環(huán)境監(jiān)測實驗室分析質(zhì)量控制方法探討

溫 麗 曹 蘇(南京山普羅特環(huán)?？萍加邢薰荆暇?211100)

環(huán)境監(jiān)測實驗室分析質(zhì)量控制方法探討

溫 麗 曹 蘇
(南京山普羅特環(huán)?？萍加邢薰?，南京 211100)

探討了環(huán)境監(jiān)測實驗室分析質(zhì)量控制方法，對空白樣品分析、方法檢出限制定、有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定、質(zhì)量控制圖應(yīng)用等方法存在的問題進行討論并給出建議。

環(huán)境監(jiān)測；質(zhì)量控制；空白樣品 ；方法檢出限；有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)；質(zhì)量控制圖

隨著環(huán)境問題的日益突顯，公眾對環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的關(guān)注度越來越高。與此同時，根據(jù)環(huán)保部《關(guān)于推進環(huán)境監(jiān)測服務(wù)社會化的指導(dǎo)意見》(環(huán)發(fā)[2015]20號)及環(huán)保部辦公廳《關(guān)于開展環(huán)境監(jiān)測服務(wù)社會化試點工作的通知》(環(huán)辦[2015]37號)等相關(guān)文件，目前環(huán)境監(jiān)測工作由原先全部由環(huán)保部下屬事業(yè)性單位承擔(dān)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槭聵I(yè)性單位與社會化環(huán)境檢測機構(gòu)共同承擔(dān)的局面。目前從事環(huán)境檢測的機構(gòu)有事業(yè)性單位、國際檢測機構(gòu)、國內(nèi)重點實驗室以及不同規(guī)模的社會化檢測機構(gòu)。

為了保證不同類型的環(huán)境檢測實驗室出具的監(jiān)測數(shù)據(jù)均準(zhǔn)確可靠，科學(xué)合理的實驗室分析質(zhì)量控制方法尤為重要。本文結(jié)合《環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理技術(shù)導(dǎo)則》(HJ630-2011)[1]等行業(yè)規(guī)范的環(huán)境實驗室分析質(zhì)量控制方法及日常環(huán)境檢測工作中遇到的問題對質(zhì)量控制方法進行探討，為后續(xù)進一步完善質(zhì)量控制方法方面的規(guī)范提供一些參考意見。

1 實驗室分析質(zhì)量控制方法探討

實驗室分析質(zhì)量控制包括內(nèi)部質(zhì)量控制與外部質(zhì)量控制，內(nèi)部質(zhì)量控制主要包括：空白樣品、校準(zhǔn)曲線、方法檢出限、平行樣測定、加標(biāo)回收率測定、標(biāo)準(zhǔn)樣品/有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定、質(zhì)量控制圖、方法比對或儀器比對；外部質(zhì)量控制主要包括：密碼平行樣、密碼質(zhì)量控制樣及密碼加標(biāo)樣、人員比對、實驗室間比對、留樣復(fù)測?，F(xiàn)對日常環(huán)境檢測過程中常見的問題及需要進一步關(guān)注的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)進行探討。

1.1 空白樣品分析

根據(jù)規(guī)范中要求，實驗室空白樣品分析結(jié)果一般應(yīng)低于方法檢出限。實驗室空白樣品應(yīng)與實際樣品采取相同的前處理及分析步驟，能夠全面反映分析工作中所用試劑與儀器的質(zhì)量狀況，并反映實驗室的環(huán)境條件以及分析人員的素質(zhì)和技術(shù)水平等方面[2]，可以考量整個分析操作過程是否出現(xiàn)污染情況。

因此實驗室空白樣品所選用的瓶組、前處理裝置等均應(yīng)與實際樣品一致均采取隨機抽取的方式操作，不能為了避免實驗室空白高于方法檢出限而使用特定的瓶組等工具，否則將無法判斷分析過程是否遭受污染。實驗室質(zhì)量管理人員應(yīng)在日常人員培訓(xùn)與監(jiān)督中，強調(diào)實驗室空白樣品的含義，避免出現(xiàn)為了實驗室空白樣品達標(biāo)而達標(biāo)的做法，而是及時的發(fā)現(xiàn)問題解決問題，從而不斷的提升實驗室分析的品質(zhì)。

1.2 方法檢出限制定

開展新的項目之前，應(yīng)通過實驗確定方法檢出限，并滿足方法要求。方法檢出限可根據(jù)《環(huán)境監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ168-2010)[3]中的方法進行確定。該方法中的檢出限確定分為一般確定方法、分光光度法、滴定法、離子選擇電極法，其中一般確定法分為空白試驗中檢測出目標(biāo)物質(zhì)及空白試驗中未檢測出目標(biāo)物質(zhì)兩種方法。

