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污水化验监测工培训郑州2012年12月主要内容一、误差和数据处理二、质量保证和实验室管理三、安全常识及工作要求一、误差与数据处理（一）误差理论（二）法定计量单位（三）数据处理（一）误差理论1.什么是误差？由于人们认识能力的不足和科学技术水平的限制，测量值与真值之间总是存在差异，这个差异叫误差。2.误差的分类根据产生的原因和性质可分为系统误差、随机误差和过失误差。（一）误差理论2.误差的分类（1）系统误差系统误差又称为恒定误差、可测误差或偏倚，它是指在一定的试验条件下的数次测定中，其测定值与真值之间的差别是有测定过程中某种固定的原因或某些恒定因素造成的。注意：增加平行测定次数并不能减少或消除它的影响（一）误差理论系统误差产生原因？1）方法误差。由于分析方法不够完善造成的误差。2）仪器误差。指由于使用未经校准的仪器或者仪器本身不够精密所造成的误差。如天平不等臂，砝码数值不准确（磨损）等。3）试剂误差。由于试剂不纯或蒸馏水不纯，含有被测物或干扰物而引起的误差。4）操作误差。由于分析人员对分析操作不熟练，颜色判断差异，对刻度读数不正确或固有习惯等引起的误差。5）环境误差。由于测定时环境因素的显著改变引起的误差。（一）误差理论(1)系统误差系统误差如何避免？1、进行仪器校准2、空白试验3、对照分析4、回收实验（一）误差理论1、误差的分类（2）随机误差随机误差又称偶然误差或不可测误差，是由测量过程中各种随机因素的共同作用造成的。注意：随机误差一般服从正态分布。具有有界性、单峰性、对称性、抵偿性的特点（一）误差理论（2）随机误差随机误差的产生原因？随机误差产生的原因是由许多不可控制或未加控制的因素之微小波动引起的。如环境温度变化、电源电压微小波动、仪器噪音的变化、分析人员的判断能力和操作技术的差异等可以减小，不能消除。（一）误差理论（2）随机误差减少随机误差的三种方法：1、按照分析操作规程正确操作2、严格控制试验条件3、增加测量次数（一）误差理论2.误差的分类（3）过失误差过失误差也叫粗差。这类误差是分析者在测量过程中发生不应有的错误造成的。如器皿不洁净、错用药品、错加试剂、计算错误等。无规律可循！消除过失误差的关键在于改进和提高分析人员的业务素质和工作责任感，不断提高其理论和技术水平。（一）误差理论3.误差的表示方法（1）绝对误差与相对误差绝对误差是测量值（单一测量或多次测量的均值）与真值之差。绝对误差=测量值-真值（有正负）相对误差是指绝对误差与真值的比值（常以百分数表示）相对误差（RE%）=（绝对误差/真值）×100%如：测得污泥含水率为80.18%，真实数据为80.13%，此测量结果绝对误差0.05%，相对误差0.06%。（一）误差理论3.误差的表示方法（2）绝对偏差与相对偏差绝对偏差为某一测量值（xi）与多次测量的均值（x）之差表示，以di表示。di=xi-X相对偏差为绝对偏差与均值的比值（常以百分数表示）相对偏差（%）=（di/x）×100%绝对偏差和相对偏差只能用来衡量单次测量结果对平均值的偏离程度，为了更好的说明测量精密度，在一般分析中常用平均偏差来表示。（一）误差理论3.误差的表示方法（3）平均偏差和相对平均偏差平均偏差为绝对偏差的绝对值之和的平均值相对平均偏差为平均偏差与测量均值的比值（4）极差极差为一组测量值内最大值与最小值之差，又称范围误差或全距，以R表示。（5）样本的差方和、方差、标准偏差和相对标准偏差（二）法定计量单位1.法定计量单位的构成法定计量单位是国家以法令的形式规定使用或允许使用的计量单位。计量法规定：“国家采用国际单位制。国际单位制计算单位和国家选定的其他计量单位，为国家法定计量单位。”