水环境评价中随机观测误差的影响分析

田 鹏 伟

(山西省化工设计院,山西 太原 030024)

水环境评价中随机观测误差的影响分析

田 鹏 伟

(山西省化工设计院,山西 太原 030024)

阐述了水环境评价中产生随机观测误差的原因，分析了随机观测误差的定义、特点及其规律性，并对随机观测误差需注意的事项进行了研究探讨，为水污染的治理提供了一定的参考依据。

水环境，随机观测误差，测量，污染

随着现代社会的飞速发展，我国水资源遭到的破坏越来越多，给整个国家的饮水问题都造成了严重的影响，而且工业废水、生活污水等等都在侵蚀着水环境，它目前离我们越来越遥远。在之前报道，兰州市突发自来水苯超标事件，经相关部门调查调查，是由于某石油化工公司一条管道发生原油泄漏,使得污染了供水系统导致。还有许许多多海洋水被破坏，围湖造田带来的生活垃圾污染湖泊水。水资源的污染直接影响工业生产、增大工业农业的设备腐蚀、影响农产品的质量。生活水的污染，又影响人民生活，直接危害人的健康，损害很大。 现在水环境的破坏和影响越来越严重，所以相关部门应该规定出相关的政策，用一种实际的方法去处理水资源的污染问题。随机观测误差对水环境的评价具有着长久而又重要的意义。首先通过分析得出结论，然后加以治理，这是一个连贯性的程序，需要考察研究，得出结论。

1 随机误差定义及特点

随机误差(又称偶然误差)是指测量结果与同一待测量的大量重复测量的平均结果之差。是由于在观测研究的过程中因为一些细小人为的测量误差产生的随机误差而形成的误差。随机误差是随着测定次数的增加，测量的准确性就越高，误差就会随之减少，从而达到误差趋近于零。

2 水环境产生随机观测误差的原因

一般在水环境随机观测误差的测算中，多次测量同一个水域环境的水域值，或对样品水域进行多次测量，虽然采用的是水环境中的随机误差来测量的，但是测量所得的结果数据仍然会有所不同，可以肯定，所得到测量的值与设计理论值会存在着一定的偏差，这些问题往往是由于测量仪器设计结构或者制作测量仪器时出现细节性的问题。包括测量时周围的环境条件；包括温度、湿度、空气的干燥度及仪器使用要求没有达到国家的相关规定。这样就会导致测量工作虽然是在一定条件下进行的，但是随着外界环境、观测者的技术水平和仪器本身构造的不完善等原因，都可能导致测量误差的产生。所以有了天时地利还不够，必须要达到人和的状态，这样水环境随机观测误差才会减小，才会有着理想的状态和变化，所以在研究的过程中,往往会出现很多的问题,那么面临这些问题,都需要相关学者减少误差性。

3 随机观测误差的规律性

一般从水环境表面上来看，随机观测误差的分析看似是没有规律性的，但是在一般的测定过程中，测量的最后结果和预测的结果是无法预估出来的，虽然说没有任何规律性，但是从一些反复的研究和实验证明中还是具有一般的规律特点。但是，现在的许多科研学者进行了反复测定，经过研究得出，随机观测误差随着实验的反复观察，还是会有着一定的规律，也就是具有系统性的规律性。总的来说，大小误差都会出现，但是经过实验的反复多次测定，正负的差距就会越来越小，逐渐趋近于零，很小的误差一般多多少少会存在，但是很大的误差往往很少出现，很大的正负误差出现的就会更少。也就相当于一个抛物线，左右都是低谷，但是往往会有高峰值。一般在光观测水环境时，经过环境和周围气候的一系列变化，观测中发现，小误差出现的几率会高一些，而且这种很大的误差往往很少出现，很大误差出现的几率近于零或极少。如果科研工作者增加误差测定的次数，将所有的实验成果算出其平均值，这样随机误差的错误性会大大的减少。一般在水环境的分析评价中往往会有正面和反面的评价，但是无论怎样都会有着一定的规律性，这为我们的研究提供了一定的方向。

