廢水水質檢測化驗誤差及數據處理方式分析

沈 楊

（江蘇博恩環保科技有限公司，江蘇 南京 210012）

隨著城市化和工業化進程的加快，人類的生產、生活過程產生了越來越多的廢水，廢水直排將對環境造成嚴重破壞，因此廢水須進行處理達標后才能排放。在這個過程中，對廢水進行檢測、化驗顯得非常重要，檢測化驗工作是開展廢水處置工作的基礎。廢水的檢測化驗工作易受到外界因素干擾，導致結果出現偏差[1]。為了保證廢水水質檢測工作的準確性和嚴謹性，減少檢測結果出現偏差，在實際操作過程中，相關工作人員應注重誤差的溯源工作，并采取合理的控制措施，提高廢水水質檢測工作的可靠性[2]。

1 廢水相關概述

1.1 廢水概念的界定與主要來源

隨著工農業生產的迅速發展，水在加熱、生產、冷凍、凈化、再生產、洗滌、保護等方面都發揮了非常重要的作用。來自人類生產和生活中毫無利用價值的污水，統稱為廢水。由于廢水中存在大量自然環境無法分解消化的有毒有害物質，如果未經處置隨意排放，將對自然環境和人類健康產生不可估量的危害[3]。

我國廢水的來源如圖1所示。

圖1 我國廢水主要來源

1.2 廢水水質檢測化驗的重要意義

目前我國已經建立了較為完善的廢水排放標準，在水質的改進和保障方面發揮著尤為重要的作用。廢水達標排放前需要進行處理，處理工藝的選擇取決于廢水的水質檢測結果。通過對廢水水質的檢測化驗，可以清晰地了解到廢水水質的實際狀況，從而增加廢水處理工作的有效性[4]，有效提升自然資源利用率。另外通過對自然資源的合理配置，也能夠有效達到對自然資源的循環利用。

綜上所述，通過檢測廢水水質，能夠分析污水中的環境污染物或者有害物質，從而有助于提出有針對性的廢水處理方法并進行處理，使廢水能夠在達到相應標準后再排放或再使用，這對于防止污水對周圍環境或者水域造成污染[5]具有重要意義。

2 廢水水質檢測化驗誤差的分類

誤差是指廢水水質檢測的試驗數值與實際數值間的偏差。誤差產生的原因很多，所以不是只有一種分類方法。根據誤差形成的階段可分成三類，分別是分析前誤差、分析中誤差和分析后誤差。除此之外，按照測量精度的差異性，也可以把測量誤差類型劃分為兩種，一種為相對誤差，另一種則為絕對誤差。相對誤差一般產生于兩種樣品在用同一種設備或是相同的測量方法進行測量時的結果誤差；而絕對誤差則普遍出現在測量過程中存在測量儀器不夠精確或是操作人員操作不夠規范的情形下。此外，也可以按照形成誤差原因的確定性，將誤差劃分為確定性誤差、不確定性誤差、隨機性誤差以及過失性誤差。在這四種誤差中，前三類誤差都是不能確定的、偶然的，難以人為控制的，大多數故障錯誤主要是由檢測員不規范操作行為造成的。因此，我們應該盡量減少疏忽造成的誤差，提高數據的準確性。

3 廢水水質檢測化驗誤差形成的原因

目前，大部分廢水水質的檢驗工作都是由具有檢驗資格的第三方檢驗機構承接，檢測化驗一般是在實驗室完成的，通過實驗檢測出各項參數，判斷水質的狀況。在水質檢測化驗過程中避免不了出現誤差，誤差的形成原因主要有五個方面，如圖2所示。

圖2 誤差的形成原因

3.1 人員誤差

檢測人員的業務水平、職業素養、個人因素等會使檢測結果受到影響。如采樣人員在實際采樣中獲得的廢水樣品缺乏代表性，會導致檢測數據誤差較大。檢測分析人員未嚴格按照標準要求進行操作，也會導致檢測結果出現誤差。

3.2 儀器誤差

儀器的選擇在很大程度上影響著檢測結果，尤其是檢測儀器設備的精密度和準確度都會對檢測結果產生嚴重影響。測量時選擇不同的儀器工具，同樣會對測量結果的精確度產生較大的影響。一般來說，精密度較高的儀器意味著測量結果的準確度更為可信，而精密度較低的儀器，其測量結果很可能存在較大的數據誤差。所以，水質檢測人員在水體檢測過程中所采用的實驗儀器會影響結果的準確性。同時，儀器設備的新舊程度也會對檢測結果的準確度產生一定影響。在很多水質檢測實驗室中，部分儀器或設備由于使用時間過長或是多年未進行更新，會導致檢測儀器的靈敏度下降，且準確性已經難以達到測試要求，因而對測定數值的準確度也會造成一定影響，使水質檢測數值不正確。