法定计量单位是以国际单位制（SI）单位为基础，同时选用一些非国际单位制单位构成（二）法定计量单位量的名称单位名称单位符号长度米m质量千克（公斤）Kg时间秒s电流安（培）A热力学温度开（尔文）K物质的量摩（尔）mol发光强度坎（德拉）cd国际单位制（SI）的基本单位（二）法定计量单位2.法定计量单位的使用规则（1）法定计量单位的名称1）计量单位的名称，一般是指它的中文名称，用于叙述性文字和口述中，不得用于公式、数据表、图、刻度盘等处2）组合单位的名称与其符号表示的顺序一致，符号中的乘号没有对应的名称，除号对应名称为“每”无论分母中几个单位，“每”只在除号的地方出现一次。例如：J/（mol·K）的名称应为焦耳每摩尔开尔文。3）乘方形式的单位名称其指数名称在单位名称之前，例如：㎡的名称应为平方米。（二）法定计量单位2.法定计量单位的使用规则（2）法定计量单位符号1）计量单位的符号分为代为符号和单位的中文符号，一般推荐使用单位符号，单位符号按其名称或简称读，不得按字母读音。如50T读作50吨。2）单位符号一般用正体小写字母书写，但以人名命名的单位符号，第一个字母必须正体大些。“升”的符号“l”，可以用“L”。3）分子为1的组合单位的符号，一般不用分子式，而用负数幂的形式。4）单位符号中，用斜线表示相除时，分子、分母的符号与斜线处于同一行内，分母中包含两个以上单位符号时，整个分母应加小括号，斜线不得多于1条。（三）数据处理1.原始数据的记录在水质监测工作中，不仅要准确地进行测定，还应当正确地进行数据记录和计算。当记录及表达数据结果时，不仅要反映测量值的大小，而且还要反应测量值的准确程度。通常，用有效数字来体现测量值的可信程度。（三）数据处理对污水化验分析的原始数据有什么要求？1）记录要用钢笔或圆珠笔填写在统一编号的记录上；2）不得随意撕页、涂抹、散失；3）修改错误的数据，在数据上划两条横线，表示消除。应保留原始数字清晰可辨的字迹；4）并保留个人签字，以示负责。原始记录中不需填写的项目应划“\”或注明“以下空白”。（三）数据处理2.有效数字及记数规则（1）有效数字的意义有效数字是指在分析和测量中得到的有实际意义的数字。有效数字的位数反映了计量器具（或仪器）的精密度和准确度。如：34.5、34.50和34.500在数学上都视为同一数值，如用于表示测定值，则其所反映的测量结果的准确程度是不相同的。2.有效数字及记数规则“0”在有效数字中的意义数字“0”，当它用于指示小数点的位置，而与测量的准确度无关时，不是有效数字；1）第一个非零数字前的“0”不是有效数字，例如：0.0398为三位有效数字、0.008为一位有效数字。2）非零数字中的“0”是有效数字例如：3.0098为五位有效数字、5301为四位有效数字。当它用于表示与测量准确程度有关的数值大小时，即为有效数字；这与“0”在数值中的位置有关3）小数中的最后一个非零数字后的“0”是有效数字。例如：3.9800为五位有效数字、0.390%为三位有效数字4）以“0”结尾的整数，有效数字的位数应根据测定值的准确程度改写成指数形式。例如：3.89×104为三位有效数字、3.8900×104为五位有效数字（2）测量数据的有效数字记数规则1）记录测量数据时，只保留一位可疑数字。2）表示精密度通常只取一位有效数字。测定次数很多时，方可取两位有效数字，且最多两位。3）以一元线性回归方程计算时，校准曲线斜率b的有效位数，应与自变量xi的有效数字位数相等，或最多比xi多保留一位。截距a的最后一位数，则和因变量yi数值的最后一位取齐，或最多比yi多保留一位。（2）测量数据的有效数字记数规则4）测量结果的有效数字所能达到的位数不能超过方法检出限的有效数字所能达到的位数。例如：一个方法最低检出限0.02mg/l，则分析结果报0.088mg/l就不合理，应报0.09mg/l。5）在数值计算中，当有效数字位数确定之后，其余数字应按修约规则一律舍去。6）在数值计算中，某些倍数、分数、不连续物理量的数目，以及不经测量而完全根据理论计算或定义得到的数值，其有效数字的位数可以视为无限。（三）数据处理3.