王銀芳 宋偉 姚清濤

摘 要：水質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)目繁多，檢測(cè)手段多種多樣，樣品處理方法各異，檢測(cè)環(huán)節(jié)紛繁復(fù)雜，檢測(cè)結(jié)果之間合理性極易出現(xiàn)問(wèn)題。水體中各組份之間有一定的聯(lián)系且具一定的規(guī)律性，利用水中組分之間的聯(lián)系和規(guī)律，對(duì)水質(zhì)檢測(cè)中的有效數(shù)字、數(shù)據(jù)運(yùn)算、檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合分析，從而提高檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和精度，為水質(zhì)管理提供更難確的參考和建議。

關(guān)鍵詞：有效數(shù)字;數(shù)據(jù)關(guān)系;數(shù)據(jù)分析;質(zhì)量控制;合理性分析

0 引言

水質(zhì)檢測(cè)是水資源管理與保護(hù)的基礎(chǔ)工作，反映水質(zhì)狀況的檢測(cè)數(shù)據(jù)也日益受到社會(huì)重視。為獲取水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，一般要經(jīng)過(guò)布設(shè)斷面、樣品采集、樣品運(yùn)輸、樣品檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理等程序和環(huán)節(jié)。在樣品檢測(cè)過(guò)程中，還需要有多人分別對(duì)不同項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)。然而，在這些過(guò)程中，一些偶發(fā)事件以及環(huán)境要素的時(shí)空變化、分析人員技術(shù)水平等諸多因素都可能對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不合理。

由于檢測(cè)數(shù)據(jù)往往直接關(guān)系到政府部門(mén)的正確決策。所以，要求檢測(cè)數(shù)據(jù)必須能準(zhǔn)確、及時(shí)、科學(xué)的反映水體的真實(shí)情況。而要確保水質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，對(duì)檢測(cè)結(jié)果有效數(shù)字位數(shù)確定和數(shù)據(jù)的合理性分析就顯得十分重要。

眾所周知。天然水體中各種組成成份存在著一定的聯(lián)系，具有一定的規(guī)律性，各項(xiàng)指標(biāo)之間存在者一定的平衡關(guān)系。我們可以利用這種聯(lián)系、規(guī)律性和平衡關(guān)累，來(lái)判斷水質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的合理性。本人根據(jù)多年來(lái)從事水質(zhì)檢測(cè)的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，談一下自己初淺的看法。

1 檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果有效數(shù)字位數(shù)確定方法及合理性審核

有效數(shù)字是指在分析和測(cè)量中所能得到的有實(shí)際意義的數(shù)字，是由全部確定數(shù)字和一位不確定數(shù)字構(gòu)成的。檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)根據(jù)所用計(jì)量器具精度，準(zhǔn)確記錄檢測(cè)數(shù)據(jù)，只保留一位可疑數(shù)字。檢測(cè)結(jié)果的有效數(shù)字所能達(dá)到的數(shù)位不能低于方法檢出限的有效數(shù)字所能達(dá)到的數(shù)位。有效數(shù)字計(jì)算要符合計(jì)算規(guī)則，加減法計(jì)算結(jié)果所保留的小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)與各計(jì)算數(shù)據(jù)中小數(shù)點(diǎn)位數(shù)最少者相同。乘除法計(jì)算以有效數(shù)字位數(shù)最少者為準(zhǔn)，其他數(shù)據(jù)先修約后計(jì)算，計(jì)算結(jié)果的有效數(shù)字與各計(jì)算數(shù)據(jù)中有效數(shù)字位數(shù)最少者相同：乘方或開(kāi)方結(jié)果的有效位數(shù)與真數(shù)相同，“零”在有效數(shù)字中的作用、第一個(gè)非零數(shù)字前的“0”不是有效數(shù)字，非零數(shù)字中的“0”是有效數(shù)字，小數(shù)點(diǎn)中最后一個(gè)非零后的“0”是有效數(shù)字，以“0”結(jié)尾的整數(shù)有效數(shù)字的位數(shù)難以判斷，在此情況下，應(yīng)根據(jù)測(cè)定值的準(zhǔn)確度改寫(xiě)成指數(shù)形式，檢測(cè)數(shù)據(jù)的有效數(shù)字位數(shù)確定及數(shù)據(jù)的合理性均按照上述規(guī)則進(jìn)行取舍與審核。

2 檢測(cè)數(shù)據(jù)之間的合理性關(guān)系審核

在水質(zhì)檢測(cè)過(guò)程中，某些參數(shù)之間均存在著一定的關(guān)系，根據(jù)多年水質(zhì)檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，再查閱相關(guān)文獻(xiàn)，現(xiàn)將各參數(shù)間的關(guān)系總結(jié)如下，供大家參考。

2.1 總硬度與鈣、鎂總量，鈣離子與鎂離子間的關(guān)系

天然水總硬度是指水中Ca2+、Mg2+的總量，它包括暫時(shí)硬度和永久硬度。水中Ca2+、Mg2+以酸式碳酸鹽形式存在的部分，因其遇熱即形成碳酸鹽沉淀而被除去，稱之為暫時(shí)硬度;而以硫酸鹽、硝酸鹽和氯化物等形式存在的部分，因其性質(zhì)比較穩(wěn)定、不能夠通過(guò)加熱的方式除去，稱為永久硬度，天然水總硬度主要是描述鈣離子和鎂離子的含量。而鈣、鎂總量是指天然水中鈣和鎂的之和，但由于水中其他離子如：Fe2+和Zn2+等離子也與EDTA絡(luò)合，所以當(dāng)其他離子濃度較大時(shí)，測(cè)得的總硬度應(yīng)大于水中的鈣、鎂總量，當(dāng)其他離子很少時(shí)，測(cè)得的總硬度近似等于鈣、鎂總量。

