水质检验中的数据误差及处理方法

刘晓坤

摘 要：近年来，水环境问题受到了高度重视，作为水质检测实验室，需要保证所出具的数据具有代表性，因此在水质检测实验室中，误差分析和判定有重要的意义。文章对水质检测实验室中常用的几种误差进行了归纳和总结，对削减误差提出了几点建议，误差的形成原因多种多样，需要在今后的试验中继续总结和归纳，保证环境检测工作能够高效、准确的进行。

关键词：水质检验;数据误差;处理方法

1 引言

水质检验中任何数据的偏差均可能造成不准确性，影响检验结果，而如何保障水质检验数据的准确性、获取真实可信的结论，在水资源污染防治、保障饮水质量等方面具有重要意义。

2 水质检验现状

20世纪中期以来，随着人口数量的快速增长和城市的快速工业化，大面积水资源受到了污染，形势十分严峻。水质检测系统最早是由美国、英国、日本等国家在20世纪70年代逐渐发展起来的。我国在早期并没有开展对水环境的保护，相对于国外对这方面的重视程度，我们还存在着不小的差距。直到1997年，我国第一个水质自动检测站在广东省东江市建城，两年内，我国陆续在重点湖泊、江河地带建立了82个自动水质检测站。水质检测技术逐渐开始在人们的生产生活中发挥着重要的作用。2002年，杨晓芬等人提出一种能快速灵敏的检测出地面水和污水中苯胺类化合物的试剂盒，检测苯胺浓度为0.2mg/L～0.8mg/L，该试剂盒用于合成水样和环境水样的分析，回收率在94.9%～98.2%之间，这种试剂盒已经成功地用于合成水样和环境水样中的水质分析。2010年单战虎等人研制了一种基于多源光谱信息融合的多参数水质分析仪，相比市场上常规的光谱精度要高。虽然我国在水质检测体系上起步的较晚，目前仍处于探索阶段，但是随着近年国家对水资源保护的重视程度日益增加，也已初步建成具有我国特色的环境连续自动管理体系。

3 水质检验误差综述

任何的测量、检测和试验都避免不了误差的存在，在一切的科学试验中，误差是自始至终存在的。检测分析中获得的值与它的客观真实值在数值上是不一致的，因此需要对检测数据的可靠性进行客观的评定，也就是误差分析。按照误差的来源和性质的不同，一般误差分为：系统误差、随机误差和过失误差3种。在检测分析实验室中，当对试验结果进行分析和结果评定时，首先要确定的就是试验误差，试验数据的误差主要由3个概念来阐述，分别是正确度、精密度和准确度。①正确度：它是指大量测定结果的平均值与真值的接近程度，反映了系统误差的大小。②精密度：是对检测和测量结果的重复性的判定，它反映的是随机误差的大小。③准确度：表示了试验结果与真值的一致程度，它反映了个体误差和随机误差的综合。精密度高并不意味着正确度也高，如图，用一组射击打靶的图示反应了精密度、正确度和准确度对试验数据分析的意义。图（a）表示精密度高而正确度低，图（b）表示正确度高而精密度低，图（c）表示精密度和正确度均低，即准确度低，图（d）表示精密度和正确度均高，即准确度高。

4 水质检验数据误差因素

在水质检验过程中，数据误差属于必然现象，误差的存在可能对水质检验的结果造成影响，进而影响对水质的判断。若未能保证水质检验的准确性，将无法为人们提供优质的水源，而水质检验也将失去意义。找出水质检验中造成数据误差的原因，在改善水质检验技术、提升水质檢验质量中均具有重要意义。

