摘要：對(duì)分析結(jié)果的有效數(shù)字和數(shù)據(jù)之間的合理關(guān)系從理論上進(jìn)行了研究，為數(shù)據(jù)審核提供科學(xué)參考。

關(guān)鍵詞：有效數(shù)字 數(shù)據(jù)審核 合理關(guān)系

數(shù)據(jù)審核是水質(zhì)分析質(zhì)量保證工作的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是整個(gè)質(zhì)量保證體系中最后有效的質(zhì)量控制手段。分析結(jié)果除了必須達(dá)到質(zhì)量控制分析指標(biāo)的要求外，記錄、運(yùn)算和報(bào)告中的有效數(shù)字以及數(shù)據(jù)之間的合理性關(guān)系問(wèn)題是數(shù)據(jù)審核的重點(diǎn)。下面從理論上對(duì)這兩方面進(jìn)行了研究，為數(shù)據(jù)審核提供參考。

1 有效數(shù)字的記錄

有效數(shù)字是由全部確定數(shù)字和一位不確定數(shù)字構(gòu)成的。根據(jù)所用計(jì)量器具的不同，準(zhǔn)確記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，只保留一位可疑數(shù)字。表示精密度通常只取一位有效數(shù)字，當(dāng)測(cè)定次數(shù)很多時(shí)，可取兩位有效數(shù)字，且最多只取兩位。測(cè)量結(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?；貧w方程的相關(guān)系數(shù)只保留小數(shù)點(diǎn)后4位，后面只舍不入。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)，其它數(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；乘方或開方結(jié)果的有效位數(shù)與真數(shù)相同；在對(duì)數(shù)計(jì)算中，所取對(duì)數(shù)的小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)（不包括首位）應(yīng)與真數(shù)的有效數(shù)字位數(shù)相同。

2 數(shù)據(jù)之間的合理性關(guān)系審核

2.1 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+、Ca+ 、Mg2+、SO42-、Cl-、HCO3-、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。

2.2 溶解總固體和電導(dǎo)率的關(guān)系

電導(dǎo)是水溶液電阻的倒數(shù)，水樣中可溶性離子越多，電阻就越小，電導(dǎo)就越大，因此水樣的電導(dǎo)率和總?cè)芙夤腆w存在一定的相關(guān)關(guān)系。天然水中，總?cè)芙夤腆w和電導(dǎo)率的比值大約為0.55—0.70，這只是一種粗略的估算。若水樣中含有較多的游離酸或苛性堿，其比值要比0.55小，若水樣中含有大量鹽分，其比值可能比0.70大。

2.3 溶解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<總?cè)芙夤腆w，其比值大約為0.50—0.80，這只是粗略的估算。若水中Ca+ 、Mg2+含量很高時(shí)，其比值要比0.80大，而若水中Ca+ 、Mg2+含量很小時(shí)，其比值要比0.50小。

2.4 總硬度與鈣、鎂總量的關(guān)系

總硬度實(shí)為鈣、鎂總摩爾濃度，但由于其它離子也與EDTA絡(luò)合，所以當(dāng)其它離子濃度較大時(shí)，測(cè)得的總硬度應(yīng)大于鈣、鎂摩爾濃度之和，當(dāng)其它離子很少時(shí)，測(cè)得的總硬度近似等于鈣、鎂摩爾濃度之和。

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

碳酸鹽硬度、非碳酸鹽硬度是總硬度的兩個(gè)組成部分，通常用CaCO3(mg·L-1)表示。碳酸鹽硬度相當(dāng)于水中碳酸鹽及重碳酸鹽結(jié)合的鈣和鎂所形成的硬度；當(dāng)水中鈣和鎂含量超出與它們結(jié)合的碳酸鹽和重碳酸鹽含量時(shí)，多余的鈣和鎂就與水中氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽結(jié)成非碳酸鹽硬度。

