廢水水質(zhì)檢測化驗誤差分析與數(shù)據(jù)處理

李登琨

【摘 要】：廢水水質(zhì)檢測化驗誤差控制質(zhì)量關(guān)系水環(huán)境管理工作的順利開展，當前污水成分呈多樣化發(fā)展，水質(zhì)檢測化驗質(zhì)量控制難度越來越大。雖廢水水質(zhì)檢測誤差無法避免，但可有效對誤差進行控制，以下對廢水水質(zhì)監(jiān)測化驗誤差分析與數(shù)據(jù)處理進行了探討。

【關(guān)鍵詞】：廢水檢測；誤差分析；數(shù)據(jù)處理

現(xiàn)階段水質(zhì)檢測存在的問題主要以誤差為主，水質(zhì)檢測的誤差存在于水質(zhì)檢測的各個方面，因而不受到檢測條件的制約，需要相關(guān)技術(shù)人員具備誤差分析與處理的能力，通過對數(shù)據(jù)信息的優(yōu)化，使其符合區(qū)域水質(zhì)的基本情況，進一步提升水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)結(jié)果的可靠性。

1、 水質(zhì)檢測過程中的誤差

1.1 水質(zhì)檢測結(jié)果真值與平均值

水質(zhì)檢測雖然可對周邊水質(zhì)環(huán)境進行數(shù)據(jù)值的估算，但受到多方面因素的限制，水質(zhì)檢測的結(jié)果并不能以一次的檢測結(jié)果為準，單一的真值無法完全測試出區(qū)域的水質(zhì)情況，需要根據(jù)區(qū)域的實際情況，進行多次的測量，以最終多組數(shù)據(jù)的平均數(shù)值作為標準的水質(zhì)檢驗結(jié)果，因此也稱之為平均值，平均值決定了區(qū)域的水質(zhì)情況，同時其檢測結(jié)果也更為準確與實際的情況更為相符。

雖然水質(zhì)檢測需要通過多次檢測，但卻有檢測上限的限制，所以在對檢測數(shù)值進行計算過程中，僅可使用近期的數(shù)據(jù)結(jié)果，也稱之為近似值。平均值中包含算數(shù)平均值與均方根平均值，以上兩種計算方式，均對評價值的準確度產(chǎn)生影響。

1.1.1算數(shù)平均值

采用算術(shù)平均值進行水質(zhì)檢測分析應用十分普遍。設(shè)定x1、x2…xn需要被檢測的值，其中n表示的是檢測次數(shù)。

1.1.2均方根平均值

該類型的平均值應用相對較少，公式：

1.2 誤差與誤差的類型

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，實際應用中常用檢測值與平均值之差表示絕對誤差。在分析工作中，常把標準式樣某成分的含量作為該組分的真值，以此為標準估計誤差的大小。判定測定的準確度常用相對誤差的概念。

相對誤差 = 絕對誤差 /平均值

誤差的分類根據(jù)誤差的性質(zhì)及發(fā)生的原因，誤差可分為： ⑴系統(tǒng)誤差： 指在測定中由未發(fā)現(xiàn)或未確定因素所引起的誤差。⑵隨機誤差： 這種誤差無法控制，但它服從統(tǒng)計規(guī)律，規(guī)律可用正態(tài)分布曲線表示。⑶過失誤差： 過失誤差由于操作人員不仔細、操作不正確因素引起。

1.3 準確度及精確度

為確保水質(zhì)檢驗結(jié)果符合區(qū)域的實際情況，需要根據(jù)最終的檢驗結(jié)果進行進一步的確認。通過對于檢測數(shù)據(jù)的分析，將測定值與真實值的數(shù)據(jù)結(jié)合對比，如存在一定的誤差，則可判定為檢驗結(jié)果存在不準確的情況，如檢驗結(jié)果未出現(xiàn)相對較大的誤差，其檢測結(jié)果也就相對準確。對于精準度的測算，需要在特定的環(huán)境下進行，以測定值與平均值為基礎(chǔ)，計算其中數(shù)據(jù)所得偏差，進而判斷出數(shù)據(jù)的精確度。

