環(huán)境監(jiān)測實驗室水中砷、汞監(jiān)測能力考核結果評價

滕 曼，付 強，吳曉鳳，姚雅偉，楊 婧

中國環(huán)境監(jiān)測總站，國家環(huán)境保護環(huán)境監(jiān)測質量控制重點實驗室，北京 100012

砷和汞都是具有潛在危害的重要污染物，生物毒性顯著，被列為《地表水環(huán)境質量標準》(GB 3838—2002)［1］等質量標準的控制指標。為深入了解全國環(huán)境監(jiān)測實驗室地表水砷、汞的分析測試能力，中國環(huán)境監(jiān)測總站于2012年3—5月組織實施了全國環(huán)境監(jiān)測實驗室地表水中 As、Hg測定的能力考核。能力考核是利用實驗室間比對的方式考核環(huán)境監(jiān)測實驗室技術能力和質量管理水平的活動，是總站實施國家環(huán)境網(wǎng)質量控制的手段，旨在促進環(huán)境監(jiān)測實驗室質量體系的持續(xù)改進，保證環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的質量。

實驗室間比對是質量控制的常用手段之一，開展實驗室間比對有助于了解行業(yè)或領域內(nèi)實驗室的能力狀況，發(fā)現(xiàn)和消除實驗室間存在的系統(tǒng)誤差和影響因素，促進實驗室檢測水平的提高。我國很多行業(yè)均開展了以實驗室間比對為手段的質控活動，中國疾病預防控制中心［2］、國家建材質檢中心［3］、中國計量科學研究院［4］和中國地質調查局［5］等組織了行業(yè)或領域內(nèi)的實驗室間比對，以了解實驗室的整體水平，提高實驗室間數(shù)據(jù)的可比性。環(huán)保行業(yè)中王清華等［6-7］開展了本省環(huán)境監(jiān)測站的實驗室間比對活動，采用穩(wěn)健統(tǒng)計法對比對結果進行了評價。有報道的行業(yè)實驗室間比對均以檢測數(shù)據(jù)為基礎進行結果評價，本研究綜合檢測數(shù)據(jù)和質量體系運行情況，提出了實驗室能力和質量管理水平的總體評價方法。

1 考核材料和評價方法

1.1 考核方法

采用統(tǒng)一樣品進行實驗室間比對，不指定檢測方法，主要考察實驗室間的差異，了解和評估環(huán)境監(jiān)測實驗室的能力水平和數(shù)據(jù)可比性。通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)結果考察各單位能力水平，并根據(jù)考核材料上填寫的信息考察各單位質量體系運行情況。

1.2 樣品制備與發(fā)放

比對采用樣品為地表水樣品，因參加實驗室數(shù)量較多，為提高樣品的保密性，比對共使用了4個濃度水平的樣品(A、B、C、D)，每個實驗室將隨機收到一份樣品，其中含砷、汞2種被測組分。樣品封裝于20 mL安瓿瓶內(nèi)，在常溫狀態(tài)下保存與發(fā)放。

考核委托環(huán)境保護部標準樣品研究所制備樣品，每種樣品均經(jīng)過均勻性、穩(wěn)定性分析以及定值測定等實驗研究。

每個樣品均標識有惟一的隨機編號，隨機發(fā)放。發(fā)樣同時附《樣品接受狀態(tài)確認表》、《作業(yè)指導書》、《結果報告單》和《盲樣未能檢測情況說明》等考核材料，供被考核單位填寫與參考。

1.3 結果統(tǒng)計與評價

比對考核采用四分位數(shù)穩(wěn)健統(tǒng)計法［8-10］進行數(shù)據(jù)結果的處理，統(tǒng)計量包括結果數(shù)、中位值M、標準 IQR、最小值、最大值、穩(wěn)健變異系數(shù) RCV(%)和極差，能力評價的參數(shù)為實驗室間 Z值:Z=(Xi-M)/標準IQR，其中 Xi為實驗室結果。當∣Z∣≤2時，結果滿意;當2＜∣Z∣＜3時，結果有問題;當∣Z∣≥3時，結果不滿意。

同時對考核材料中填寫的信息進行分析，考察參加實驗室的樣品流轉、方法選擇、標準依據(jù)、質控措施等環(huán)節(jié)是否存在問題。在數(shù)據(jù)結果的基礎上，綜合質量體系運行情況，對實驗室的總體能力進行評價。

2 考核結果分析

2.1 檢測結果統(tǒng)計參數(shù)

比對考核向143個實驗室發(fā)放了考核樣品，其中136個實驗室按期報告了有效檢測結果，參與數(shù)據(jù)結果統(tǒng)計，4個濃度水平樣品的檢測結果統(tǒng)計參數(shù)如表1所示。

