【摘 要】水质检验是防治水污染、保证人民用水安全的重要手段,其在一定程度上直接影响到人民群众的切身利益,理应加以重视。在水质检验中,应设法降低数据误差,以提高水质检验结果的精准度。据此,笔者结合相关理论知识,浅析如何有效处理水质检验数据的误差,
【关键词】水质检验;误差;处理
引言
在水质检测中,数据误差指的是水质的实际值与实测值之间存在的差值,其中当实际值比实测值小时,误差为正,反之为负。一般而言,数据误差存在不可避免性,但通过改进检测技术和提升人员的操作水平,可以减少误差。据此,下文首先介绍水质检验数据误差的成因,并进一步提出行之有效的处理办法。
一、水质检验误差分类
按误差产生的原因,可将水质检验误差分为系统误差、偶然误差、过失误差:
(一)系统误差。系统误差是由一些固定因素所致的误差,亦称之为可测误差。水质浓度检测中产生的系统误差存在不固定的特征,究其原因如下:在环境因素的影响下,备测的标准溶液会发生体积变化,继而引起标准溶液的浓度变化,并最终对水质浓度的检测结果产生一定的影响,同时标准溶液在不同环境下的体积变化有所差异,因此检测结果的误差也表现出不确定性的特征。无论是不固定或固定的数据误差,均可通过查找原因和规律来加以控制,比如按规定校正砝码来减小或消除称量产生的误差等。
(二)偶然误差。偶然误差是由不确定性因素所致的误差,即在水质检验中,存在一些无规律可循、不固定的影响因素,比如环境因素和操作因素等,其中环境因素是在同一环境下出现的检测误差;操作因素是在科学的操作条件下产生的检测误差。一般来讲,偶然误差是检测湿度、温度和气压等条件波动对检测结果产生的间接或直接作用。另外,不同环境等因素所致的检测误差可能成正向或负向变化,其确切方向在一定程度上取决于检测项目与影响因素的特征。
(三)过失误差。过失误差是由人员操作失误所致的误差,亦称之为操作误差,其与检验人员的综合素质及操作技能等因素之间存在间接或直接的关系。在水质检验中,常见的过失误差如下:盛放待检水的检验器具不洁净,使得待检水受污染或使之水质变化,继而影响检验结果;检验试剂使用错误、试剂添加量不当、错误记录或计算检验结果等均会直接影响检验结果,使之产生误差。另外,过失误差均存在不确定性的特征,即检验结果可能偏大或偏小。
二、水质检验误差的产生与分析
一般来讲,在水质检验中,以下四个方面会引起数据误差:
样品稀释产生的误差。在稀释样品时,稍有不慎,便会产生数据误差,即:过小的取样体积会增加稀释倍数,继而导致分析结果偏高,而过大的取样体积会降低稀释倍数,继而导致分析结果偏低。在实际工作中,当水样的含量偏高时,一般要求减少取样量,但这一做法会增加误差,为此,先按不同的体积对这一类水样进行多次取样测定,并从中选出最佳的取样量。
容器和器皿产生的误差。在处理、制备和存储标准溶液时,一般会使用到专业的容器和器皿,比如过滤器、坩埚和烧杯等。在实际操作中,操作人员应按样品及器材的属性等选择最佳的器皿,以免因容器和器皿选用不当而玷污样品或引起样品的吸附损失。比如,在玻璃中,锑、锰、砷、铁等的杂质含量一般介于0.05-0.5%之间,若对上述元素进行痕量级分析,便会引起分析结果过高。另外,还应正确使用和清洗容器和器皿,以消除水质检验中一切与容器、器皿有关的数据误差。
标准曲线产生的误差。在水质分析测定中,标准曲线的应用十分广泛,且通过比较标准已知数值的标准曲线,可得出样品的测定结果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆可见,正确绘制标准曲线至关重要,即:在试剂、计量仪器等条件不变的情况下,分时段多次绘制标准曲线,若标准曲线斜率的波动值较小,则为合格,反之,则需考虑仪器及标准溶液的属性或条件是否发生改变,并在深究其原因的基础上,再次绘制曲线。
实验室环境因素的影响。一般而言,水质检验要求实验室保持安全、整洁、通风的操作环境,且彼此之间存在干扰的项目不得选在同一实验室进行检测,同时办公区与检测区之间应相互隔离,以免环境因素引起测定结果异常波动。另外,还应严控实验室的温湿度参数,具体按季节条件而定,即:夏季温度介于18-28℃、冬季温度介于16-20℃;夏季湿度≦70%、冬季湿度≧30%。
三、水质检验误差的处理方法
在水质检验中,应规范检验过程及对检验数据进行处理,以提高水质检验结果的精度,其中水质检验数据精度的控制最主要的还是减少检验过程产生的误差。据此,笔者主要从数字与检验结果处理角度讨论水质检验数据误差的处理。
(一)数字处理。在计算和分析水质检验结果时,应在先前类似的数据处理经验及检验误差处理方案的基础上,安排至少3人反复读取、记录和统计检验数据,其中在读取和记录数据时,根据自身积累的知识和工作经验,快速分析检验数据与检验项目是否吻合及是否用来反映检验项目的实质。为了保证数据读取的有效性及准确性,最好采取多次读取的方法读取数据,且在读取数据时,注意以下事项:1.读取人的视线与滴定管内液体的凹面持平;2.读取数字保留到小数点的后两位,以保证所得数字的有效性和准确性。例如,在读取滴定管的数据时,读得21.23、21.11、21.24、21.23mL四个数据。在以上四个数据中,21.23、21.11、21.24mL有刻度,则为准确数据;21.23mL是估读出来的数据,具有不确切性,则为可以数字,注意可以数字是在经验基础上所得的数据,具有一定的参考价值,因此在记录时应当加以保留,且以上四个数字统称为有效数据。
(二)检验结果处理。若一次检验与计算结果与预期结果、逻辑判断及之前几次检验、计算结果之间存在明显的差异时,便需对其加以分析和判断。在检验操作与结果处理中,应从多种角度对异常数据开展分析和判断,以免异常值的存在使得检验数据的均值出现偏差。此时,检验人员应结合项目的检验背景、操作过程、异常数据是偏大或偏小等情况,详细分析异常数据的成因,并在确定原因之后将之舍弃,以保证检验结果的精准度。另外,在记录和处理数据时,检验人员对数据的反复检验次数应≧5次,且至少保证4次是有效的检测结果,继而保证检验数据的有效性和准确性。检验数据一般采用4d法来加以处理,即:排除异常数据;计算剩余的数据,得出其平均值及平均偏差,并算出检验数据与均值的绝对值及两组数据的比值,其中当比值>4时,舍去与之对应的异常数据;当比值<4时,保留相应的数据。研究表明,采用4d法取舍异常值的做法往往受制于检验次数,因此此适用范围有限,具体根据实验项目对数据的精度要求而定。
结束语:
为了保证水质检验结果的有效性和精准度,首先应明确水质检验出现数据误差的原因;其次,在水质检验出现误差之后,应采取数字及检验结果处理等办法来处理数据误差。总之,对数据误差的处理效果直接关乎到水质检验数据的有效性,理应加以重视。
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论文作者:曹亚娟
论文发表刊物:《低碳地产》2016年6月第11期
论文发表时间:2016/11/10
标签:误差论文; 水质论文; 数据论文; 因素论文; 标准论文; 操作论文; 器皿论文; 《低碳地产》2016年6月第11期论文;