4 随机观测误差必须注意的事项

现在发现了许多系统误差与随机误差的划分是完全吻合的，有时很难区分一些误差到底是系统性的误差还是随机产生的误差。例如观察水环境水域的颜色的深浅，就有着一定的随机性，在相同的地点和不同的时间观察颜色变化就是不同的。因为由于时间不同，水域流量就会不同，也会造成不同的颜色变化值。而且不只是颜色变化这么一说，对于水域环境周围温度的影响，在某一天或几天时间内进行测量时，它的测量值都会不一样，这样的测量结果随之而产生的就应该是属于随机误差，但是在某一季节较长时间内，测量出来的结果，就应该是属于系统误差了，因为系统误差并不是一天两天所形成的。季节性的分析研究时间是比较长的，所以引起的误差就会有系统性，造成我们的分析观测出现细小的误差也是很正常的。

但是以上谈论的问题之外，对于不同的操作方法，误差的性质也有所不同。随机观测误差不能用修正或采取某种技术措施的办法来消除。在随机观测误差中，其实最重要的是抽样误差。比如我们从同一水体中随机抽取若干个大小相同的水体作为实验对象，各个相同水域中的不同小样本的研究结果就会有所不同。这些小样本水体间的差异，同时反映了总体水域之间的差异，也反映了不同水域之间的水质和水污染情况的差异。所以在水环境评价随机观测误差影响分析的过程中，要通过不同的方法来注意，而且需要注意的事项还有很多，很多部分都需要相关专家的论证。

一般除了之前的两类误差外,在测定过程中,由于操作者粗心大意或不按操作规章制度操作也会造成误差。一般在实验过程中水量的大小刻度不一致，水的取出时间不一定、时间记录错误，以及测量仪的读数不精准等等，都属于一种误差，这种由人为造成的误差叫做过失误差，这种误差会对实验的研究和实验最终的结果产生非常严重的影响,因此测量者在研究的过程中一定要严格把关,注意好每个细节。所以，在实验的取样、测评、实验的分析报告中必须严格遵守操作规程，一丝不苟的进行实验，防止出现过失误差。

针对以上各种问题，在水环境评价过程中，能够得出随机误差的影响，而且看出随机观测误差对研究中的误差影响的力度，它对水环境的评价结果真实度都存在着重要的影响，在一般情况下，也是测量不同方法的根据。而且，如果测量的研究值出现很大的误差和偏差，观测误差的差值也会相应的增大，其中最小的随机观测误差指标对水环境评价结果具有决定性的影响。水环境的随机观测误差控制，也需要根据环境、时间、天气等等外在因素来具体分析。一般利用现代科技等先进手段,增强对降水和各种水域的观测,不仅更加精确,而且可以解决一些理论上的问题,从而减少评估的不确定性，进一步改善概率水文中所遇到的问题,提高其实用性。

[1] 王 栋，朱元甡.随机观测误差对水环境评价的影响[J].水利学报，2003(10)：70-72.

[2] 马 继.随机观测误差对水环境评价的影响[J].资源节约与环保，2014(3)：91-93.

[3] 王 霞,李功振.基于模糊本体的水环境评价系统的研究[J].安徽农业科学,2010(7)：10-12.

On influential analysis of random observation errors in water environment evaluation

Tian Pengwei

(ShanxiChemicalDesignInstitute,Taiyuan030024,China)

The paper illustrates the reasons for the random observation errors in water environment, analyzes definitions, features and regulation of the random observation errors, and explores precautions in the random observation errors in water environment evaluation, so as to provide some reference for the treatment of water pollution.

water environment, random observation error, measurement, pollution

2015-01-30

田鹏伟(1982- )，男，工程师

1009-6825(2015)12-0203-02

X824

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