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【摘 要】水质分析有着极其重要的卫生学意义，其结果对于制定饮用水标准等具有指导意义，因此在做水质分析实验时一定要谨小细微，严格遵守实验规范和操作步骤。本文对在实验过程中有关误差出现的原因做了一些探究，并提出了一些对应的措施。
【关键词】误差 控制 水质分析 系统误差 随机误差 粗大误差
【Abstract】The deviation in water quality’s analysis is inevitable.We can’t eliminate but we can try to reduce it.This paper discussed why the deviation appeared and how to reduce it.If we can take effective way to reduce it，our experimental level and result will take a great progress.
【Kaywords】The deviation control water quality’s analysis Random error System Error Gross error
水中含有丰富的营养成分及各种人体必须的微量元素，以促进人体生长、发育、健康长寿。但是当水中各种成分含量升高或降低时则可能对人体健康有影响。因此我们必须时刻对饮用水物理性质、化学性质、放射性和水中生物等方面时刻进行分析，以检验其是否符合国家卫生标准。水质分析是我们最常用的一种手段，包括一般理化性状14 个项目，非金属无机物34 个项目，金属成分24 个项目，微量有机物56 个项目，放射性物质6个项目，细菌指标3个项目，共计137个项目。其中有35 个项目列为国家生活饮用水水质标准之内，2 项为参考指标，作为评价饮用水质标准的依据。（《泰山卫生》2001年第25卷第6期 50、51页）
由于涉及检测项目较多，在水质分析检测过程中不可避免地会存在着因分析人员、分析仪器和分析方法等因素而造成的系统误差和偶然误差，这些误差如果超出了一定的范围就会造成错误的分析结果。（《水资源研究》2009年6月第30卷第2期 8页）为了使水质分析结果准确可靠，我们需要对整个分析过程（从取样到分析结果的计算）进行质量控制，采取一系列减小误差的措施，以确保分析结果的可靠性。（《新疆化工》2002年第1期35页）
一、误差产生的原因
误差可分为系统误差、随机误差和粗大误差，其中系统误差和随机误差又称之为不可避免误差，主要由实验条件（如温度、光照等不可控制因素）的影响所造成；粗大误差称之为可避免误差，如由于实验人员粗心大意，读数错误，记录错误或操作失败等所致，这类误差往往与正常值相差很大，可以通过规范操作过程等手段避免。
二、误差的解决办法
1.系统误差
系统误差由某些固定不变的因素引起的。在相同条件下进行多次测量，其误差数值的大小和正负保持恒定，或误差随条件改变按一定规律变化。
解决办法：
1.1所选分析方法，必须达到要求的准确度。
1.1.1分析结果的总误差不应超过要求的检出限。
1.1.2实验过程中水样质量控制误差不超过要求检出限的1/2。
1.2作空白测定的步骤，必须与作样品时的操作步骤相同。
1.3在有条件时，应作不同分析方法的比较试验，这对系统误差提供有价值的定量依据。因此，它的结果总是值得参考的。
1.4如果样品中含有保存剂，标液中也必须加入。
2.随机误差
随机误差是由某些不易控制的因素造成的。在相同条件下作多次测量，其误差数值和符号是不确定的，即时大时小，时正时负，无固定大小和偏向。随机误差服从统计规律，其误差与测量次数有关。随着测量次数的增加，平均值的随机误差可以减小，但不会消除。
解决办法：
2.1对常规分析项目有意义的是总标准差。
2.2应从几个实验室证明该方法有足够的精密度。
2.3至少对两个浓度最好靠近那个方法的上、下限，测出比较可靠的精密度。
2.4当重复分析数目增加时，用标准差来评定的不确定性相应减少。因此，最好有个或更多的自由度，以减少随机误差。
3.粗大误差
粗大误差是指与规定条件下所预期明显不符的误差，主要是由于实验人员操作时粗心大意或仪器故障影响显示值不准确而当时未被操作者发现等因素造成，这类误差往往与正常值相差很大，一般可以通过规范操作程序予以避免，并在整理数据时依据常用的准则加以剔除。
解决办法：
3.1经常维护保养仪器，并对仪器定期进行检定，使其保持较高的精度。
3.2操作者必须严格遵守操作规程，并应具有熟练的检测技能。
3.3操作者在进行实验时必须细心细致，在记录数据等的时候避免出现人为失误。
三、消除误差时应注意的问题
为了尽量克服水质分析结果中出现的误差，在实验过程中，有一些具体问题值得操作者引起注意。
1.实验方法必须统一
对同一测定项目，每次必须采用同种的测定方法。对一些非特异性指标来讲，如浑浊度的测定，为了获得可比较的结果，必须每次采用同种的分析方法和相同的测定仪器。