3.3 試劑誤差

檢測試劑的質量對檢測結果也會產生影響。同一種試劑，不同廠家同種純度的試劑空白也存在差異，檢測試劑中的雜質成分也會影響檢測結果。例如，廢水中的汞含量是通過原子熒光光譜法測定的，如果高錳酸鉀的質量差且含有少量的汞，則無法確定汞的含量。此外，部分檢測方法和儀器對實驗用水的純度也有要求。

3.4 方法誤差

在檢測過程中，如果選擇的水質檢測方法不同，檢測結果也會不同。我國的水質檢測化驗技術一直在持續發展，目前正在應用的檢測技術包括分光光度法、離子色譜法、離子選擇電極法等。不同的廢水具有不同的檢測重點，如果水質檢測方法選擇不當，會導致水質檢測結果不準確，容易引發一些實際問題，嚴重時很容易失去對結果的控制，并導致重大錯誤。例如，通過原子吸收光譜法測定廢水中的鎳及廢水中的高濃度氯化鈉會導致背景衰減。為了減少檢測結果的誤差，必須采用背景校正或稀釋法。

3.5 環境誤差

由于有些廢水檢測參數對環境條件具有特定的要求，當檢測環境發生變化時，檢測結果就會發生變化，因而導致誤差的出現。比如，若等離子體質譜儀沒有單獨安裝接地線，會影響測試人員的人身和設備安全，且無法屏蔽外部電磁場對儀器的干擾，使儀器的零點不穩定，影響儀器的正常運行和使用壽命。

4 減少廢水水質檢測化驗誤差的措施

4.1 保證相關人員的檢測能力

通過對檢測人員進行教育和培訓，可以持續保持檢測人員的能力，確保檢測結果的可信度。

4.1.1 確認人員資格

要依據檢測人員崗位任職要求，對檢測人員的教育、培訓、經驗和技能進行能力和資格確認。檢測人員經考核認證后予以上崗授權。

4.1.2 人員培訓

要結合檢測人員的能力現狀，確定檢測人員的專業教育、培訓和技能發展目標，并對人員進行培訓。培訓方式分為內部培訓和外部培訓。

4.1.3 人員監督

監督員可采用現場觀察、提問、報告記錄核查等方式，對檢測人員的工作進行監督，確保其能夠按照要求進行工作。

4.1.4 檢測人員能力的監控

通過質量控制結果包括盲樣測試、能力驗證、實驗室內比對、實驗室間比對、現場監督實際操作過程、核查記錄等方式對檢測人員的能力進行實時監控，并根據監控結果對檢測人員的能力進行評價，以確保檢測人員持續具備與檢測工作相適應的能力和資格。

4.2 提高檢測設備的質量

儀器設備是影響水質檢測結果的重要因素，因此必須要提高儀器設備的質量。

隨著現代社會科學技術的快速發展，需要進一步完善水質檢測技術，同時為了進一步提高水質檢測的準確性，應及時加強檢測儀器的科技創新，引進具有國際領先水平的科技檢測儀器設備，且儀器設備的技術指標和功能應滿足相關檢測標準或技術規范的要求。

4.2.1 定期檢定校準儀器設備

為確保廢水水質檢測結果的真實性與準確性，相關人員必須對測試中所用的儀器及設備進行定期的檢測和分析，以便增加測試數據的真實性和可信度。儀器設備應送至國家授權具有測量能力和溯源性的法定計量檢定機構或校準機構進行檢定校準。為了保證儀器設備校準狀態的可信度，在檢定/校準周期內應進行期間核查，防止使用不符合檢測技術規范要求的儀器設備。

4.2.2 做好儀器設備的維護保養

在長時間的應用過程中，水質檢測儀器設備的機械損耗和結構損傷在所難免，所以在使用過程中應嚴格遵守儀器操作和保養制度，確保儀器設備處于良好的使用狀態，以提高水質檢測結果的準確性。

4.2.3 做好檢測儀器的校正和清潔

檢測儀器是影響廢水水質檢測結果的重要因素之一。為了減少廢水水質的檢測誤差，必須對檢測儀器進行校準和清洗。為了使數據更加準確，通常會選一個參照物，即標準物質。在正式測試樣品時，首先要測試標準物質，以獲得測試數據，并評估其是否在允許的誤差范圍內。如果在誤差范圍內，就可以對樣品進行測試，否則必須在下次測試前對設備進行校正。在試驗過程中，應清潔試驗設備，以避免其他污染物粘附在設備上，導致在廢水樣品試驗過程中添加其他污染物，從而改變樣品類型并影響最終的實驗結果。試驗前，應清潔儀器、試管和其他設備，以確保其中無殘留，保持樣品類型的穩定性，并獲得最佳的試驗結果。

