海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)試驗(yàn)結(jié)果分析評(píng)價(jià)*

陳東，蔡健

(國(guó)家海洋局東海環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，上海 200137)

海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)試驗(yàn)結(jié)果分析評(píng)價(jià)*

陳東，蔡健

(國(guó)家海洋局東海環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，上海 200137)

分別利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中Gurbbs檢驗(yàn)、F檢驗(yàn)和t檢驗(yàn)方法對(duì)2011年參與東海外海域海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)的3家實(shí)驗(yàn)室比對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，3家實(shí)驗(yàn)室參與比對(duì)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)精密度不盡相同，一些項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)結(jié)果實(shí)驗(yàn)室間存在系統(tǒng)誤差。為確保全海域監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的一致性，質(zhì)量保證與控制計(jì)劃應(yīng)不斷完善。

海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)；質(zhì)量保證；比對(duì)試驗(yàn)；建議

海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)是海洋綜合管理的基礎(chǔ)和重要組成部分，它以海洋環(huán)境為對(duì)象，通過對(duì)相對(duì)固定的區(qū)域和站點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)、長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)，從而準(zhǔn)確、及時(shí)、全面地掌握海洋環(huán)境各要素的時(shí)空分布、變化狀況及其規(guī)律［1］。我國(guó)海域面積遼闊，全國(guó)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)采取分區(qū)分塊由多家監(jiān)測(cè)單位在同一時(shí)段內(nèi)同時(shí)參加分析監(jiān)測(cè)。由于監(jiān)測(cè)人員、儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境等因素的不同，為了保證全海域監(jiān)測(cè)結(jié)果具有一致性，各單位常常需要進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)。筆者以2011年度東海外海域沉積物海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)比對(duì)試驗(yàn)為例進(jìn)行討論分析。

1 比對(duì)方法

東海外海域沉積物海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)由3家實(shí)驗(yàn)室（實(shí)驗(yàn)室1、實(shí)驗(yàn)室2和實(shí)驗(yàn)室3）承擔(dān)，分別負(fù)責(zé)不同區(qū)塊的監(jiān)測(cè)任務(wù)。3家實(shí)驗(yàn)室各自按照比對(duì)工作計(jì)劃要求對(duì)其負(fù)責(zé)區(qū)塊中的3個(gè)站位采集足夠量的沉積物，將沉積物樣品烘干、研磨、過篩后，分成3份，1份自測(cè)，另2份分別寄送另外兩家實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析測(cè)試，3家實(shí)驗(yàn)室各自上報(bào)測(cè)試結(jié)果。樣品采集、制作和分析過程均統(tǒng)一按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范［2–3］執(zhí)行。測(cè)試項(xiàng)目有汞、銅、鉛、鉻、鋅、鎘、砷、石油類、DDT、多氯聯(lián)苯、有機(jī)碳。每家實(shí)驗(yàn)室每個(gè)測(cè)試項(xiàng)目提交9個(gè)數(shù)據(jù)，3家實(shí)驗(yàn)室即為27個(gè)數(shù)據(jù)，表1為各實(shí)驗(yàn)室比對(duì)測(cè)試結(jié)果。

2 數(shù)據(jù)處理

參照文獻(xiàn)［4–7］，對(duì)3家實(shí)驗(yàn)室的比對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，評(píng)估測(cè)試數(shù)據(jù)之間是否存在顯著性差異，以確定3家測(cè)試數(shù)據(jù)的一致性。

第1步：運(yùn)用Grubbs檢驗(yàn)對(duì)每組實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)的一致性進(jìn)行檢驗(yàn)，剔除離群值；

第2步：在上述Grubbs檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行F檢驗(yàn)，檢驗(yàn)3家實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)的精密度是否一致；

第3步：運(yùn)用t檢驗(yàn)分別對(duì)3家實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)均值差異進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，即是否有系統(tǒng)誤差。

