質量控制圖用于石墨爐原子吸收光譜法檢測海水中鉛元素＊

周強，陳念念，劉小騏，王意，久嵐穎

（國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所，天津 300192）

質量控制圖用于石墨爐原子吸收光譜法檢測海水中鉛元素＊

周強，陳念念，劉小騏，王意，久嵐穎

（國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所，天津 300192）

為保證海水中重金屬檢測結果的準確可靠，以鉛元素為例，每個工作日使用石墨爐原子吸收光譜儀平行測定鉛質控樣 2 次，收集 20 組有效數(shù)據(jù)后，通過計算均值、標準差得出上下控制限、警告線及輔助限，繪制出在當前實驗室環(huán)境條件、儀器設備、試劑藥品和人員水平等因素條件下的質量控制圖。該質量控制圖不僅用于實際檢測過程中對檢測結果進行監(jiān)控，還可為該實驗室的人員考核、留樣復測等實驗室質量控制行為提供結果判定依據(jù)。

質量控制圖；石墨爐原子吸收；海水；鉛

海水檢測國家標準方法經(jīng)過多家驗證，已給出檢出限、精密度等具體指標［1］。但各指標常因分析條件的改變而變化，而且標準中的測量精密度、標準物質的不確定度和檢測儀器的擴展不確定度等均不能直接用于判斷檢測結果的準確性。實驗室需要建立一套符合自身環(huán)境、儀器設備水平等條件的質量控制系統(tǒng)，當遇有特殊組分的樣品時，實驗室可根據(jù)質量控制的數(shù)據(jù)，對超出控制或有超出控制趨勢的檢測結果進行預先判斷，及時釆取措施糾正出現(xiàn)的問題［2］。

當前，質量控制的主要方法有參加能力驗證或實驗室間比對，使用標準物質，留樣再測，分析一個樣品不同特性檢測結果的相關性，繪制質量控制圖等［3］。在日常檢測工作中，使用標準物質及繪制質量控制圖是比較高效的質量控制方法。在每批次樣品檢測過程中，插入有證標準物質并繪制質量控制圖，依據(jù)檢測結果實現(xiàn)有效監(jiān)控，可及時發(fā)現(xiàn)人員、設備、設施和環(huán)境條件方面存在的問題，釆取相應的糾正措施和預防措施［4］。

1 控制圖原理

控制圖的繪制是基于質量波動理論與作為判斷準則的小概率原理：測量系統(tǒng)處于受控狀態(tài)，分析數(shù)據(jù)總體呈正態(tài)分布，數(shù)據(jù)偏差大于 3δ的可能性只有 0.27%，可以看成是小概率事件［5］。當某一個測定值超出了隨機誤差的允許范圍時，運用數(shù)理統(tǒng)計的方法可以判斷這個結果是異常的、不足信的。實驗室內(nèi)質量控制圖可直觀地反映檢測過程中可能出現(xiàn)的誤差，控制分析數(shù)據(jù)在一定精密度范圍內(nèi)，是保證檢測數(shù)據(jù)質量的有效方法［6］。

2 測定方法

2.1 儀器設備

石墨爐原子吸收光譜儀：TAS-990G 型，中國北京普析通用儀器有限公司。

2.2 環(huán)境條件

溫度：(20±5)℃；相對濕度：≤ 60%。

2.3 檢測依據(jù)

GB 17378.4-2007 海洋監(jiān)測規(guī)范第 4 部分：海水分析。

2.4 鉛質控樣

鉛標準溶液：1.00 μg／L，編 號 為 GBW(E) 080040，國家海洋局第二海洋研究所。

鉛質控樣：0.50 μg／L，準確移取 25 mL 鉛標準溶液于 50 mL 容量瓶中，以去離子水定容。

2.5 系列鉛標準溶液的配制

分別移取30μg／L 鉛標準使用溶液至6只100mL容量瓶中并定容，配制 0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 μg／L 系列鉛標準工作溶液。

3 數(shù)據(jù)收集及控制圖的繪制

鉛質控樣用于常規(guī)測定過程中的質量監(jiān)控，一般在測定標準曲線后與開始測定樣品前之間使用。在 2014 年間，按測定日期收集了 20 組數(shù)據(jù)，所有質控樣的檢測方法、檢測條件保持完全一致。每天只測定 1 個質控樣，每個質控樣至少是雙樣平行（計算均值記為 x），積累 20 天 20 組有效數(shù)據(jù)，然后計算20組數(shù)據(jù)的平均值(中心線 )和標準差 s，再計算上下控制限±3s，上下警告線±2 s。上下輔助限±s。質控樣數(shù)據(jù)匯總結果見表1。

將表1 數(shù)據(jù)錄入 excel表中，測定數(shù)據(jù)的平均值、控制限、警告線和輔助限均填充整個數(shù)據(jù)列，否則控制圖中無法顯示對應的數(shù)據(jù)線。質控樣鉛濃度的控制圖見圖1。

表1 鉛質控樣濃度數(shù)據(jù)（n=20）

圖1 鉛質控樣質量濃度質控圖

由圖1可以看出，鉛質量濃度的受控范圍在0.465～0.533 μg／L，大部分數(shù)據(jù)均在平均值附近，有 1個點超過上警告線，所有點均未超出上下控制限。各數(shù)據(jù)點隨機排列，沒有連續(xù)9點在中心線一側、連續(xù)6點遞增或遞減及連續(xù)3點中有 2點落在中心線同一側的警告線外等異常現(xiàn)象出現(xiàn)，該控制圖可以用于鉛常規(guī)檢測的日常質控。