表1 主要穩(wěn)健統(tǒng)計參數(shù)匯總 μg/L

As的4個濃度水平樣品中，樣品 A含量最低，樣品B含量最高。結果顯示，樣品A結果的變異系數(shù)(RCV)和極差均高于其他樣品，而樣品B結果的變異系數(shù)和極差均低于其他樣品。所以被考核實驗室對于低含量As的測定結果差異較大，對于高含量As的測定結果差異較小。

Hg的測定結果則呈相反的趨勢，樣品B含量最低，樣品D含量最高，樣品B結果的變異系數(shù)和極差均低于其他樣品，樣品D結果的變異系數(shù)和極差均高于其他樣品。所以被考核實驗室對于低含量Hg的測定結果差異較小，對于高含量Hg的測定結果差異較大。

2.2 檢測結果Z比分數(shù)圖

為了清晰反映各實驗室參加實驗室間比對的結果，將 Z比分數(shù)值按大小順序排列繪制柱狀圖，每個柱條上標有相應的實驗室代碼，從柱狀圖上，各參加實驗室可將其結果與其他實驗室進行比較，了解在比對考核中所處的水平。各樣品中砷、汞含量的 Z比分數(shù)圖如圖1～圖4所示。∣Z∣越小，表示結果與中位值越接近;∣Z∣越大，表示結果與中位值的偏差越大。

砷測定結果滿意(∣Z∣≤2)的實驗室為110家，汞測定結果滿意的實驗室為124家，砷和汞結果均滿意的實驗室為101家。從圖1～圖4可看出，樣品A和樣品D中As測定結果不滿意(∣Z∣≥3)的實驗室數(shù)量較多，樣品 D中代碼為073和089的實驗室As測定結果的∣Z∣接近12;樣品 D中 Hg測定結果除實驗室080外均為滿意，代碼為080的實驗室 Hg測定結果Z=22，導致樣品 D測定結果的變異系數(shù)和極差較大。代碼為073、089和080的實驗室的測定結果存在較大的系統(tǒng)誤差，建議實驗室從標準物質、校準曲線、儀器校準方法等方面查找原因。

圖1 樣品A砷、汞的Z比分數(shù)圖

2.3 問題分析

對各實驗室《結果報告單》、《樣品接收狀態(tài)確認表》、《盲樣未能檢測說明》、《能力考核聯(lián)系信息表》等材料中的信息和結果報送過程中暴露出來的問題進行分類總結，考察各實驗室質量管理體系的運行情況?？己税l(fā)現(xiàn)的具體問題及出現(xiàn)頻率:質控樣信息缺失或有誤占21.2%，標準樣品信息缺失或有誤占18.2%，使用過期質控樣占14.6%，簽字信息缺失或有誤占8.8%，方法信息填寫錯誤占8.8%，使用已作廢標準占2.9%，儀器設備信息有誤占2.9%，單位代碼或樣品編號有誤占1.5%，報告修改不規(guī)范占0.7%。

圖3 樣品C砷、汞的Z比分數(shù)圖

圖4 樣品D砷、汞的Z比分數(shù)圖

被考核實驗室質量體系運行中比較突出的問題主要有3類。一是質控環(huán)節(jié)存在問題，參加考核統(tǒng)計的實驗室全部進行了質控樣的測定，其中使用過期質控樣、相對誤差計算有誤、質控樣編號未填或參考值填寫有誤的單位共有98家，占考核對象的68.5%;二是監(jiān)測報告的規(guī)范性有待提高，部分實驗室經(jīng)過三級審核的報告存在明顯的形式問題，報告三級審核制度的落實亟待加強;三是部分實驗室存在使用作廢標準、儀器設備與方法不一致、方法與標準不一致、標準引用不合適、標準名稱填寫不規(guī)范等現(xiàn)象。

2.4 總體能力評價

考核從測定的數(shù)據(jù)結果和質量體系運行情況2個方面進行實驗室的綜合能力評價，即 As和Hg測定結果均為滿意，且質量管理體系運行規(guī)范的實驗室被認為技術能力較好，質量管理水平較高，為此次考核中總體能力滿意的實驗室。

3 結論

利用實驗室間比對的考核發(fā)現(xiàn)，砷、汞2個項目判定結果均為滿意的實驗室為101家，占考核對象的74%，個別實驗室的結果出現(xiàn)了較大的偏差。同時考察質量體系運行情況，50%以上的實驗室存在不同程度的缺陷。這進一步表明，保證質量體系有效運行，提高體系運行質量的重要性。

一次比對考核的結果并不能完全代表實驗室的總體能力，質量體系運行中的每個環(huán)節(jié)都是保證質量體系有效運行和持續(xù)改進的基礎，不容忽視。應綜合考慮數(shù)據(jù)結果和質量體系運行情況，進行實驗室能力的總體評價，以此作為能力考核結果的評價方法。

［1］GB 3838—2002 地表水環(huán)境質量標準［S］.

［2］趙馨，李業(yè)鵬，常迪，等.2006年全國省級疾控中心食品中鉛、砷含量實驗室間比對結果分析［J］.中國衛(wèi)生檢驗雜志，2008，18(1):10-11.

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