目前大多環(huán)境監(jiān)測實驗室使用空白試驗中檢測出目標(biāo)物質(zhì)的方法，即重復(fù)做7次空白試驗并對結(jié)果進行統(tǒng)計計算出檢出限。此方法適用于空白試驗中檢出目標(biāo)物質(zhì)的情況，但標(biāo)準(zhǔn)未對什么情況即為檢出目標(biāo)物質(zhì)作出定義或評價，因此在實際操作中會造成誤解，可能會導(dǎo)致檢測實驗室為了減少工作量而所有的分析項目均采用此種檢出限的方式制作，從而導(dǎo)致檢出限結(jié)果比實際情況偏低的情況。

因此建議針對所有分析項目，均直接采用空白試驗中未檢測出目標(biāo)物質(zhì)的方法來確定檢出限，不同類型的檢測方法統(tǒng)一使用相同的確定檢出限的方法，更加的標(biāo)準(zhǔn)化，且減少人為判斷帶來的誤差。此方法通過空白加標(biāo)、逐級對比的方式確定檢出限，使計算得出的檢出限更具有代表性。

此外，臺灣地區(qū)環(huán)保署發(fā)布的《環(huán)境檢測方法偵測極限測定指引》[4]中檢出限的制定，也是采用類似“空白試驗中未檢測出目標(biāo)物質(zhì)的方法”進行空白加標(biāo)、逐級對比的方式確定檢出限。

1.3 有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定

標(biāo)準(zhǔn)樣品/有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)與樣品同步測定，不應(yīng)與繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的標(biāo)準(zhǔn)溶液來源相同，盡可能選擇與樣品基體類似的標(biāo)準(zhǔn)樣品/有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進行測定，用于評價分析方法的準(zhǔn)確度或檢查實驗室(或操作人員)是否存在系統(tǒng)誤差。

日常環(huán)境檢測工作中常使用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為內(nèi)部質(zhì)控、內(nèi)部考核、外部考核、能力驗證的標(biāo)準(zhǔn)樣品。但目前環(huán)保部、水利部等部門的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)盲樣的結(jié)果評價體系采用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書中給予的真值及不確定度值，直接作為是否合格的判斷依據(jù)，這一評價體系有待商榷，特別是土壤樣品，作為質(zhì)控樣品的目的不是為了考核達標(biāo)而是為了通過標(biāo)準(zhǔn)樣品的測定從而對實驗室的整體檢測質(zhì)量進行把控，不同的實驗室的檢測水平不同，因此應(yīng)參照國際上的方法用不同的范圍來進行評價。

表1列出了國內(nèi)有證標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品證書中的標(biāo)準(zhǔn)值與國際有證標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品證書中的評價值，以探討國內(nèi)土壤標(biāo)準(zhǔn)品應(yīng)采取怎樣合理的評價體系。

表1 國內(nèi)與國際土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品評價值對照表 單位：mg/kg

從表1所示的國內(nèi)與國際土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品的評價值可以看出，美國的RTC土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品證書中給出了3個結(jié)果，包括標(biāo)準(zhǔn)值(含不確定度)、可信區(qū)間以及可接受區(qū)間，通常評價時采用可信區(qū)間評價，表明檢測結(jié)果可信度較高，但若檢測結(jié)果超出可信區(qū)間范圍仍落在可接受區(qū)間范圍內(nèi)，仍然不視其為不合格，但實驗室檢測技術(shù)有待進一步提高；而國內(nèi)土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品證書只給出了標(biāo)準(zhǔn)值(包括不確定度)，未對如何判斷合格作出特別說明，通常情況下，各機構(gòu)均直接采用證書中給出的標(biāo)準(zhǔn)值對檢測結(jié)果是否合格作出評價。從表中結(jié)果可看出，國內(nèi)對于土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)評價時所給的范圍較窄，而土壤消解過程又是較為復(fù)雜的過程，可能會導(dǎo)致檢測機構(gòu)在日常工作中作為質(zhì)控樣品進行操作時，難度較大。建議國內(nèi)可借鑒國際的方式，廣泛收集不同的檢測機構(gòu)對標(biāo)準(zhǔn)土壤進行檢測的結(jié)果，制定一個較為合理的評價范圍。

1.4 質(zhì)量控制圖應(yīng)用

質(zhì)量控制圖是實施質(zhì)量控制的有效方法[5]，它可證實測量系統(tǒng)是否處于統(tǒng)計控制或鑒別脫離控制的原因，在分析測試實驗室質(zhì)量控制方面獲得廣泛的應(yīng)用，但是在國內(nèi)環(huán)境監(jiān)測實驗室分析中日常實際應(yīng)用較少。但質(zhì)量控制圖可以及時的發(fā)現(xiàn)實驗室分析人員分析質(zhì)量可能出現(xiàn)偏離的情況，及時采取措施，以降低實際出現(xiàn)脫離控制的頻率，起到質(zhì)量控制預(yù)警的作用。