3 比對(duì)結(jié)果分析評(píng)價(jià)

3.1 數(shù)據(jù)異常值剔除情況

表2為Grubbs檢驗(yàn)判定的離群異常值。經(jīng)檢驗(yàn)判定，表2中實(shí)驗(yàn)室1鉛、鎘、多氯聯(lián)苯的最大測(cè)定值，實(shí)驗(yàn)室3汞、石油類的最大測(cè)定值及實(shí)驗(yàn)室2滴滴涕最大測(cè)定值為離群異常值。在后續(xù)的結(jié)果計(jì)算中，上述離群異常值將被剔除，不參與測(cè)定結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析。

表1 各實(shí)驗(yàn)室比對(duì)測(cè)試結(jié)果

表2 Grubbs檢驗(yàn)判定的離群異常值

3.2 各實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)精密度等同情況

運(yùn)用F檢驗(yàn)對(duì)各實(shí)驗(yàn)室比對(duì)數(shù)據(jù)的精密度等同情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3。由表3中數(shù)據(jù)可得出以下結(jié)論：

（1）3家實(shí)驗(yàn)室銅、鉛、鋅、鉻、有機(jī)碳、石油類測(cè)試數(shù)據(jù)的精密度相同；

（2）實(shí)驗(yàn)室1與實(shí)驗(yàn)室2鎘測(cè)試數(shù)據(jù)的精密度相同，實(shí)驗(yàn)室3與其它兩家實(shí)驗(yàn)室不相同；

（3）實(shí)驗(yàn)室1與實(shí)驗(yàn)室3汞、砷和多氯聯(lián)苯測(cè)試數(shù)據(jù)的精密度相同，實(shí)驗(yàn)室2與其它兩家實(shí)驗(yàn)室不相同；

（4）實(shí)驗(yàn)室1與實(shí)驗(yàn)室2滴滴涕測(cè)試數(shù)據(jù)的精密度不相同，實(shí)驗(yàn)室3的測(cè)試數(shù)據(jù)均為未檢出，未參與統(tǒng)計(jì)。

3.3 各實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)的均值差異

表4列出了運(yùn)用t檢驗(yàn)對(duì)各實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)均值的一致性檢驗(yàn)結(jié)果。由表4可知：

（1）3家實(shí)驗(yàn)室銅、鎘、鋅、有機(jī)碳、汞測(cè)試結(jié)果無顯著性差異，3家實(shí)驗(yàn)室間無明顯系統(tǒng)誤差；

（2）3家實(shí)驗(yàn)室砷和石油類測(cè)試結(jié)果差異顯著，實(shí)驗(yàn)室間存在明顯的系統(tǒng)誤差；

（3）實(shí)驗(yàn)室3與實(shí)驗(yàn)室2的鉛和多氯聯(lián)苯測(cè)試結(jié)果無顯著性差異；實(shí)驗(yàn)室1與其它兩家實(shí)驗(yàn)室鉛和多氯聯(lián)苯測(cè)試結(jié)果差異顯著，與其它兩家實(shí)驗(yàn)室間存在系統(tǒng)誤差；

表3 F檢驗(yàn)各實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)精密度等同性統(tǒng)計(jì)結(jié)果

表4 t檢驗(yàn)各實(shí)驗(yàn)室均值差異性統(tǒng)計(jì)結(jié)果

（4）實(shí)驗(yàn)室3與實(shí)驗(yàn)室1鉻測(cè)試結(jié)果無顯著性差異；實(shí)驗(yàn)室2與其它兩家實(shí)驗(yàn)室鉻測(cè)試結(jié)果差異顯著，與其它兩家實(shí)驗(yàn)室間存在系統(tǒng)誤差；

（5）實(shí)驗(yàn)室2與實(shí)驗(yàn)室1滴滴涕測(cè)試結(jié)果無顯著性差異；實(shí)驗(yàn)室3與其它兩家實(shí)驗(yàn)室滴滴涕測(cè)試結(jié)果差異顯著，與其它兩家實(shí)驗(yàn)室間存在系統(tǒng)誤差。

