А.Н. Петин, М.Г. Лебедева, О.В. Крымская
Анализ и оценка качества поверхностных вод
Учебное пособие. – Белгород: Изд-во БелГУ, 2006. – 252 с.

2. Анализ и оценка качества воды

2.1. Полевые методы анализа воды

2.1.3. Система контроля правильности и точности результатов

Контроль точности измерений часто удобнее проводить в лабораторных условиях. При подготовке к полевым анализам необходимо убедиться в работоспособности всех компонентов рецептуры для анализа и в правильности получаемых результатов; то же разумно сделать и по возвращении из полевых условий, т.к. за время полевых работ могли произойти изменения, повлиявшие на работоспособность метода.

Подготовленность оператора. Достаточная подготовленность оператора, его владение приемами работы и умение контролировать точность и аккуратность своих действий. Эти качества, в свою очередь, обусловлены наличием определенного опыта работы (если речь идет о профессиональной деятельности – соответствующим образованием и сертификацией) и может быть оценено при выполнении контрольных измерений, оценке случайных, систематических и грубых погрешностей в работе данного оператора. Следует отметить, что каждая операция при анализе имеет свои систематические и случайные погрешности, и выполняющий анализ должен, по меньшей мере, иметь о них представление.

Ведение документации по анализам и подготовке к ним. Это имеет большое значение для получения систематических правильных результатов. Под документацией мы понимаем, прежде всего, рабочие тетради (журналы) и протоколы наблюдений (измерений).

Рабочие тетради предназначены для фиксирования текущих действий оператора, а также обстоятельств и условий их выполнения. Рабочая тетрадь должна позволить, при необходимости, уточнить или проверить правильность всех выполненных действий – приготовления растворов, взятия навесок, выполненных расчетов и т.п. Практика показывает, что многие часто недооценивают необходимость скрупулезного фиксирования в рабочей тетради действий оператора-аналитика. Это может приводить, с одной стороны, к потере информации и невозможности иногда выяснить источники погрешностей или ошибок, а с другой – затрудняет определение закономерностей в работе и обобщение опыта работы. Рабочая тетрадь ведется в произвольной форме.

Протокол наблюдений (измерений, исследований и т.п.) является важным документом, куда заносятся условия отбора проб и выполнения анализа, результаты анализа, а также дополнительные сведения, которые могут быть учтены при обобщении результатов. В протоколе желательно отразить результаты исследования качества воды несколькими методами в сопоставимом виде. Например, водородный показатель (рН) воды может быть измерен визуально-колориметрическим методом и приборами
(рН-метром, «ручкой»). Органолептические показатели могут быть определены разными операторами и т.д. Протокол может иметь приложения – фотографии, схемы, таблицы и др. При необходимости протокол может быть подписан или заверен руководителем полевой экспедиции либо лицом, непосредственно выполнявшим исследования (прил. 2).

Факторы, определяющие точность анализа. Рассмотрим более подробно факторы, которые могут оказаться причиной неправильных результатов анализов. Точность выполнения анализа, в общем случае, определяется:

1)  точностью отбора пробы, а также измерения объемов титрованных и др. растворов;

2)  качеством растворов, которое может ухудшиться при их загрязнении, хранении в негерметично закрытых склянках, в теплом месте или на свету, а также при хранении растворов слишком продолжительное время (свыше гарантийного срока). Одной из распространенных ошибок является использование при дозировке растворов так называемых «грязных» пипеток, т.е. таких, которые уже заполнялись ранее другими растворами;

3)  полнотой учета мешающих примесей, которые могут присутствовать в анализируемой воде;

4)  погрешностями при снятии показаний при колориметрировании и др.

Вы всегда можете проконтролировать точность выполненного анализа, протестировав специально приготовленные контрольные растворы при концентрациях, равных значениям, приведенным для образцов на контрольной шкале, либо задаваемых произвольно в пределах диапазона измерений. Контрольные растворы приготавливают весовым методом обычно в лабораторных условиях по методике, приведенной в прил. 1.

Перед полевыми анализами (или в их процессе, если того требует программа работ) используемую посуду нужно тщательно промыть горячим мыльным раствором (при необходимости – хромовой смесью), многократно прополоскать дистиллированной водой (желательно прокипятить) и высушить. Для одних и тех же анализов желательно использовать одну и ту же посуду.

В процессе хранения титрованных растворов (особенно при хранении склянок с растворами на свету, в негерметичном виде при повышенной температуре) может измениться (уменьшиться) их концентрация. По этой причине, в особенности при точных измерениях, рекомендуется периодически проверять фактическую величину концентрации титрованных растворов, для чего проводить их контрольное титрование по методикам, на которые даны ссылки при описании соответствующих анализов.

Особое внимание следует уделять чистоте мерной посуды, пробирок, склянок и других средств, используемых при анализе.

При анализе содержания компонентов в воде  выполняют не менее двух параллельных определений. Параллельными определениями можно считать такие, которые выполняются одновременно либо сразу же последовательно при идентичных условиях (тех же реактивах, растворах, посуде, из одной и той же пробы и т.п.). По результатам определений при количественном анализе (титровании, приборном колориметрировании) рассчитывают сходимость определений (А) в процентах:

где Р₁ и Р₂ –  больший и меньший результаты соответственно из двух параллельных определений концентрации компонентов.

Для большинства макрокомпонентов, т.е. таких компонентов, содержание которых в воде превышает 10 мг/л (о возможной концентрации компонента можно судить, например, по величинам их ПДК), рекомендуется значение сходимости до 10 %, с содержанием от 10 до 1 мг/л – 10-15 %, от 1 до 0,01 – 15-25 %, менее 0,01 – 30 %. В противном случае анализ повторяется.

Определение можно считать количественным, если сходимость составляет не более 30 %, и полуколичественным при значениях сходимости на уровне 40-50 % и более. При визуально-колориметрическом определении анализ может считаться выполненным удовлетворительно, если не возникает сомнений в отнесении результатов обоих определений к одному и тому же образцу контрольной шкалы либо ее диапазону.

Результатом анализа считают среднее арифметическое из двух параллельных определений, имеющих удовлетворительную сходимость. Таким образом, для получения результата анализа всегда следует выполнять несколько определений.