废水水质检测实验误差分析与数据处理探究

2022-11-10朱建跃

低碳世界 2022年7期

朱建跃

（广东广环检测技术有限公司，广东潮州 521000）

0 引言

人们日常生活和工业生产等活动会产生大量废水，而废水中的污染物会引起对环境的破坏，因此为了减少废水对环境的污染，在排放废水之前对其水质进行检测是十分重要的。水质检测实验过程存在很多不确定因素，且很容易产生误差，为了尽可能减小误差，保证检测结果的精确度，加强误差分析和对数据处理方式的研究是关键。

1 废水水质检测实验误差分析

1.1 误差类型及特点

在废水水质检测实验当中，得到的检测结果和实际水质值之间存在一定的差距，即形成误差。通过废水水质检测实验能够得出其中的各类污染物的含量，虽然在实验室中进行检测相对稳定，但仍容易出现误差问题。随着实验环境的变化，废水中的部分成分也会随之发生变化，导致废水水质检测结果难以保证精准度。误差基本不能完全消除，但是对误差产生的因素加以控制，使其在合理范围内，能够确保废水水质检测实验结果的有效性。在废水水质检测实验中，常见的误差类型包括分析前误差、分析中误差和分析后误差[1]。根据不同误差对检测结果的影响程度又可以将其分为绝对误差和相对误差。在检测实验中，实验环境、试验设备等（图1）都容易产生误差问题，根据误差产生的原因和性质，又可以将其分为随机误差、过失误差、确定误差和不确定误差。过失误差主要由操作人员引起，随机误差基本不可控制。

图1 水质检测实验室及设备

1.2 误差产生的原因

废水水质检测实验产生误差的原因有很多，且不同原因引起的误差效果有所不同。首先，如果在检测之前所采集的样品不够全面，在检测时缺少代表性，那么检测的结果就难以代表废水的水质情况，进而产生误差。在检测过程中如果所使用的设备由于缺少维护或者没有定期检查等，很容易导致其测量的结果不够准确，进而引起检测误差。另外，检测技术人员的操作也是引起误差的主要原因，如果其在读取测量数据时读数不够精确、修约不够规范等情况也会造成检测实验的误差，影响检测结果。

2 废水水质检测实验误差数据处理

2.1 系统误差处理

在废水水质检测实验当中，系统误差较为常见，其主要是由于受到检测实验中各条件的偏差所导致的结果误差。系统误差通常在检测进行时就出现且作用于检测结果，产生一定的影响。一般来说，系统误差包括由仪器设备、试剂选择、操作方法等产生的误差。在处理系统误差时，首先可以采取对照测试的方式进行处理，在检测结束后进行重复实验，将两次结果进行对比，发现误差情况并以此进行相应的计算，或者对标准样品进行检测，保持检测的准确度，将二者加以对比。其次，可以采用空白测试的方法。在不对样品进行检测时，同样操作检测过程中，按照标准化的检测方式进行，并在相同步骤、相同条件的检测下得出相应的检测数据，并将检测样品得到的结果减去空白测试得到的数值，最终得到精准的测试结果，降低系统误差率。另外，还可以采用校准测试的方式，在检测后对检测仪器设备进行校准，并在校准后的仪器基础上进行再次测量，将其中的误差消除掉。

2.2 间接误差处理

间接误差是在废水水质检测实验中常见的误差类型，造成间接误差的原因有很多，处理间接误差时也需要根据引起误差的原因采取不同的措施。这对间接误差，操作人员可以通过调整仪器的精度和加强管理、对检测的废水样品加以优化、提高检测操作的标准化等方式对其进行处理。在实际废水水质检测实验中，所有错误操作都会引起相应的误差，且错误越多误差越明显。因此，为了最大限度地降低间接误差，操作人员必须严格规范实验过程，在测量的过程中采取最科学合理的检测方式，降低在检测过程中出现的误差概率[2]。同时，在间接误差处理过程中需要注意，当还没有完全确定最终的检测结果时，应该采用原始的数值展开计算。