4.3 加強檢測試劑的管理

在檢測過程中，試劑對檢測結果的質量保證是不可忽視的，因此試劑管理非常重要。采購的檢測試劑應進行實際驗收，驗收合格后方可使用。在測定樣品過程中，應先進行空白試驗，并在測定值中扣除空白值，以抵消由于試劑中的雜質干擾等因素造成的誤差。同時應定期檢測實驗用水的數據指標，從而保證實驗用水的可靠性。

4.4 合理運用檢測方法與標準差值

檢測分析人員應根據實際情況選擇相應的檢測方法，必要時可綜合考慮使用多種水質檢測技術和方法，以提高水質檢測效果的準確性和穩定性。

在實際檢測時，需要規劃好檢測結果的標準值，將檢測結果設在標準差值內。在實際檢測過程中，最佳的最大工作濃度為10%，在測量過程中，大約10%的樣品是隨機選擇的，可以進行平行測量。如果樣品數量非常少，則難以平行測量同一批次的樣品。因此可以選擇各種樣品的批次進行測量，平行測量兩個樣品，始終將測量結果的相對偏差設置在預定的最大允許參數范圍內。

4.5 控制檢測環境條件

檢測分析人員應有效控制實驗室內與檢測相關的環境條件，保證環境條件符合檢測工作的要求，確保檢測結果的準確有效。當相鄰區域的檢測活動不相容時，要進行有效隔離，并采取有效措施以防止各種因素互相影響。對環境條件有明確要求的場所，應進行環境條件的監控和記錄。在開始檢測前，檢測人員應檢查環境條件是否滿足技術標準規定的要求，當環境條件達到要求后，方可開始進行檢測。

5 廢水水質檢測化驗誤差數據的處理措施

在檢測廢水水質過程中，一旦發現數據信息存在非正常的狀況，檢測技術人員應從測試的基礎要求、測試環境及人為影響因素入手，查找造成問題的具體原因，制訂實際有效的解決方法。由于測量偏差是造成檢測數據信息出現異常的原因，作為檢測技術人員必須了解測量信息，防止非正常信息的產生，并進行進一步的研究。

5.1 對直接測量數據進行處理

廢水水質檢測一般分為直接測量和間接測量兩種檢測方法。借助檢測儀器直接得到水質檢測數值的方式稱為直接測量。但受制于檢測方法自身對于誤差的控制，直接測量過程中不可避免地會出現單次測量誤差和多次測量誤差。而在實際廢水水質檢測案例中，一些水質檢測項目受到外界環境等因素的影響，只能開展一次水質測量工作，因此檢測結果無法進行多次重復驗證，使直接測量產生的數據誤差無法得到修正，也無法減少和把控隨機誤差量。所以，為盡可能提高廢水水質檢測結果的可靠性，應充分利用實驗條件，將廢水水質重復測量次數最大化，并將檢測數值按照誤差控制方法進行計算處理。一般情況下，先采用平均值法處理多次測量的誤差，即計算多次測量結果的平均值，再參考平均值和誤差量對最終的檢測結果進行定性和定量。

5.2 對間接測量數據進行處理

不同于直接測量的直接讀數得到檢測結果，間接測量是在直接測量讀數的基礎上進行相應計算的測量方法，所以直接測量的誤差也會影響間接測量的結果，同時間接測量誤差也和相應的計算方法存在一定的關聯，且直接測量和間接測量結果之間在某些條件下也存在著函數映射關系，也對間接測量結果準確度具有一定影響。以間接測量的誤差控制為例，間接測量的誤差是以測量結果誤差的平均值計算為基礎，再進行間接測量結果計算，因此需要結合所有誤差條件，確保所有絕對誤差是經過疊加計算后獲得的。

5.3 對異常數據進行處理

一般情況下，廢水水質檢測數據會在合理范圍內變動，但是如果在同一次廢水水質檢測中，某一次檢測數據相較于其他數據變化過大，則可以認定為該次數據為異常數據。對于異常數據，廢水水質檢測人員應結合實際情況對誤差值進行研判和處置，確保檢測結果的可靠性。同時也應對水質進行多次檢驗操作，通過每次控制單一變量的放大排除異常數據產生的原因，避免再出現異常數據，提高檢測結果可靠性、合理性，從而進一步提升廢水水質的檢測水平。

6 結語

廢水水質檢測作為廢水處理工作的關鍵環節，如何提高廢水水質檢測工作的可靠性就成為行業內必須深入研究的重點。本文通過介紹廢水檢測工作的意義、過程，重點分析探討廢水處置工作中產生的誤差及原因，并提出解決方法，希望對廢水檢測行業提供一定理論幫助，以此提高廢水檢測工作的可靠性。