2.规定相对标准差值
分析被测样品的浓度，应当给出最佳相对标准差的浓度，这个浓度要尽可能靠近方法浓度的上限，以便在实验分析实验结果时可以初步判定结果的可靠性。
3.试剂
正确选择使用的化学试剂是实验成功的根本保证，在选择和使用试剂过程中，要注意以下几个问题：
3.1必须选用相同等级和产地的试剂，这样才能较理想地消除系统误差。
3.2所选用的试剂要查证试剂主体和有关杂质含量是否满足实验要求。
3.3实验所有溶液要以室温条件下的超纯水配置，空白样品要与每组溶液同时测定。
3.4在配置溶液和测定过程中要避免一切可能的玷污，如操作时实验者要戴上塑料手套，防止手污染溶液。
4.器皿和容器
实验中所使用的器皿和容器选择不当，也可能引起较大的实验误差，因此实验前必须对器皿和容器进行选择和处理。
4.1由于各种容器和器皿的制作材料中含有不同的微量元素，对于痕量测定实验结果影响较大，因此实验者因根据不同情况选择不同容器和器皿。
4.2所有容器和器皿对溶液都有吸附作用，在实验以前应当用溶液对容器和器皿进行充分润洗，以免因容器吸附印象溶液浓度，给实验造成误差。
4.3所有容器，尤其是测量容器，如滴定管等，在实验前清洗、润洗后要进行校准。
四、结果报出控制
检测结果是水质分析的最终产品，报出结果规范与否是实验成功的重要指标，因此必须对报出结果进行有效控制。
1.报出结果要求
1.1结果报出时，指标名称和单位须与标准要求一致，不得任意更改。
1.2每个指标只能报出一个结果，及时同时测定几个平行样，也只能取符合相对标准偏差要求的数据以平均值报出。
2.报出结果有效数字位数的确定
报出结果有效数字位数的确定，应同时考虑方法给出的最低检测质量浓度或仪器测定值计算的最低检测质量浓度与标准限值的要求。原则上以方法给出的最低检测质量浓度或仪器测定值计算的最低检测质量浓度位数一致，但当标准限值太低或太高时，应酌情对报出结果有效数字位数进行增减。当标准限值与最低检测质量浓度接近时，可适当增加报出结果有效数字位数，当标准限值远远高于最低检测质量浓度，且能确保检测结果不影响评价时，报出结果有效位数可适当减少，或提高最小报出值。
五、小结
误差是实验过程中不可避免的，实验者只能想方设法减少而不能消除误差。以上对实验中出现误差的原因和减少误差的措施做了一些探讨。在实验过程中，如果能采取有效的方法减少误差，那对我们的实验水平和分析结果都会有一个较大的提高。
作者简介：赵雨云，性别，男，1981年9月29日生，2008年毕业于中北大学分校，环境工程专业（本科）。
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【关键词】误差 控制 水质分析 系统误差 随机误差 粗大误差
【Abstract】The deviation in water quality’s analysis is inevitable.We can’t eliminate but we can try to reduce it.This paper discussed why the deviation appeared and how to reduce it.If we can take effective way to reduce it，our experimental level and result will take a great progress.
【Kaywords】The deviation control water quality’s analysis Random error System Error Gross error
水中含有丰富的营养成分及各种人体必须的微量元素，以促进人体生长、发育、健康长寿。但是当水中各种成分含量升高或降低时则可能对人体健康有影响。因此我们必须时刻对饮用水物理性质、化学性质、放射性和水中生物等方面时刻进行分析，以检验其是否符合国家卫生标准。水质分析是我们最常用的一种手段，包括一般理化性状14 个项目，非金属无机物34 个项目，金属成分24 个项目，微量有机物56 个项目，放射性物质6个项目，细菌指标3个项目，共计137个项目。其中有35 个项目列为国家生活饮用水水质标准之内，2 项为参考指标，作为评价饮用水质标准的依据。（《泰山卫生》2001年第25卷第6期 50、51页）
由于涉及检测项目较多，在水质分析检测过程中不可避免地会存在着因分析人员、分析仪器和分析方法等因素而造成的系统误差和偶然误差，这些误差如果超出了一定的范围就会造成错误的分析结果。（《水资源研究》2009年6月第30卷第2期 8页）为了使水质分析结果准确可靠，我们需要对整个分析过程（从取样到分析结果的计算）进行质量控制，采取一系列减小误差的措施，以确保分析结果的可靠性。（《新疆化工》2002年第1期35页）
一、误差产生的原因