在低礦化度的地表水及地下水中，鈣離子的含量一般應(yīng)大于鎂離子的含量，其至大好多倍。反常則屬可疑，應(yīng)查明原因。

2.2 總氮和氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮的關(guān)系

總氮是指水中可溶性及懸浮顆粒中的所有氮的含量，所以在理論上它應(yīng)該大于或等于氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮的總和，如果出現(xiàn)氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮的總和大于總氮反常現(xiàn)象，則應(yīng)查找檢測(cè)分析上的原因。

2.3 可濾蒸發(fā)殘?jiān)涂蔀V離子總量的關(guān)系

對(duì)于清潔水樣，可濾蒸發(fā)殘?jiān)?05℃烘干至恒重）大體上等于可濾離子（主要是水中八大離子Na+、K+、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-、HCO32-、SiO32-）之和。對(duì)于受污染的水樣，由于可能含有較高濃度的Fe3+、Mn2+、Zn2+、Cu2+、F-、NO3-等離子，可濾蒸發(fā)殘?jiān)鼭舛瓤赡艽笥诎舜箅x子濃度之和。水樣中若含有較多的酸性成分，由于烘干時(shí)酸因揮發(fā)而損失，可濾蒸發(fā)殘?jiān)鼭舛瓤赡苄∮诎舜箅x子濃度之和。

2.4 溶解性總固體和總硬度的關(guān)系

由于水中主要離子有八種，其中就含有Ca2+和Mg2+，因此水樣的總硬度<溶解性總固體，其比值大約為050-0.80，這只是粗略的估算，若水中Ca2+、Mg2+含量很高時(shí)，其比值要比0.80大，而水中Ca2+、Mg2+含量很低時(shí)，其比值要比0.50小。

2.5 總堿度與總硬度、碳酸鹽硬度、非碳酸鹽硬度間的關(guān)系

總堿度與總硬度、碳酸鹽硬度、非碳酸鹽硬度間的數(shù)據(jù)分析總硬度的組成中，有兩部分內(nèi)容就是非碳酸鹽以及碳酸鹽的硬度，一般是通過(guò)碳酸鈣表示。水中的碳酸和重碳酸鹽形成的鈣以及鎂所形成的硬度就是碳酸鹽硬度;結(jié)合的碳酸鹽以及重碳酸鹽含量小于水中鈣和鎂含量時(shí)，多出的鈣以及鎂就會(huì)和水中的氯化物、硫酸鹽以及硝酸鹽形成非碳酸鹽硬度。

水體碳酸鹽、重碳酸鹽和氫氧化物的總量就是總堿度，這體現(xiàn)了氧氧根、碳酸根以及重碳酸根含量，一般也是用碳酸鈣表示?？傆捕瘸隹倝A度時(shí)，總硬度用碳酸鹽和非碳酸鹽硬度的總和表示，應(yīng)檢出非碳酸鹽的硬度;總硬度少于總堿度時(shí)，總硬度就用碳酸鹽硬度進(jìn)行表示，非碳酸鹽硬度并沒(méi)有檢出。

2.6 水中陰、陽(yáng)離子摩爾濃度的關(guān)系

這里所指的摩爾濃度關(guān)系是指陰、陽(yáng)離子當(dāng)量之和的關(guān)系。由于水中陰、陽(yáng)離子始終處于一種相互聯(lián)系、相互制約的關(guān)系，欲要保持水溶液中陰、陽(yáng)離子電荷平衡，那么陰、陽(yáng)離子摩爾濃度（指當(dāng)量濃度）總和應(yīng)大致相等。

2.7 硝酸鹽氮、氨氮與溶解氧之間的關(guān)系

由于水環(huán)境中氨的存在形式受環(huán)境條件的變化而發(fā)生改變，特別受水體中溶解氧的濃度影響，硝酸鹽氮中的氮為+5價(jià)態(tài)氮，而氨氮中的氮為-3價(jià)態(tài)氮，水中溶解氧可將-3價(jià)態(tài)氨氮氧化為+5價(jià)態(tài)的硝酸鹽氮，所以氨氮可以轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮，二者不可能同時(shí)高含量，一般溶解氧高的水體，硝酸鹽氮的濃度高于氨氮的濃度，反之氨氮濃度高于硝酸鹽氮濃度。

2.8 細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群、糞大腸菌群之間的關(guān)系

由于大腸菌群只是細(xì)菌種類(lèi)中的一個(gè)種群，受其污染的途徑有限。根據(jù)長(zhǎng)期檢測(cè)的結(jié)果可得出檢出大腸菌群的樣品細(xì)菌總數(shù)也能檢出。對(duì)于樣品中總數(shù)數(shù)量多細(xì)菌來(lái)說(shuō)，總大腸菌群不一定檢出。由于糞大腸菌群屬于總大腸菌群。且其檢測(cè)溫度為44.5℃，比總大腸菌群的檢測(cè)溫度37℃高，因此糞大腸菌群的檢測(cè)值要比總大腸菌群的檢測(cè)值小，即類(lèi)糞大腸菌群<總大腸菌群自值。

總之，水質(zhì)檢驗(yàn)不僅是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)工作，檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性還有賴于水樣的代表性，水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果的合理性分析應(yīng)貫穿于數(shù)據(jù)形成及處理的全過(guò)程。在全面開(kāi)展質(zhì)量保證有難度的情況下，數(shù)據(jù)的審核對(duì)質(zhì)量控制工作顯得重要，通過(guò)檢測(cè)結(jié)果的合理性分析以確保報(bào)出數(shù)據(jù)的可靠性，為水質(zhì)管理者進(jìn)行數(shù)據(jù)積累和正確決策提供依據(jù)。

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