本文以伴隨實際樣品分析的質(zhì)控樣品的測定結(jié)果作質(zhì)量控制圖為例，分析日常工作中如何使用質(zhì)量控制圖控制分析質(zhì)量。

質(zhì)量控制圖制作：檢驗人員執(zhí)行分析時，應(yīng)先檢查質(zhì)控樣品分析值是否落在可接受范圍內(nèi)，才可進行樣品分析。根據(jù)質(zhì)控樣品年度控制目標(biāo)值統(tǒng)計結(jié)果，設(shè)定警告線： (平均值±2SD)為警告范圍的上下限(UWL、LWL)，設(shè)定控制線：(平均值±3SD)為可接受范圍的上、下限(UCL、LCL)。

質(zhì)量控制圖的應(yīng)用：

a、若有一次分析結(jié)果超UCL～LCL控制范圍，檢驗人員則應(yīng)立即重新分析，若再次分析的結(jié)果在UCL～LCL控制范圍內(nèi)，則可繼續(xù)分析工作。

b、若3次連續(xù)分析中有2次分析值均超出UWL或均低于LWL管制范圍，監(jiān)督員應(yīng)請檢驗員進行另一個質(zhì)控樣品分析，若此次分析結(jié)果在UWL～LWL管制范圍內(nèi)，則可繼續(xù)分析工作，否則應(yīng)暫停分析解決問題。

c、若5次連續(xù)分析中有4次分析結(jié)果均超出(平均值+1SD)或均低于(平均值-1SD)，且均持續(xù)性偏高或偏低，監(jiān)督員應(yīng)請技術(shù)人員進行另一個質(zhì)控樣品分析，若此次分析結(jié)果在±1SD控制范圍內(nèi)或改變偏移方向(e.g.偏高→偏低)，則可繼續(xù)分析工作，否則應(yīng)暫停分析解決問題。

d、若6次連續(xù)分析結(jié)果均較平均值高或均較平均值低，監(jiān)督員應(yīng)請檢驗員進行另一個樣品分析，此次分析結(jié)果由較高轉(zhuǎn)為較低或由較低轉(zhuǎn)為較高，則可繼續(xù)分析工作，否則應(yīng)暫停分析解決問題。

2 結(jié)語

通過對日常環(huán)境檢測工作中質(zhì)量控制方法應(yīng)用過程中常見問題的探討，同時結(jié)合臺灣地區(qū)以及國際做法，對環(huán)境監(jiān)測實驗室分析質(zhì)量控制方法提出如下幾點建議：

(1)實驗室質(zhì)量管理人員應(yīng)在日常人員培訓(xùn)與監(jiān)督中，強調(diào)實驗室空白樣品的含義，避免出現(xiàn)為了實驗室空白樣品達標(biāo)而達標(biāo)的做法，而是應(yīng)深究導(dǎo)致空白偏高的可能原因，從而不斷的提升實驗室分析的品質(zhì)。

(2)建議針對所有分析項目，直接采用“空白試驗中未檢測出目標(biāo)物質(zhì)的方法”來確定檢出限，通過空白加標(biāo)逐級對比的方式確定檢出限，可減少人為判斷帶來的誤差，使檢出限制作更加標(biāo)準(zhǔn)化及合理化。

(3)建議國內(nèi)有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書中明確檢測值的評價結(jié)果方式，可借鑒國際的方式，廣泛收集不同的檢測機構(gòu)對標(biāo)準(zhǔn)土壤進行檢測的結(jié)果，制定一個較為合理的評價范圍。

(4)建議環(huán)境監(jiān)測實驗室使用質(zhì)量控制圖方式進一步提高質(zhì)控水平，實驗室質(zhì)量管理人員可以通過質(zhì)量控制圖及時的發(fā)現(xiàn)分析人員分析質(zhì)量可能出現(xiàn)偏離的情況，從而及時采取措施以降低實際出現(xiàn)脫離控制的頻率，起到質(zhì)量控制預(yù)警的作用。

[1] HJ630-2011 環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理技術(shù)導(dǎo)則[S].2011.

[2] 馮麗君，張凡，王軍.環(huán)境監(jiān)測實驗室質(zhì)量保證與質(zhì)量控制[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2006,31(1):149-151.

[3] HJ168-2010 環(huán)境監(jiān)測 分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則[S].2010.

[4] NIEA-PA107 環(huán)境檢驗方法偵測極限測定指引[S].2005.

[5] 楊麗華.環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制方法—質(zhì)控圖的應(yīng)用[J].中國環(huán)境監(jiān)測,1999,15(2):39-41.

Adiscussiononlaboratoryqualitycontrolmethodsforenvironmentalmonitoring

Wen Li , Cao Su
(Nanjing Cenprotech Environmental Protection Technology Co., LTD, Nanjing 211100,China)

In this paper, quality control system of environmental monitoring laboratory analysis is explored, problems existed regarding analysis of blank samples, method detection limit, the determination of certified standard substances, the application of quality control chart method are discussed and some suggestions are therefore proposed.

environmental monitoring; quality control; blank samples; method detection limit; certified standard substances; quality control chart

X-1

A

2017-06-14； 2017-09-07修回

溫麗(1983-)，女，從事環(huán)境監(jiān)測技術(shù)與管理工作。E-mail：535691942@qq.com