实验室水质分析质量评价方法分析

陆　璐

(新疆维吾尔自治区水文局，新疆 乌鲁木齐 830000)



实验室水质分析质量评价方法分析

陆璐

(新疆维吾尔自治区水文局，新疆 乌鲁木齐 830000)

[摘要]分析水质并进行水质质量评价是水环境监测工作的重点，也是人为对水质分析结果的主要依据。所以实验室中的水质分析质量评价既复杂又繁琐，需要在细节方面做到精确，否则将难以建立水质分析质量的控制体系。本文就探讨了实验室内水质分析质量的评价方法，希望借此提升实验室水质分析质量的评价水准。

[关键词]水质分析质量评价方法；实验室；误差；倍数法；指数法

对实验室实施水质分析质量评价方法的研究体现了国家对水资源的重视与保护。由于水质分析质量评价涉及设备、环境、抽样、试剂、检测等多个环节，所以数据分析及处理的精确性就更难能可贵。

1水质分析质量评价的方法介绍

水质分析质量评价主要涉及水样采集、保存、测定三个方面，本文所主要介绍的是水质分析质量评价的测定阶段。我国在水质分析质量评价方面已经有近百年的历史，其相关技术也越来越完善。到目前为止，已经能够通过多个角度、多种评价方法来分析水质质量，逐步形成了真正的水质分析质量评价体系。下文就介绍几种我国常见的水质质量评价方法。

1.1平行样测定评价方法

平行样测定很考验水质检测人员的水平，因为在样品分析过程中，要对两个相同的检测子样进行数量和质量上的分析，并要精确控制确定质量方面的百分比。考虑到双子样的选取要求具有相差悬殊的质量稳定性，所以在测定环节中对相对偏差值的要求也有所不同。因此这种评价方法在操作上具有差异性，需要检测人员做到双重标准把握，有一方结果出现误差就会让测定过程前功尽弃。

1.2基于随机误差的评价方法

水质分析质量评价存在误差十分正常，通常情况下误差要分为系统和随机两种误差。系统误差也会呈现规律化，它主要出现在使用仪器的校准过程中。而随机误差则体现出无规律性，质量分析值可能有正有负，随机性很强，它主要由分析过程中的不稳定因素所导致，比如说人为的失误操作、环境温度变化等等。

在出现误差时，实验室都会利用比对的方法来缩小误差，比对分析也分两种：实验室内比对和实验室间比对。前者在同一间实验室内由不同实验人员操作不同仪器，利用不同方法实施比对，在多次实验后以常态化减少随机误差；而实验室间比对也同样要通过多次实验，但操作方法和仪器相同，通过多次校正来缩小误差，最后获取满意的结果。水质分析质量评价是一个要求苛刻的实验过程，它的结果关乎国民健康安全问题，所以多实验室的多次实验比对可以大幅度缩小质量评价误差，对水质分析检测工作是极有必要的。

1.3曲线绘制评价方法

利用函数曲线也可以对水质中所得到的数据进行质量评价。这种评价方法是基于最小二乘法原理中两函数之间的线性关系(y=a=bx)而建立的。在线性关系中，a即代表了函数的曲线截距，b则代表了曲线的回归系数。水质分析质量评价时要根据已经校准好的曲线质量要求，确保测量过程中具备符合范围高度的精密度与灵敏度。换言之，校准曲线的对应关系应该做到≥0.999。如果所校准的结果不符合上述要求，就需要返工重做。在曲线绘制时不能超出要求随意延伸曲线，这是为了在计算时将误差降到最小可接受范围内。

如果在实验室水质分析质量评价时水质样品无法满足曲线绘制要求，就必须采用标准溶液来对所绘制函数曲线的起点、峰点和谷点进行逐一确定，要保证它们的相对偏差不会超过6%～12%的范围。如果不符合要求，则要再次利用标准溶液对函数曲线的起点和中点进行确定，直到函数曲线所表示精度符合要求为止。如有必要还可以利用色谱及光度这两种测试分析法来配合标准溶液校准函数曲线，从曲线中提取5个浓度点并确定浓度范围，保证其范围在合理范围内，然后借助仪器约束线性范围，如果水质样品浓度超出浓度范围，也需要重新绘制曲线函数图。

