Как следует из данных, представленных в таблицах по форме табл. 4.6., в отдельные годы относительная погрешность оценки средних годовых значений концентраций (δ) определённая по эталонным годам при уменьшении числа проб и распределении их сроков отбора в соответствии с опорными годами, достигает очень больших значений.
Так, по хрому и свинцу экстремальные погрешности определения средних годовых концентраций δ за счёт уменьшения числа проб от 12 до 4 составили соответственно от -49,9 % до 65,0 % и от -68,1 % и 64,7 % по отношению 12 срочным наблюдениям. Не на много меньше значения погрешностей δ для марганца и железа. Они составили соответственно от -68,1 % до 25,8 % и от -59,7 % до 52,0 %. По меди погрешности расчётов за счёт уменьшения числа проб в году составили от -39,3 % до 56,4 % и по ртути от -54,6 % до 5,3 %. Таким образом, можно сказать, что при сокращении числа проб в году от двенадцати до четырёх, возможные ошибки расчётов среднегодовой концентрации ТМ как в меньшую, так и в большую сторону, могут превышать 50% по отношению к среднегодовой концентрации, вычисленной по двенадцати наблюдениям. Так, максимальные абсолютные погрешности δ для каждого металла, как в отрицательную так и в положительную сторону, практически всегда были выше 25%, а для всех металлов диапазон погрешности δ составил от -68,1 % до 65,0 %.
Следует отметить, что значение относительной погрешности δ и её числовых характеристик, в некоторой степени зависит от выбора эталонного года. Дело в том, что каждый эталонный год характеризуется своим внутригодовым распределением концентраций загрязняющих веществ в реке, общим уровнем загрязнения водного объекта в этот год. Важно также, на какие фазы загрязнения воды попали даты отбора проб в данном эталонном году. Так, на рис. 4.5 – 4.9 представлены возможные значения относительных погрешностей δ (%), определённые для каждого эталонного года по всем опорным годам. Как видно из графиков, относительные погрешности δ могут меняться для каждого эталонного года в широком диапазоне как в положительную, так и в отрицательную сторону, как например, по хрому за 1990 и 1991 гг. (рисунок 5.5). Однако, в другие годы изменения погрешностей определения концентрации хрома носят явно систематичный характер. Так в 1992 г. все значения погрешности были отрицательными, а в 1993 г. – преимущественно положительными. Вызвано это неравномерностью отбора проб в опорные годы. Как было сказано выше, в годы, когда проводилось четыре измерения, не освещались зимняя межень и период весеннего половодья. Таким образом, если в эталонном году в этот период наблюдался минимум концентраций, то переход от 12 срочной системы измерения к 4 срочной давал регулярное завышение среднегодовой концентрации ТМ.
Рисунок 4.5 – Значения относительных погрешностей δ (%) по хрому, определённые по всем опорным годам для каждого эталонного года
|
Рисунок 4.6 – Значения относительных погрешностей δ (%) по меди, определённые по всем опорным годам для каждого эталонного года
|
Рисунок 4.7 – Значения относительных погрешностей δ (%) по железу, определённые по всем опорным годам для каждого эталонного года
|
Рисунок 4.8 – Значения относительных погрешностей δ (%) по марганцу, определённые по всем опорным годам для каждого эталонного года
|
Рисунок 4.9 – Значения относительных погрешностей δ (%) по свинцу, определённые по всем опорным годам для каждого эталонного года
|
По другим металлам так же прослеживается закономерность распределения погрешностей δ в зависимости от эталонного года (рисунки 4.6-4.). Так, для каждого металла, значение погрешности δ, вычисленное для разных опорных лет и осреднённое по одному эталонному году, может существенно меняться (δ сред) (. Минимальные значения δ сред наблюдались по хрому ( -18,8% до 8,9%) исвинцу (-20,6% – 24,3%). Однако более высокие значения ошибки δ сред для разных эталонных лет наблюдаются по железу и меди. Так, для железа эта ошибка для разных эталонных лет составила от -8,7% до 35,76%. Это значит, что за счёт уменьшения числа проб в год, вычисленная среднегодовая концентрация железа может быть искусственно завышена примерно на 20 % или занижена примерно на 35 % в зависимости от выбора эталонного года, с которым ведётся сравнение. Для меди диапазон погрешностей составил от -14,5% до 42,0%. По марганцу наблюдаются максимальные для всех ТМ значения ошибки δ сред – от -60,5% до 7,3%. Это значит, возможное занижение значений среднегодовых концентраций марганца при уменьшении числа проб в год может составить 7%, а завышение может достигать примерно 60%.
Таким образом, для всех металлов среднее значение погрешностей δ сред, в зависимости от выбора эталонного года, может меняться от -60,5 – 42,0%, что в абсолютном значении составляет -55,42 мкг/л – 7,01 мкг/л.
Таким образом, в связи с тем, что значения погрешностей δ зависят от того, по какому эталонному году они были рассчитаны, было решено для более точной оценки погрешностей определения средних годовых концентраций при уменьшении числа проб в год от 12 до 4, произвести их объединение. Так, в один ряд были объединены относительные погрешности по каждому рассматриваемому металлу за все эталонные годы, взятые как с учётом их знака, так и по абсолютному значению (по модулю).