不能隨意進(jìn)行表述。檢測(cè)結(jié)果表述的語(yǔ)言應(yīng)簡(jiǎn)潔合理，原始記錄、報(bào)告中的檢測(cè)信息應(yīng)保持書(shū)寫(xiě)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(cè)結(jié)果時(shí)，樣品測(cè)定值使用法定計(jì)量單位作為單位，表述時(shí)表明結(jié)果檢出限數(shù)值。

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

我國(guó)常用的水質(zhì)監(jiān)測(cè)方法主要依賴(lài)人工抽查，通過(guò)定時(shí)定點(diǎn)取得瞬時(shí)水樣進(jìn)行水質(zhì)的檢測(cè)。人工抽查的監(jiān)測(cè)法有一定的局限性，因?yàn)槠渚哂幸欢〞r(shí)間性、空間性，不能夠連續(xù)監(jiān)測(cè)水質(zhì)，因此不能及時(shí)、準(zhǔn)確并無(wú)誤地獲取水質(zhì)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。因此需完善試驗(yàn)室的水質(zhì)檢測(cè)，采取相應(yīng)的解決措施，及時(shí)有效的監(jiān)控水污染源。針對(duì)上述問(wèn)題，有關(guān)監(jiān)測(cè)部門(mén)開(kāi)始結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，針對(duì)水質(zhì)的檢測(cè)需求和檢測(cè)特點(diǎn)，引入了新的水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)，但還是不能完全達(dá)到水質(zhì)的連續(xù)自動(dòng)檢測(cè)。

5 結(jié)束語(yǔ)

水質(zhì)檢測(cè)活動(dòng)存在于供水單位取樣以及制水和供水的整個(gè)過(guò)程之中，任何一個(gè)細(xì)節(jié)都不容忽視。這主要是因?yàn)橐坏┖雎粤艘粋€(gè)小的細(xì)節(jié)的話，就會(huì)對(duì)最終的測(cè)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(cè)活動(dòng)，才可以確保水質(zhì)安全，才能夠及時(shí)處理當(dāng)前存在的問(wèn)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。

[1]池靖.環(huán)境水樣采集過(guò)程中的質(zhì)量保證措施[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2007（2）：58～59.

[2]鄒敏.水質(zhì)監(jiān)測(cè)中質(zhì)量控制措施研究[J].重慶文理學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（3）：108～109.

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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(cè)方面的工作。