2基于允许误差的倍数法分析

上述几种方法都是可以精确分析评价水质质量的优秀方法，本文所要重点介绍的是基于水质分析质量评价方法分析结果的倍数分析法，这种倍数分析法所依赖的主要依据就是质量评价后出现的允许误差。它相对于传统的文献报道评分方法、平均相对误差法、指数法等等分析深度更深，能多次反映分析结果以缩小误差，也能更客观的体现出水质质量评价结果的标准偏差，所以本文就基于以分析结果总误差为允许误差的倍数法来评价实验室内的未知标准水样水质质量。

2.1评价方法

其次是允许误差EA方面，允许误差的制订要依据多次实验室间评价活动的结果，它主要针对不同浓度的未知标准水样展开分析。允许误差所涉及的参数包括了标准偏差值s，真值T以及水质测定均值。为实验将多种标准水样合成制成标准合成水样，然后对它的真值T进行测试并确定为自变量，而标准偏差和测定均值则作为应变量，此时就能发现几大变量之间所存在的统计学相关关系。

S=-9 x 10-3+0.045T，r=0.9820

2.2评价公式

倍数法的评价公式即评分公式，可以理解为水质质量分析结果的总误差是允许误差的倍数。一般实验室对未知标准水样的分析评分都会依据以下公式展开计算：

要保证公式的计算不会导致评分结果出现负值，就要在上式计算结果≥100时，取值100进行计算。

2.3评分指标

按照实际分析指标来说，实验室内会将水质质量的分析结果指标划分为优秀、良好、普通和不合格四个级别。它们的划分标准是利用分析评价结果的总误差与各个方法的总体标准差之间的比值R来确定，如果R≤0.7，则为结果优秀，如果在0.7～1.4之间为良好，在1.4～2.5之间为普通， R>3则不合格。如表1。

上表1中提到了指数法与倍数法两种评价方法的评分数据指标，其中指数法可以依据平均相对误差来测定水质质量误差，并定义为标准差的倍数指数法，它的评价公式应该为：

而倍数法则以3倍的标准差作为标准计算为：

(|x-T|/MA)3=33=27

因为评价合格分数为60分，所以(|x-T|/MA)3≥100时，取值100计算，公式就可以适用于实验室中许多未知的标准水样在多次测定环境下的分析质量评价结果，可以将上述公式修改为：

表1　实验室水质分析质量不同评价

2.4水质分析评价及评价结果

为了验证倍数法评价的可靠性，选取10个实验室对某未知标准水样进行分析评价，测试次数为5次，用传统指数法和倍数法进行操作，分析结果如表2。

表2　实验室水质质量分析评价结果图表

经过两种方法的对比分析评价发现，它们对水质质量分析评价的一致性很好，且相关性也比较乐观。当r>0.96，指数法和倍数法在评价结论方面表现一致。

3结语

本文重点介绍了基于实验室水质质量分析结果总误差为允许误差的倍数评价法，将其与指数法共同计算并对比，证明了倍数法对水质分析质量评价的稳定性与可靠性。总体来说，实验室水质分析质量评价是一项流程极为复杂且标准要求苛刻的工作，实验人员应该结合实际情况来谨慎选择评价方法，并对数据进行严格校核后才投入使用，这样做以确保水质分析质量评定数据的精确性，保证给水的高品质。

参考文献

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[3]史晓娜,王瑞琪,范文飙，等.水质分析数据评价方法探讨[J].黑龙江科技信息.2010,(9):62.

[中图分类号]P641.12

[文献标识码]B

[文章编号]1004-1184(2016)02-0120-02

[作者简介]陆璐(1985-)，女，江苏无锡人，工程师，主要从事水环境监测，水质分析评价、水质监测分析方法对比方面的研究。

[收稿日期]2015-10-28