淺談?wù)`差理論在水質(zhì)檢測(cè)中意義及處理辦法

趙蓓蓓

武漢市自來水有限公司水質(zhì)監(jiān)測(cè)中心 湖北武漢 430000

在水樣進(jìn)行水質(zhì)檢驗(yàn)的過程中，難免會(huì)受到外界環(huán)境的干擾，導(dǎo)致得出的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)缺乏準(zhǔn)確性，存在誤差情況[1]。通常情況下，水質(zhì)檢驗(yàn)都會(huì)存在誤差，誤差的大小關(guān)系到對(duì)水質(zhì)的判斷，如果檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差過大，將會(huì)直接影響到水資源治理工作。

1 誤差評(píng)定的表述及意義

在檢測(cè)分析實(shí)驗(yàn)室中，當(dāng)我們對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和結(jié)果評(píng)定時(shí)，首先要確定的就是實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差主要由3 個(gè)概念來闡述，分別是正確度、精密度和準(zhǔn)確度。①正確度：它是指無窮多次重復(fù)測(cè)定結(jié)果的平均值與真值的接近程度，反映了系統(tǒng)誤差的大小。②精密度：在規(guī)定條件下，測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性的判定，反映的是偶然誤差的大小。③準(zhǔn)確度：表示了試驗(yàn)結(jié)果與真值的一直程度，反映了系統(tǒng)誤差和偶然誤差的綜合。精密度高并不意味著正確度也高，如圖1，用一組射擊打靶的圖示反應(yīng)了精密度、正確度和準(zhǔn)確度對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的意義。圖（a）表示精密度高而正確度低，圖（b）表示正確度高而精密度低，圖（c）表示精密度和正確度均低，即準(zhǔn)確度低，圖（d）表示精密度和正確度均高，即準(zhǔn)確度高

圖1 精密度、正確度和準(zhǔn)確度的示意圖

2 水質(zhì)檢測(cè)化驗(yàn)誤差來源分析

2.1 系統(tǒng)誤差

水質(zhì)檢測(cè)過程中系統(tǒng)誤差必然存在，任何檢測(cè)無論多么精準(zhǔn)，系統(tǒng)誤差都不會(huì)缺席。從計(jì)算方式上來看，檢測(cè)值與真實(shí)值之間會(huì)存在一定的間隔，無論間隔多小都會(huì)存在，這就是系統(tǒng)誤差。在大多數(shù)情況下，科學(xué)實(shí)驗(yàn)都無法做到完美的設(shè)備、器皿與操作流程，所以系統(tǒng)誤差是客觀存在的。盡管系統(tǒng)誤差不可以完全消除，但是其同樣也不會(huì)對(duì)檢驗(yàn)的結(jié)果產(chǎn)生較大的影響。一方面是由于系統(tǒng)誤差往往是恒定的，所有的數(shù)據(jù)在測(cè)量后都會(huì)存在一定的系統(tǒng)誤差，所以系統(tǒng)誤差作為一個(gè)恒定變量可以作為控制變量的一個(gè)環(huán)節(jié)，不影響不同測(cè)試組之間的相互比對(duì)。另外一方面則是系統(tǒng)誤差隨著技術(shù)的升級(jí)也在不斷縮小，甚至在精密測(cè)量中可以忽略不計(jì)，這也是其不會(huì)對(duì)水質(zhì)檢測(cè)化驗(yàn)產(chǎn)生較大影響的重要原因之一。

2.2 偶然誤差

這種誤差受到了多方面因素的干擾，環(huán)境的變化或者是檢驗(yàn)人員本身所具備的專業(yè)素質(zhì)都是產(chǎn)生數(shù)據(jù)誤差的源頭。當(dāng)然，該種誤差產(chǎn)生以后，并不會(huì)因?yàn)楦淖儥z驗(yàn)環(huán)境或者是規(guī)范檢驗(yàn)人員的檢驗(yàn)行為就能夠排斥誤差出現(xiàn)的情況，且出現(xiàn)偶然誤差以后，誤差的數(shù)值是不固定的。在實(shí)際檢驗(yàn)工作中，偶然誤差并不容易能找出產(chǎn)生的原因再加以排除。