有效数字修约及计算规则（1）有效数字修约规则（GB8170-87）1）确定修约位数的表达方式指定位数主要指定修约间隔为10-n、1、10n指定将数值修约成n位有效数字2）取舍规则“四舍六入五考虑，五后非零则进一，五后皆零视奇偶，五前为偶应舍去，五前为奇则进一”例如：将12.25001修约到一位小数，得12.3将12.25000修约到一位小数，得12.2将12.35000修约到一位小数，得12.4将32500修约成两位有效数字，得32×1033）不得连续修约（三）数据处理3.有效数字修约及计算规则（1）有效数字近似计算规则加法和减法在实际运算过程中，保留的位数比各数值中小数点后位数最少者多保留一位小数，而计算结果则按数值修约规则处理。乘法和除法在实际运算中，现将各近似值修约至比有效数字位数最少者多保留一位有效数字，再将计算结果按数值修约规则处理。乘方和开方近似值乘方或开方时，原近似值有几位有效数字，计算结果可以保留几位有效数字。对数和反对数所取对数的小数点后的位数应与真数的有效数字位数相同。平均值求四个或者四个以上准确度接近的近似值的平均值时，其有效数字可增加一位。差方和、方差和标准偏差（三）数据处理4.检测结果的表示方法所使用的计量单位应采用中华人民共和国法定计量单位。（1）浓度含量的表示水和污水的分析结果用mg/l表示，浓度较小时用ug/l表示，浓度很大时，用指数形式表示，亦可用百分数（%）表示（注明m/V或m/m）。分清体积比和质量比（2）双份平行测定结果在允许差范围之内，则以结果的平均值表示。当测定结果在检出限（或最小检出浓度）以上时，报实际测得结果值，当低于方法检出限时，报所使用方法的检出限，并加标志位L。统计污染物总量时以零计。二、质量保证与实验室管理（一）质量保证概述（二）样本的采集与保存（三）样品检测质量保证（四）实验室常用质量控制措施（五）实验室规范化管理（一）质量保证概述质量保证是水质监测中十分重要的技术工作和管理工作。质量保证和质量控制是保证监测数据准确可靠的方法，也是科学管理实验室的有效措施，它可以保证数据质量，使水质监测建立在可靠的基础上。1.名词解释（1）准确度准确度常用以度量一个特定分析程序所获得的分析结果（单次测定值或重复测定值的均值）与假定的或公认的真值之间的符合程度。准确度用绝对误差或相对误差表示（一）质量保证概述准确度的评价方法1）标准样品分析通过分析标准样品，由所得结果了解分析准确度。2）回收率测定在样品中加入一定量标准物质测定其回收率，这是目前实验室中常用的准确度的方法，从多次回收试验的结果中，还可以发现方法中的系统误差。按照下式计算回收率P：回收率P（%）=（加标试样测定值-试样测定值）/加标量×100%3）不同方法的比较（一）质量保证概述（2）精密度精密度是使用特定的分析程序在受控条件下重复分析均一样品所得测定值之间的一致程度。它反映了分析方法或测量系统存在的随机误差的大小。精密度通常用极差、平均偏差和相对平均偏差、标准偏差和相对标准偏差表示。注意：精密度是获得好的准确的前提，精密度高准确度不一定高，准确度良好的数据必须具有良好的精密度。三个精密度专用术语：平行性、重复性、再现性（一）质量保证概述（3）灵敏度灵敏度是指某方法对单位浓度或单位量待测物质变化所致的相应量变化程度。它可以用仪器的响应量或其他指示量与对应的待测物质的浓度或量之比来描述。如分光光度法常以校准曲线的斜率度量灵敏度。一个方法的灵敏度可因试验条件的变化改变。通过校准曲线可以把仪器响应量与待测物质的浓度或量定量地联系起来，用下式表示它的直线部分:A=kc+a式中：A-------仪器响应值c-------待测物质的浓度a-------校准曲线的截距k-------方法灵敏度，校准曲线的斜率（一）质量保证概述（4）检出限检出限为某特定分析方法在给定的置信度内可从样品中检出待测物质的最小浓度或最小量。所谓“检出”是指定性检出，即判定样品中存在有