總堿度是指水體中碳酸鹽、重碳酸鹽及氫氧化物總量之和，主要反映水體中CO32+、HCO3-、OH-含量，通常也用CaCO3(mg·L-1)表示。
由以上概念可得出，當(dāng)總硬度>總堿度時(shí)，總硬度等于碳酸鹽硬度與非碳酸鹽硬度之和，非碳酸鹽硬度應(yīng)檢出；當(dāng)總硬度<總堿度時(shí)，總硬度等于碳酸鹽硬度，非碳酸鹽硬度應(yīng)未檢出。

2.6 溶液PH與碳酸根、重碳酸根、游離二氧化碳間的關(guān)系

由K＝[CO2­­­­­]/[H2CO3]=3.8×102

Ka1=[H+][HCO3-]/[H2CO3]=4.27×10-7

Ka2=[H+][CO32-]/[HCO3-]=5.59×10-11

可知，水合CO2是碳酸溶液的主要存在形式[H2CO3]≈[CO2­­­­­]

pH＝6.37+lg[HCO3-]-lg[CO2­­­­­]=10.25+lg[CO32-]-lg[HCO3-]

當(dāng)pH <7時(shí)，游離CO2含量最高，當(dāng)pH >10時(shí)，CO32-含量最高，當(dāng)7< pH <10時(shí)，HCO3-含量最高。

2.7 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。

2.8 離子積和溶度積的關(guān)系

許多化合物在水中溶解度很小，如CuS、HgS、CaF2、MgF2、SrSO4、BaSO4、AgCl、HgCl2等，而且重金屬在近中性的天然水體中，多數(shù)都會(huì)水解為難溶的氫氧化物沉淀而被懸浮物吸附或轉(zhuǎn)移至沉淀相中（如Fe3+），因此，可濾水中重金屬離子濃度不可能高。當(dāng)離子積大于溶度積時(shí)，化合物即析出沉淀；當(dāng)離子積小于溶度積時(shí)，則該離子可存在于溶液中。因此，F(xiàn)-與Ca2+、Mg2+之間、SO42-與Ba2+ 、Sr2+之間S2-與Cu2+、Hg2+之間、Cl-與Ag+、Hg2+之間呈明顯負(fù)相關(guān)，當(dāng)一方濃度較大時(shí)，另一方濃度則很低。

2.9 CODCr、CODMn、BOD5之間的關(guān)系

根據(jù)三者的概念，結(jié)合其實(shí)際的測(cè)定過(guò)程，對(duì)于同一份水樣，應(yīng)存在以下規(guī)律：CODCr> CODMn　CODCr> BOD5

2.10 三氮與溶解氧的關(guān)系

由于環(huán)境中的氮存在形式受環(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，硝酸鹽氮和氨氮不可能同時(shí)高，一般溶解氧高的水體硝酸鹽氮的濃度高于氨氮濃度，反之氨氮濃度高于硝酸鹽氮濃度，亞硝酸鹽氮濃度與之無(wú)明顯關(guān)系。

2.11 細(xì)菌總數(shù)、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，細(xì)菌總數(shù)數(shù)量多的樣品不一定檢出總大腸菌群。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，即糞大腸菌群值<總大腸菌群自值。

2.12 糞大腸菌群值、糞鏈球菌值比值與糞便污染來(lái)源的關(guān)系

糞大腸菌群是人或溫血?jiǎng)游锛S便中常見的細(xì)菌，糞鏈球菌是溫血?jiǎng)游锛S便中常見細(xì)菌且數(shù)量比糞大腸菌群多。檢測(cè)糞大腸菌群值和糞鏈球菌值，根據(jù)二者比例可得出以下結(jié)果，糞大腸菌群值：糞鏈球菌值，小于0.7則為人類糞便污染為主，大于4.1則為溫血?jiǎng)游锛S便污染為主，大于0.7小于4.1則為兩者共同污染。

總之，環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)不只是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)室分析，而是從布點(diǎn)、采樣、分析、數(shù)據(jù)處理的全過(guò)程。在目前全面開展質(zhì)量保證有一定難度的情況下，數(shù)據(jù)的審核工作顯得尤為重要，只有加強(qiáng)這方面的實(shí)踐和研究，才能提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，為水質(zhì)管理提供優(yōu)質(zhì)、高效的服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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［2］《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法指南》編委會(huì).水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法指南（上冊(cè)）［M］.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1990.36～39.

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