3 水質(zhì)檢驗(yàn)中數(shù)據(jù)誤差的處理方法

3.1 降低各類因素影響

為提高水質(zhì)檢測(cè)準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性，必須盡可能降低人為因素、隨機(jī)因素以及系統(tǒng)因素帶來的影響，具體方法如下：（1）降低人為因素影響。通過定期維護(hù)和保養(yǎng)檢測(cè)用儀器設(shè)備，加強(qiáng)檢測(cè)人員日常管理、定期召開業(yè)務(wù)培訓(xùn)、落實(shí)完善的獎(jiǎng)懲措施，即可有效降低人為因素影響。（2）降低隨機(jī)因素影響。可采用多次檢測(cè)求取平均值、基于總標(biāo)準(zhǔn)差確定隨機(jī)誤差等統(tǒng)計(jì)方法降低隨機(jī)因素影響，采用多種不同方法進(jìn)行檢測(cè)并最終對(duì)比檢測(cè)結(jié)果也能夠進(jìn)一步提高水質(zhì)檢測(cè)準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。（3）降低系統(tǒng)因素影響。通過在水質(zhì)檢測(cè)前檢查儀器設(shè)備狀態(tài)、基于標(biāo)準(zhǔn)物明確檢測(cè)方法誤差、開展加標(biāo)回收率試驗(yàn)、設(shè)置空白對(duì)照組進(jìn)行檢測(cè)結(jié)果對(duì)比，即可更好保障水質(zhì)檢測(cè)質(zhì)量。

3.2 相關(guān)檢測(cè)儀器的校正和清潔

使用檢測(cè)儀器設(shè)備獲取水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果時(shí)，需要保證使用的儀器設(shè)備具有一定的準(zhǔn)確性。因此，相關(guān)人員在選擇使用水質(zhì)檢測(cè)儀器設(shè)備時(shí)，需要不斷參考和對(duì)比各種儀器設(shè)備的性能，如果測(cè)試結(jié)果與參考材料的公差之間存在很大差異，則就意味著設(shè)備本身就存在很大的問題，因此，就需要相關(guān)人員在正確的時(shí)間進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)置調(diào)整，以確定測(cè)量工具的準(zhǔn)確性。在對(duì)污水的質(zhì)量進(jìn)行對(duì)比檢查時(shí)，相關(guān)人員需要在使用前和使用后清潔所使用的儀器設(shè)備。如果檢查員沒有及時(shí)清洗設(shè)備中的殘留物質(zhì)，那么就很有可能導(dǎo)致在檢測(cè)過程中，這些殘留物質(zhì)與水發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生干擾，最終導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確[2]。

3.3 規(guī)范數(shù)據(jù)記錄

在水質(zhì)檢驗(yàn)工作中，數(shù)據(jù)記錄包含多方面的內(nèi)容，讀取數(shù)據(jù)信息、記錄數(shù)據(jù)信息、保留數(shù)據(jù)信息都屬于數(shù)據(jù)記錄的一部分。為了保障數(shù)據(jù)記錄的準(zhǔn)確性，促使其接近最真實(shí)的數(shù)據(jù)信息，那么在檢驗(yàn)水質(zhì)的時(shí)候需要完成正確的數(shù)據(jù)計(jì)算過程，并將數(shù)據(jù)結(jié)果記錄下來。例如，在滴定實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)讀取環(huán)節(jié)，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)讀取，通過對(duì)比衡量，將其中最接近的數(shù)據(jù)記錄下來，并且在讀取數(shù)據(jù)的過程中需要保障滴定管中的液體達(dá)到平衡。而在讀取滴定管數(shù)據(jù)的時(shí)候，需要考慮到數(shù)據(jù)的小數(shù)點(diǎn)保留情況，并且在第2 位數(shù)字的記錄過程中，根據(jù)以往的工作經(jīng)驗(yàn)完成準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)估測(cè)，不能直接省略小數(shù)點(diǎn)后的第2 位數(shù)字。在多次測(cè)量中，選擇出測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)，并且依照以往的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)來規(guī)范數(shù)據(jù)記錄結(jié)果，保留最終的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)[3]。

4 結(jié)語

近年來，水環(huán)境問題受到了高度重視，作為水質(zhì)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室，需要保證所出具的數(shù)據(jù)具有代表性和準(zhǔn)確性，因此在水質(zhì)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室中，誤差分析和判定有重要的意義。文章對(duì)水質(zhì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室中常用的幾種誤差理論和判定方法進(jìn)行了歸納和總結(jié)，對(duì)消除誤差提出了幾點(diǎn)建議，誤差的形成原因多種多樣，需要我們?cè)诮窈蟮膶?shí)驗(yàn)中不斷總結(jié)和歸納，并盡力消除誤差，保證我們水質(zhì)檢測(cè)工作能夠高效、準(zhǔn)確的進(jìn)行。