2.3. Оценка качества результатов анализа объектов окружающей среды

В основе любого заключения о сложившейся экологической ситуации и тенденции ее изменения лежит информация. В большинстве случаев источником этой информации являются результаты аналитических измерений, поэтому аналитическая информация должна быть достоверной как в качественном, так и количественном аспектах. Однако всегда остается некоторое сомнение относительно точности и достоверности результата, поскольку измерения – это сложная процедура, состоящая из более простых операций, каждая из которых выполняется определенными средствами. Таким образом, результату присуща неопределенность, степень (или значение) которой может быть оценена и по величине и по знаку. Неопределенность результата сводится к минимуму при соблюдении принципов и правил единства и точности измерений.

В аналитической практике говорят о погрешностях при измерении, понимая под этим все возможные неточности, влияющие на правильность результатов. Погрешности подразделяют: на грубые; систематические; случайные.

Грубые погрешности (промахи) обычно возникают из-за ошибок аналитика или неправильной работы оборудования – ошибочной перестановке цифр при записи данных, ошибки считывания показаний, использования неисправного оборудования и т.п. Грубые погрешности не всегда очевидны и могут воспроизводиться. Любое значительное расхождение результатов нескольких измерений дает основание подозревать грубые погрешности. При оценке величины суммарной погрешности результата измерения они отбрасываются и не учитываются.

Систематические погрешности могут быть частично компенсированы, в бóльшей или меньшей степени, путем введения поправок в результаты измерений. Например, деление 9,0 мл при калибровке бюретки соответствует фактическому объему 9,1 мл, и это учитывают, вводя соответствующую поправку +0,1 мл.

Случайные погрешности имеют более сложное происхождение, поскольку при каждом определении могут иметь различные значения по величине и по знаку, то есть по характеру отклонения от истинного значения. Они обычно возникают вследствие непредсказуемых явлений, могут и не воспроизводиться при повторных измерениях. Случайные погрешности нельзя компенсировать путем введения поправок, но можно уменьшить путем увеличения числа определений. Например, неодинаковое загрязнение пробы при отборе, неправильный учет внешних влияющих условий, неаккуратная работа, использование грязной посуды и т.п.

Случайные погрешности рассчитываются методами математической статистики, являются функцией от числа определений, вида распределения результатов определений, доверительной вероятности и др.

Отклонение полученного результата от истинного можно выразить в относительных и абсолютных единицах. Соответственно различают относительную и абсолютную погрешности.

Абсолютная измеряется в единицах определяемой величины и равна разности между истинным и полученным значениями в данном определении.

Относительная погрешность измеряется в процентах и рассчитывается как отношение абсолютной погрешности к истинному значению.

При количественной оценке погрешностей пользуются различными их характеристиками, описываемыми методами математической статистики. Такие характеристики необходимы для оценки значений случайных и систематических составляющих погрешности, которые, в свою очередь, применяются при контроле сходимости и воспроизводимости результатов измерений (ГОСТ Р ИСО 5725-2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений» в 6 частях, МИ 2335-2003 «Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа», МР 18.1.04-2003 «Система контроля качества результатов анализа проб объектов окружающей среды» и др.).

Результат анализа в эколого-аналитическом контроле обычно дает ответ на вопрос, превышает ли данная концентрация загрязнителя ПДК или же отвечает гарантированному уровню. Информация выдается в виде интервальной оценки С содержания контролируемого вещества Х, где - среднеарифметические совокупности С_i, а  - доверительный интервал.

Формирование , характеризующего степень достоверности (точности) результата анализа, происходит путем суммирования погрешностей на всех стадиях (рис. 1).

Пробоотбор и пробоподготовка

Аналитическая проба