2 、水質(zhì)檢測化驗的誤差分析以及數(shù)據(jù)處理

2.1 實測數(shù)據(jù)處理。水質(zhì)檢驗誤差主要可通過做好水樣采集、運輸、預處理質(zhì)控，規(guī)范操作，做好實驗室儀器設(shè)備精度管理等方法進行控制，在實際操作過程中，應注意以下幾點：在計算分析過程中，需結(jié)合以往工作經(jīng)驗，安排2名以上工作人員采用雙盲法進行讀取、核對、錄入，以尋找重大誤差；經(jīng)驗法是最直接的數(shù)據(jù)處理方法，水樣分析重復性強，一個地區(qū)環(huán)保機構(gòu)負責的區(qū)域內(nèi)污水產(chǎn)生點相對固定，水質(zhì)成分比較穩(wěn)定，一旦發(fā)生重大變化便提示可能發(fā)生重大污染事件，如偷偷排污、化學品傾瀉等，憑經(jīng)驗核對數(shù)據(jù)可迅速發(fā)現(xiàn)重大誤差；規(guī)范讀取數(shù)據(jù)有助于提高數(shù)據(jù)準確性，如讀取滴管數(shù)據(jù)時需視線平齊，這些技巧落實不到位也直接影響檢驗結(jié)果。

2.2 直接測量誤差處理。在廢水水質(zhì)的檢測過程中，直接測量值在檢測中受單相檢測誤差和多次測量誤差的影響。單相測量誤差是因在測量中對某次檢測無法進行測量的重復，導致測量數(shù)據(jù)不夠精確，可通過實際情況來對誤差進行修正，按照設(shè)備的說明，對誤差較小的進行分析和處理，若無法進行計算，則可將儀器最小刻度的一半作為最大誤差的單相測量值；多次測量誤差控制時，在檢測中可通過多次測量的方式來減少誤差，在條件許可的情況下，利用數(shù)學計算法將多次測量的數(shù)據(jù)進行計算，求得最接近的真值。若在實際檢測中發(fā)現(xiàn)相關(guān)系數(shù)為0.98，則按照試驗標準法回收率可達87%，在線監(jiān)測的系統(tǒng)回收率達到88%。可選擇建立一元線性回歸方程，根據(jù)公式氨氮含量=廢水監(jiān)測相關(guān)系數(shù)×檢測數(shù)據(jù)+0.09，結(jié)果會控制在有效范圍之內(nèi)。

2.3 間接測量誤差處理。在實施廢水檢測時，相關(guān)數(shù)據(jù)間接測量值一般是通過將直接測量數(shù)值代入至公式中得到的，所以間接測量值的誤差情況不但和直接測量數(shù)據(jù)有直接的關(guān)系，同時和分析計算公式的形式也有關(guān)系。間接測量算術(shù)平均誤差的計算必須要考慮各種誤差都存在的情況，因為絕對誤差是相互疊加而求得。直接測量誤差和間接測量誤差中存在較多的運算關(guān)系，其中包括加法、減去、乘法和除法、及乘方、開方等運算關(guān)系，產(chǎn)生的誤差也會受這些關(guān)系的影響。若間接測量值的公式中只包含加減運算，則必須要先對絕對誤差進行分析，在算相對誤差，若公式含有開方運算和乘除運算，則要先計算相對誤差，之后計算絕對誤差。在進行測量值與最終值計算時，需充分考慮計算流程，規(guī)避計算流程產(chǎn)生的誤差，在獲得最終結(jié)果前盡量使用原始數(shù)值。

2.4 異常誤差的處理。在廢水水質(zhì)檢測中有時會出現(xiàn)偏離偏差范圍的數(shù)值，或這個數(shù)值在多個數(shù)值中過大，影響整體數(shù)據(jù)的處理，則該數(shù)值叫做異常誤差。需進行科學的推斷，從檢測目的與背景、檢驗流程、關(guān)鍵儀器與設(shè)備的使用等方面綜合分析誤差產(chǎn)生的原因。運用迪克遜檢驗、肖維涅準則、拉布斯檢驗的方式對異常的誤差進行處理及檢驗，利用具體的分析把整個異常的誤差找出來，將其剔除。例如在進行酸堿度檢測時，會出現(xiàn)最小值和最大值，出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，可計算算術(shù)平均值和標準差的方式來處理該數(shù)據(jù)。

結(jié)語

作為重要的戰(zhàn)略資源，水的重要性不言而喻，水質(zhì)檢測是確保水資源安全使用重要措施，在各方面均發(fā)揮著積極作用。但在水質(zhì)檢測過程中，誤差的出現(xiàn)不可避免，對水質(zhì)檢測的準

確度產(chǎn)生影響，使水質(zhì)檢測結(jié)果的可信度有所降低，所以及時采取措施，對水質(zhì)檢測的誤差進行防治與處理，對于保障水質(zhì)檢測的準確度及水資源的安全使用有著重要意義。

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