2.3 直接测量误差处理

在对废水水质检测过程中，对数据读取和处理的方式主要有直接处理和间接处理两种方式。在读数过程中直接根据检测仪器和设备进行读数的方式为直接测量。在直接测量中产生误差的主要原因在于仪器设备的质量产生测量误差，根据误差程度可分为微小误差和粗大误差。在检测过程时没有重复检测实验，仅凭借单次测量很容易导致最终的检测结果准确度降低。因此，为了处理直接测量误差，如果是微小误差则应对废水水质进行多次实验检测，得到多个结果进行对比和计算，进而有效控制误差。在条件允许的情况下，还可以利用数学计算的方式对多次检测得到的数据进行计算，使最终的数据最接近真实数值。而粗大误差则需要综合考虑客观因素和主观因素，并至少重复10 次以上的检测实验，降低检测误差率。

2.4 间接测量误差处理

在废水水质检测实验中，获得相应的数据结果后，将实际测量值代入相应公式当中，获得相应的间接数据测量数据值。在这一过程中，受到直接测量数据结果和计算处理公式的影响，很有可能出现间接测量误差。在计算间接测量值的过程中，其准确度与直接测量值的结果有直接关系，因此直接测量值会影响间接测量值，最终影响分析结果的准确度。为了处理间接测量误差，操作人员应先根据相关的计算公式对误差值加以计算，并充分考虑当所有的误差同时存在且误差值叠加时会产生的相应结果。在利用计算公式计算间接测量值时，应同时计算出相对误差和绝对误差值。在处理间接测量误差时，先进行误差分析再通过绝对误差和相对误进行计算，并根据计算方法加以分析得到有效的处理结果。

2.5 实测数据误差处理

在废水水质检测实验当中，如果操作人员没有做好水样采集和相应的处理工作，并且在操作过程中没有按照相关标准进行，很容易引起实测数据误差。对此，操作人员应在保证水样处理质量、操作规范且仪器设备精准度均符合要求的基础上，对实测数据误差进行处理。首先，在对测得的数据进行分析时，管理人员应根据以往经验，同时选择两名及以上的工作人员利用科学的方法读取检测数据，一般采用双盲法的方式，以此才能够有效避免实测数据误差的产生，并及时找出误差漏洞。其次，解决实测数据误差最直接的办法为经验法，可以获得较好的处理结果。由于在废水水质检测过程中，水质样本很有可能是重复的，受到地域等因素影响，样品的固定性较强，其中的成分也相对固定[3]。所以在对检测数据结果进行分析时，如果发现与以往经验存在明显异常的情况，基本可以初步判断该废水存在污染问题。在此基础上技术人员再将该数据与以往的数据进行对比，从中发现误差问题并加以处理。另外，在操作人员读取检测数据时，需严格按照规范进行，例如，在读取滴管数据时要确保读数的正确位置（图2），以此避免由于读数造成的数据误差。

图2 滴管正确读数

3 提高废水水质检测质量、降低误差的策略

3.1 优化检测方法

为了降低废水水质检测的误差率，需要不断优化检测方法，保证检测质量。首先，应保证检测实验和分析方法的科学性和权威性，确保其符合国家规定的水质检测要求，从而保证检测实验数据的准确性。其次，为了降低外界因素对检测结果的干扰，操作人员应定期记录实验室的环境数据，并对废水样品等进行质量检测，定期检查相关操作仪器设备，详细记录所有检查情况，以作为后续水质检测中的重要参考。另外，还需要分析和测定使用的方法，检验使用方法在废水水质检测中的适用性和数据的准确性，通过多次实验找出最合适的检测方法，提高废水水质检测质量，以此为标准，督促企业排污达到废水排放标准（表 1）[4]。

表1 废水排放标准

3.2 升级检测技术

升级检测技术能够从根本上提高废水水质检测的质量，使水质检测工作更为科学。对此，相关操作人员和管理人员应加强对检测技术的研究和创新，在现有检测技术的基础上不断优化升级检测技术，确保技术的科学性和适用性，提高检测的质量和效率，有效避免出现误差情况，以此保障废水水质检测结果的准确性。另外，为了适应检测技术的升级，检测操作人员也需要不断提升个人能力。对此，相关机构应加强对操作人员的技术能力培训，通过定期培训和考核的方式，确保其能力达到检测要求之后才能上岗工作[5]。图3 为水质化验员培训。

图3 水质化验员培训

同时，检测机构还可以制定相应的奖惩机制，以此约束操作人员的实验行为，确保实验严格按照标准进行，并能够有效激发检测人员的工作热情和积极性，提高检测质量。在条件允许的情况下，检测机构还可以对外招聘一些专业能力更强、经验更丰富的操作人员加入本机构的检测人员队伍当中，不断提升检测队伍的整体能力和素质，从各方面提高废水水质检测质量。