环境监测——基础知识课件.ppt

第二章环境监测基本知识,环境监测基本知识,第一节数据处理基础一、概念1真值：理论真值约定真值标准器（包括标准物质）的相对真值误差：是客观存在的；任何测量结果都具有一定误差；存在于一切测量过程中偏差：,环境监测基本知识,2、误差分类系统误差（包括方法误差、仪器误差、试剂误差、人员误差、环境误差）特点：具单向性（大小、正负一定）可消除（原因固定）重复测定重复出现偶然误差特点：1)不具单向性（大小、正负不定）2)不可消除（原因不定）但可减小（测定次数）3)分布服从统计学规律（正态分布）过失误差,环境监测基本知识,3、减少误差的方法减少系统误差：校准仪器减少仪器误差空白试验减少试剂误差对照试验/回收试验通过用标准物质进行测定，校正方法误差减少偶然误差：增加测定次数减少过失误差：认真细致工作，提高操作水平,环境监测基本知识,空白试验又叫空白测定,是指用蒸馏水代替试样的测定。其所加试剂和操作步骤与试验测定完全相同。空白试验应与试样测定同时进行，试样分析时仪器的响应值（如吸光度、峰高等）不仅是试样中待测物质的分析响应值，还包括所有其他因素，如试剂中杂质、环境及操作进程的沾污等的响应值，这些因素是经常变化的，为了了解它们对试样测定的综合影响，在每次测定时，均进行空白试验，空白试验所得的响应值称为空白试验值。,环境监测基本知识,4、误差的表示方法：,准确度与误差,1准确度：指测量结果与真值的接近程度,2误差（1）绝对误差：测量值与真实值之差E=x-（2）相对误差：绝对误差占真实值的百分比,注：1）测高含量组分，RE可小；测低含量组分，RE可大2）仪器分析法测低含量组分，RE大化学分析法测高含量组分，RE小,注：未知，E已知，可用代替,环境监测基本知识,精密度与偏差1精密度：平行测量的各测量值间相互接近程度2偏差：（1）绝对偏差：单次测量值与平均值之差（2）相对偏差：绝对偏差占平均值的百分比（3）平均偏差：各测量值绝对偏差的算术平均值,环境监测基本知识,（4）相对平均偏差：平均偏差占平均值的百分比（5）标准偏差：已知未知（6）相对标准偏差（变异系数）,环境监测基本知识,准确度与精密度的关系,1.准确度高，要求精密度一定高。但精密度好，准确度不一定高2.准确度反映了测量结果的正确性，精密度反映了测量结果的重现性,环境监测基本知识,二、灵敏度与检出限灵敏度：分析方法的灵敏度是指该方法对单位浓度或单位量的待测物质的变化所引起的响应量变化的程度，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，因此常用标准曲线的斜率来度量灵敏度。灵敏度因实验条件而变。,环境监测基本知识,检出限：某一分析方法在给定的可靠程度内可以从样品中检测出的待测物质的最小浓度或最小量。所谓检测是指定性检测，即断定样品中确定存在浓度高于空白值的待测物质。测定限分测定下限和测定上限。测定下限是指在测定误差能满足预定要求的前提下，用特定方法能够准确地定量测定待测物质的最小浓度或量；测定上限是指在测定定误差能满足预定要求的前提下，用特定方法能够准确地定量测定待测物质的最大浓度或量。,2019/12/15,12,可编辑,三、数据的处理1、有效数字包括两个部分：可靠数字和可疑数字有效数字位数从可疑数字算起，到该数的左起第一个非零数字的数字个数称为有效数字位数。例：滴定读数20.30mL，最多可以读准三位第四位欠准（估计读数）1%在09中，只有0既是有效数字，又是无效数字例：0.06050四位有效数字定位有效位数例：36003.6103两位3.60103三位,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。举例2只能对数字进行一次性修约举例,有效数字的修约规则,1四舍六入五考虑,有效数字的运算法则1加减法：以小数点后位数最少的数为准（即以绝对误差最大的数为准）2乘除法：以有效数字位数最少的数为准（即以相对误差最大的数为准）,例：50.1+1.45+0.5812=？,0.10.010.0001,保留三位有效数字,52.1,例：0.012125.641.05782=？,0.00010.010.00001RE0.8%0.04%0.0009%,保留三位有效数字,0.328,2、可疑数据的取舍（1）“4d”检验法较早采用的方法，简单易行，但该法不够严格，只能用于处理一些要求不高的实验数据。（2）Q检验法将各数据按递增的顺序排列，计算级差R求可疑值与其相邻值差值得绝对值求出Q根据测定次数n和要求的置信度在表中查相应的Q值，若Q的计算值大于表值，则舍去可疑值，否则应保留。举例,置信度（置信水平）：某一t值时，测量值出现在ts范围内的概率显著性水平：落在此范围之外的概率显著性水平=1-置信水平,（3）Dixon检验法D检验法是对Q检验法的改进，这种方法目前广泛使用。该法与Q检验法不同的是按不同的测定次数范围，采用不同的计算公式。举例（4）Grubbs检验法将各数据按递增的顺序排列，计算平均值和标准偏差计算G值。根据测定次数n和要求的置信度在表中查相应的G值，若G的计算值大于表值，则舍去可疑值，否则应保留。适用于一组数据中有两个或以上可疑数据举例,小结可疑数据检验方法：1、仅有一个可疑数据（最大值或最小值）时，可用D法和G法。与D法比较，G法不但能处理一个可疑数据，还能适用于2个或多个的情况2、最大值和最小值皆为可疑时，应按G法先后检验X1和Xn是否舍去。如果经检验去除X1后，再检验Xn时，测定次数作为少一次来处理，且此时选取99%置