4 控制圖在實際檢測過程中的應用

4.1 反映檢測體系變化趨勢

控制圖是在穩(wěn)定狀態(tài)條件下繪制的，并非一成不變，若發(fā)生檢測人員水平提高、設備更新、環(huán)境改變等情況，控制圖應根據(jù)實際情況進行動態(tài)更新，以便真實地反應檢測體系的趨勢變化。故在實驗室實際檢測中，應定期在樣品中插入質控樣，不斷積累質控數(shù)據(jù)。以 20 個數(shù)據(jù)為一個單元，則每增一單元重新計算x，s，不斷調整控制限水平位置，提高數(shù)據(jù)質量，直至中心線和控制限基本穩(wěn)定。

4.2 監(jiān)控日常檢測結果

若質控樣檢測結果落在上、下控制限之外，表示測定過程失控，應立即停止檢測并開展原因分析，必要時需釆取相應的糾正及預防措施，隨后對同批樣品進行重新檢測；如果檢測點超出上、下警告線，但仍在上、下控制限之間，表示檢測質量開始變劣，存在失控傾向，應進行初步檢查；若質控樣檢測結果連續(xù) 7 次上升或下降（在控制范圍內(nèi)），表示檢測有失控傾向，尚可根據(jù)相鄰幾次測定值的分布趨勢，對檢測過程可能發(fā)生的問題進行分析判斷。

4.3 為質控行為提供結果評價

質控樣的檢測結果不僅受質控樣不確定度、儀器設備測量誤差的影響，而且還受實驗用水、檢測環(huán)境、容量器具及人員水平等條件影響，且部分檢測方法并沒有現(xiàn)成的結果評價供實驗室參考。在中心線和控制限基本穩(wěn)定時，該控制圖可基本反映該實驗室在當前儀器設備、試劑藥品、環(huán)境條件、人員水平下，對海水中鉛含量檢測的可接受結果范圍，并為人員考核等質控結果提供評價依據(jù)。

5 結語

檢測過程是實驗室質量控制體系運行的主要過程，質量控制應建立在統(tǒng)計技術的基礎上，利用統(tǒng)計分析手段實現(xiàn)實驗室測量過程的質量控制。通過建立實驗室質控樣鉛濃度均值-標準偏差質量控制圖，為實驗室質量管理和控制提供科學依據(jù)，對于預防和糾正差錯，確保檢測結果準確可靠，使測量過程持續(xù)保持在準確度受控的規(guī)定范圍內(nèi)發(fā)揮重要作用。

［1］ GB 17378.4 海洋監(jiān)測規(guī)范第四部分：海水分析［S］.

［2］ 國家認證認可監(jiān)督管理委員會 .實驗室資質認定工作指南［M］.2 版 .北京：中國計量社，2010: 45-47.

［3］ 黃海英 .利用質量控制圖對釩進行質量評價［J］.綠色科技，2014(2): 170-171.

［4］ 盧晨，王興嬌 .保證檢測質量的重要手段研究［J］.實驗科學與技術，2012，12(1): 31-33 ；

［5］ 李耀文 .質量控制圖在監(jiān)視直讀光譜儀檢測數(shù)據(jù)穩(wěn)定性中的應用［J］.化學分析計量，2014，23(1): 80-82.

［6］ 楊喜愛，肖愛平，冷娟，等 .農(nóng)作物樣品重金屬檢測的試樣制備與質量控制［J］.中國麻業(yè)科學，2012，34(5): 226-229.

［7］ 倪言成，陳伶俐，唐松濤，等 .質量控制圖在土壤有機質檢測中的應用［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013(20): 219-220.

［8］ 王平，李莉娜 .質量控制圖在土壤重金屬的電感耦合等離子體發(fā) 射 光 譜 法 測 定 中 的 應用［J］.安 徽 農(nóng)業(yè) 科 學，2012，40(33): 16167-16178.

Application of Quality Control Chart in Testing of Lead in Seawater by Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry

Zhou Qiang, Chen Niannian, Liu Xiaoqi, Wang Yi, Jiu Lanying
［Institute of Seawater Desalination and Multipurpose Utilization, SOA (Tianjin), Tianjin 300192, China］

The effective method was discussed about ensuring the accurate testing result of metal in seawater. The detection of lead was taken as an example, lead quality sample was tested twice every workday by furnace atomic absorption spectrometer and 20 sets of fi gures were collected. By calculating the average value and standard deviation of the data, the control limit，boundary limit and auxiliary limit were obtained. With the limits, a quality control chart was outlined, by which the environment, equipment, chemicals and testing skills were taken into account. The chart was not only helpful in controlling the testing result, but also useful in the judgment for quality control activities, such as staff assessment and re-testing of the sample.

quality control chart; graphite furnace atomic absorption; seawater; Pb

O657.32

A

1008-6145(2014)05-0030-03

* 國家海洋環(huán)境保護與監(jiān)測項目 (YWZC2014-13-1)

聯(lián)系人：周強；E-mail: liangzi626@126.com

2014-07-29

10.3969／j.issn.1008-6145.2014.05.010