4 結(jié)論與建議

（1）2011年度，參與東海區(qū)近遠(yuǎn)海海洋環(huán)境比對(duì)試驗(yàn)的3家實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)精密度不盡相同；某些項(xiàng)目的測(cè)試結(jié)果有顯著差異，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)間存在一定的系統(tǒng)誤差。建議各實(shí)驗(yàn)室對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)間存在系統(tǒng)誤差、數(shù)據(jù)精密度不盡相同等現(xiàn)象進(jìn)行原因查找和分析，采取適當(dāng)?shù)募m正與預(yù)防措施，以確保承擔(dān)東海區(qū)海洋環(huán)境網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室間測(cè)試數(shù)據(jù)的一致性。

（2）由于海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)具有取樣受時(shí)空變化的不確定性、樣品基體隨地理位置或海洋水動(dòng)力因素的變化而變化、樣品的前期預(yù)處理及樣品儲(chǔ)運(yùn)的復(fù)雜性、實(shí)驗(yàn)室的流動(dòng)性（流動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為船舶）等多種客觀環(huán)境條件的特殊性，更需要各個(gè)操作環(huán)節(jié)的規(guī)范和一致。建議在監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)時(shí)制訂完善的質(zhì)量保證與控制計(jì)劃；同時(shí)實(shí)驗(yàn)室間的質(zhì)量管理人員、技術(shù)人員加強(qiáng)溝通交流，保證各實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)所使用的試劑、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、儀器設(shè)備等各方面的條件、性能、水平處于同一級(jí)別，以促進(jìn)全海域海洋監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的整體監(jiān)測(cè)與檢測(cè)水平的提高。

［1］《海洋監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證手冊(cè)》編委會(huì).海洋監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證手冊(cè)［M］.北京：海洋出版社.2000: 51–52.

［2］中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范第3部分：樣品的采集、貯運(yùn)及運(yùn)輸［M］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.2008：17–22.

［3］中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范第5部分：沉積物樣品分析［M］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008: 4–6，12–13，17–19，33–35，37–43，50–52.

［4］符穎操，羅茜.實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)結(jié)果分析統(tǒng)計(jì)方法的探討［J］.理化檢測(cè)：物理分冊(cè)，2006，46(6): 295–299.

［5］中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范第2部分：數(shù)據(jù)處理與分析質(zhì)量控制［M］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008: 4–30.

［6］王清華，陳丹青.基于實(shí)際水樣的實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)結(jié)果評(píng)價(jià)與分析［J］.科技資訊，2012, 9(6): 64–66.

［7］甘露，王蘇明.生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)形態(tài)分析實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)試驗(yàn)結(jié)果分析［J］.中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè), 2011,27(4): 9–15.

Evaluation of Results of Comparative Tests in Different Laboratories for Marine Environmental Monitoring

Chen Dong，Cai Jian
(East China Sea Environment Monitoring Center，SOA，Shanghai 200137，China)

The detection results of 3 labs which attended the marine environment monitoring in 2011 were analyzed and evaluated by the mathematical statistics such as Grubbs testing,Ftesting andttesting. The results showed that there was difference in data precision and systematic error for some detection items among them. Therefore, the quality assurance and control plan should be constantly improved in order to assure the consistency for all seas detection data.

marine environmental monitoring; quality assurance; comparative tests; advice

O65

A

1008–6145(2012)05–0079–03

doi ：10.3969／j.issn.1008–6145.2012.03.025

*海洋赤潮災(zāi)害立體監(jiān)測(cè)技術(shù)與應(yīng)用國(guó)家海洋局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放研究基金項(xiàng)目(MATHAB20100204)

聯(lián)系人：陳東；E-mail: chen8307@126.com

2012–05–13