4.1 系统因素

由于水质检验工作具有很强的专业性，需要专业技术人员按照设备的具体操作步骤进行检验，但因系统固定因素的存在，常常会在一次检验中出现多次误差。例如，检测设备有误差存在，而检验工作人员在使用的过程中，没有发现误差的存在，将会导致数据出现误差，甚至会影响后续的一系列工作。可见，及时发现和处理设备的误差，才能从根本上解决问题，防止水质检验过程中的误差出现。除了固定性因素外，还存在水质检验过程中的不固定因素造成的数据误差，如溶液浓度，因溶液浓度会随着外部环境的变化而产生不同的测量结果，使得检验人员难以准确把握溶液的浓度值。针对上述情况，目前采用的主要方法就是在密封的环境下，进行溶液浓度的测量，从而保障水质测量结果的可靠性、有效性。

4.2 随机因素

根据已有学者的研究，在水质检测中，各类检测条件的控制是减少随机误差的重点，比如水质检测人员在检测中应考虑到光照、风速、气温、气压等环境因子对水质检测数据结果的影响，通常为了减少随机误差，会采用多次检测求取平均值的方法，这种方法在不同数据误差控制中都具有较高的使用率。尽管有学者在随机因素误差控制中采用总标准差对随机误差进行确定，但是这种方法存在局限性。在随机因素误差控制中，还可以采用不同方法进行检测，然后对最后的检测结果进行对比，这种方法也能够消除随机因素所引起的数据误差。

5 减少数据误差的方法

5.1 统一分析方法

虽然水质检测涉及到较多的项目，而且不同检测项目的具体检测要求以及精度都存在差异性，但是对于同一检测项目，在检测过程中采用的检测方法、仪器设备等应保持一致。只有检测方法以及使用仪器保持一致，最终得到的检测结果才能够具有可比性，通过比较可以减小误差，达到水质检测的目的。按照国家标准规定生活饮用水的浑浊度不允许超过1NTU。当水质检测的分析方法、仪器设备等统一后可保证检测结果满足可比性要求，有助于减小误差。

5.2 重视仪器设备的校正

在对水质检验仪器进行校正时，不仅要校正仪器设备的精准度，还要对其进行样品检验，将检验结果与标准数据进行对比，如果两者偏差在误差允许范围内，则说明仪器具有高精准度;如果误差较大，则需要分析误差原因，并对仪器进行校正，从而进一步保障水质检验结果的可靠性。

5.3 检验结果的有效处理

水质检验的结果是以数据的形成呈现，对结果的处理就是对检验数据的处理。面对检验结果的大量数据，首先需要检验人员对其进行挑选和处理，主要是对存在异常或者不符合检验目的的数据进行处理，并要分析产生这些数据的原因，且做好相关记录;其次是对剩余的数据进行相应的计算，从而保障平均值与测量数据间绝对值的可靠性;最后可采用4d法对数据进行保留。

5.4 数字处理措施

数字处理主要指水质检验操作人员在查阅其他检验项目的基础上，结合实际检验经验，对水质检验所得的数字进行精确计算，以减少误差的产生，确保数据的准确性及真实性。在该方法运用过程中，首先需安排2-3名水质检验操作人员，结合以往的工作经验，反复严查检验所得的数据及记录的数据，并核查与其相关的所有数据，以保障检验数据的准确性;在读取滴定管数据时，应反复核查及检验所得数据，水质检验操作人员在读取数据时，为了减少误差，应将视线平行于滴定管的凹液面处。此外，在保留所读取的数据时，尽可能保证数据的精准性，对于需保留有效值的数据，可保留至小数点后两位，还可在对数据进行多次比较后，最终获取最精确的数值;数字处理方法的实施需对所得数据进行综合分析，以确保检验数据与水质目的数据符合。

6 结束语

综上所述，为减少水质检验数据误差，应加强对各个影响因素的控制，可以通过统一分析方法、仪器设备的校正、提高检验人员素质、检验结果和数据的处理等措施来保障水质检验数据的准确性，从而为人们提供更加优质的水源，确保人体的健康和人类的发展。

参考文献

[1]李戈燕，尼加提，刘燕，芳霞.有关水质检验数据误差及处理的相关探索[J].中国卫生标准管理，2017，815：18-20.