误差可分为系统误差、随机误差和粗大误差，其中系统误差和随机误差又称之为不可避免误差，主要由实验条件（如温度、光照等不可控制因素）的影响所造成；粗大误差称之为可避免误差，如由于实验人员粗心大意，读数错误，记录错误或操作失败等所致，这类误差往往与正常值相差很大，可以通过规范操作过程等手段避免。
二、误差的解决办法
1.系统误差
系统误差由某些固定不变的因素引起的。在相同条件下进行多次测量，其误差数值的大小和正负保持恒定，或误差随条件改变按一定规律变化。
解决办法：
1.1所选分析方法，必须达到要求的准确度。
1.1.1分析结果的总误差不应超过要求的检出限。
1.1.2实验过程中水样质量控制误差不超过要求检出限的1/2。
1.2作空白测定的步骤，必须与作样品时的操作步骤相同。
1.3在有条件时，应作不同分析方法的比较试验，这对系统误差提供有价值的定量依据。因此，它的结果总是值得参考的。
1.4如果样品中含有保存剂，标液中也必须加入。
2.随机误差
随机误差是由某些不易控制的因素造成的。在相同条件下作多次测量，其误差数值和符号是不确定的，即时大时小，时正时负，无固定大小和偏向。随机误差服从统计规律，其误差与测量次数有关。随着测量次数的增加，平均值的随机误差可以减小，但不会消除。
解决办法：
2.1对常规分析项目有意义的是总标准差。
2.2应从几个实验室证明该方法有足够的精密度。
2.3至少对两个浓度最好靠近那个方法的上、下限，测出比较可靠的精密度。
2.4当重复分析数目增加时，用标准差来评定的不确定性相应减少。因此，最好有个或更多的自由度，以减少随机误差。
3.粗大误差
粗大误差是指与规定条件下所预期明显不符的误差，主要是由于实验人员操作时粗心大意或仪器故障影响显示值不准确而当时未被操作者发现等因素造成，这类误差往往与正常值相差很大，一般可以通过规范操作程序予以避免，并在整理数据时依据常用的准则加以剔除。
解决办法：
3.1经常维护保养仪器，并对仪器定期进行检定，使其保持较高的精度。
3.2操作者必须严格遵守操作规程，并应具有熟练的检测技能。
3.3操作者在进行实验时必须细心细致，在记录数据等的时候避免出现人为失误。
三、消除误差时应注意的问题
为了尽量克服水质分析结果中出现的误差，在实验过程中，有一些具体问题值得操作者引起注意。
1.实验方法必须统一
对同一测定项目，每次必须采用同种的测定方法。对一些非特异性指标来讲，如浑浊度的测定，为了获得可比较的结果，必须每次采用同种的分析方法和相同的测定仪器。
2.规定相对标准差值
分析被测样品的浓度，应当给出最佳相对标准差的浓度，这个浓度要尽可能靠近方法浓度的上限，以便在实验分析实验结果时可以初步判定结果的可靠性。
3.试剂
正确选择使用的化学试剂是实验成功的根本保证，在选择和使用试剂过程中，要注意以下几个问题：
3.1必须选用相同等级和产地的试剂，这样才能较理想地消除系统误差。
3.2所选用的试剂要查证试剂主体和有关杂质含量是否满足实验要求。
3.3实验所有溶液要以室温条件下的超纯水配置，空白样品要与每组溶液同时测定。
3.4在配置溶液和测定过程中要避免一切可能的玷污，如操作时实验者要戴上塑料手套，防止手污染溶液。
4.器皿和容器
实验中所使用的器皿和容器选择不当，也可能引起较大的实验误差，因此实验前必须对器皿和容器进行选择和处理。
4.1由于各种容器和器皿的制作材料中含有不同的微量元素，对于痕量测定实验结果影响较大，因此实验者因根据不同情况选择不同容器和器皿。
4.2所有容器和器皿对溶液都有吸附作用，在实验以前应当用溶液对容器和器皿进行充分润洗，以免因容器吸附印象溶液浓度，给实验造成误差。
4.3所有容器，尤其是测量容器，如滴定管等，在实验前清洗、润洗后要进行校准。
四、结果报出控制
检测结果是水质分析的最终产品，报出结果规范与否是实验成功的重要指标，因此必须对报出结果进行有效控制。
1.报出结果要求
1.1结果报出时，指标名称和单位须与标准要求一致，不得任意更改。
1.2每个指标只能报出一个结果，及时同时测定几个平行样，也只能取符合相对标准偏差要求的数据以平均值报出。
2.报出结果有效数字位数的确定
报出结果有效数字位数的确定，应同时考虑方法给出的最低检测质量浓度或仪器测定值计算的最低检测质量浓度与标准限值的要求。原则上以方法给出的最低检测质量浓度或仪器测定值计算的最低检测质量浓度位数一致，但当标准限值太低或太高时，应酌情对报出结果有效数字位数进行增减。当标准限值与最低检测质量浓度接近时，可适当增加报出结果有效数字位数，当标准限值远远高于最低检测质量浓度，且能确保检测结果不影响评价时，报出结果有效位数可适当减少，或提高最小报出值。
五、小结
误差是实验过程中不可避免的，实验者只能想方设法减少而不能消除误差。以上对实验中出现误差的原因和减少误差的措施做了一些探讨。在实验过程中，如果能采取有效的方法减少误差，那对我们的实验水平和分析结果都会有一个较大的提高。
作者简介：赵雨云，性别，男，1981年9月29日生，2008年毕业于中北大学分校，环境工程专业（本科）。
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