Osäkerheter

OBS Remissversion - texterna är fortfarande under bearbetning och ska enbart ses som utkast. Finns det direkta fel? Hittar du enkelt det du vill, dvs är strukturen bra? Finns det ord/begrepp som behöver förklaras? Vi tar tacksamt emot förslag på ändringar/tillägg via e-post till This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.. Texterna kommer kontinuerligt att uppdateras och revideras och layouten förbättras. 

Vid planering av en undersökning är en viktig del av kvalitetsarbetet att identifiera kvalitetskritiska moment, d v s de moment som utgör de största osäkerheterna vid undersökningen och som därmed är avgörande för om målet för undersökningen kan nås. För att kvantifiera nedanstående osäkerheter används bland annat kontrollprover.

Exempel på viktiga aspekter att beakta vid en miljöteknisk undersökning är:

  • Osäkerhet om föroreningskällors läge. Otillräcklig information om var och vilka föroreningskällor som finns kan innebära att fel undersökningsstrategi väljs och/eller att förorenade områden missas.
  • Provtagna mediers heterogenitet. Stor variation i till exempel jordartssammansättning kan bidra till en heterogen föroreningsbild, där halterna i två närliggande punkter kan skilja avsevärt.
  • Föroreningars egenskaper. Olika ämnen uppvisar skilda fysikaliska och kemiska egenskaper som exempelvis påverkar hur de sprids, fastläggs och omvandlas.
  • Provtagningsmetoder. Provtagningsmetod ska väljas så att egenskaper som ska undersökas (fysikaliska och kemiska) så långt det är möjligt inte förändras vid provtagningen.
  • Provhantering. Provberedning, förvaring, transport och provuttag på laboratoriet kan påverka provets sammansättning och egenskaper.
  • Val av analysmetod/parameter. Vald analysmetod uppnår inte den rapporteringsgräns som önskas, alternativt ingår inte rätt ämnen eller ämnesgrupper i analysen.

Vid diskussion kring fel och osäkerheter används begreppet observation för en aktivitet som ger ett uppskattat värde för en egenskap. Det kan t.ex. motsvaras av en analys, mätning eller iakttagelse. Med fel avses skillnaden mellan det observerade och det sanna, oftast okända, värdet på en egenskap. Om det sanna värdet är okänt kommer även felet förbli okänt.

Fel brukar delas in i slumpmässiga respektive systematiska fel.

Till de slumpmässiga felen brukar t.ex. räknas provberedningsfel, analysfel och provtagningsfel beroende på heterogenitet i kombination med små prover eller provplacering.

Systematiska fel är de som t.ex. uppstår på grund av att en förorening avdunstar eller bryts ned före analys, att ett prov kontamineras (erhåller förorening via material som inte ska höra till provet, t.ex. damm, avgaser, smuts från dåligt rengjord utrustning) eller att ett analysinstrument är felkalibrerat. Vid ett systematiskt fel ingår oftast även en större eller mindre del av slumpmässighet. De två felen kan illustreras med pricktavlor motsvarande upprepade observationer, där det sanna värdet motsvarar träff i mitten av tavlan, se Figur 1.

fel

Figur 1. Schematisk bild av upprepade observationer med ett i huvudsak systematiskt (till vänster) samt stort  respektive litet slumpmässigt fel (i mitten respektive till höger). Det sanna värdet representeras av cirklarnas mittpunkt. Källa: ”Kvalitetskontroller för provtagning av förorenade områden - från provtagning till analys" SGF rapport 1:2019.

 Trots okända sanna värden är det, genom upprepade observationer, möjligt att skatta hur stort ett slumpmässigt fel är i genomsnitt (den genomsnittliga absoluta skillnaden mellan det uppmätta och det sanna värdet). Förutsatt att det inte finns något systematiskt fel ger fler upprepningar säkrare skattning

Det genomsnittliga felet benämns osäkerhet, kan betecknas med s, och motsvarar den spridning av observationer runt det verkliga värdet som felet ger upphov till uttryckt som en standardavvikelse. Då det slumpmässiga felet kan ge en observation som är antingen för låg eller för hög, anges den slumpmässiga osäkerheten i text ofta med tecknet ”±” framför storleken på osäkerheten, t.ex. ”osäkerheten uttryckt som en standardavvikelse är ±5 mg/kg TS”. Detta kan även skrivas som ”s = 5 mg/kg TS”.

Då det systematiska felet är konstant, och därmed det samma som det genomsnittliga systematiska felet, behövs inte begreppet systematisk osäkerhet. Det innebär dessvärre även att det inte kan uppskattas genom upprepade observationer. Ett systematiskt fel anges med ”+” eller ”-” då det antingen är större eller mindre än 0.  För att minska ett systematiskt fel måste antingen källan till felet hanteras eller, om felet kan beräknas, så kan det observerade värdet justeras med storleken på felet. För att uppskatta osäkerheten vid en provtagning används kontrollprover.

För mer info om beräkning av osäkerheter se SGF:s rapport 1:2019 ”Kvalitetskontroller för provtagning av förorenade områden - från provtagning till analys”, vilket även är källan till ovanstående text.