淺談環(huán)境監(jiān)測實驗室質量保證

趙迎春　閆麗　郗艷娟　何雁鴻

摘 要：為了保證監(jiān)測數據的準確可靠，闡述了環(huán)境監(jiān)測實驗室樣品采集的注意事項、樣品保存的方法及保存劑用量和實驗室分析過程中在純水、耗材、儀器設備、檢測方法、檢測的精密度和準確度等各環(huán)節(jié)的控制要點。

關鍵詞：環(huán)境監(jiān)測;樣品采集與保存;質量控制

環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境治理和環(huán)境保護政策制定的重要依據，為了保障監(jiān)測數據的質量，保證數據的準確可靠，必須從采集樣品、樣品的存儲及運輸、樣品的實驗室分析、數據處理等各環(huán)節(jié)進行質量控制。

1 樣品的采集

樣品的采集是檢驗工作的基礎，是監(jiān)測數據公正、準確和可靠的保障。首先樣品應具有代表性。采樣前，抽樣人員應詳細勘察環(huán)境狀況，按照HJ 495-2009《水質 采樣方案設計技術規(guī)定》 [1]中的規(guī)定制定采樣計劃和采樣方案，合理確定采樣地點、采樣時間和頻率。在采樣過程中，按照HJ 494-2009《水質 采樣技術指導》 [2]中的規(guī)定規(guī)范操作。第一應注意測定pH、COD、BOD5、DO、硫化物、油類、有機物、余氯、糞大腸菌群、懸浮物、放射性等項目的樣品，不能混合，應單獨采樣。第二應注意采樣期間避免樣品受到污染。例如采樣器殘留的前一次樣品的污染、灰塵和水對采樣瓶瓶蓋及瓶口的污染和保存樣品的容器的污染等。

2 樣品的保存

由于物理、化學和生物的作用，各種水質的水樣，從采集到分析這段時間內會發(fā)生不同程度的變化。例如：水樣及水樣各組分可能發(fā)生化學反應，從而改變某些組分的含量與性質，樣品中的生物體的新陳代謝會消耗水樣中的某些組分。因此，采集樣品后要盡快送往實驗室進行分析或按照HJ 493-2009《水質樣品的保存和管理技術規(guī)定》[3]的規(guī)定，選擇相應的保存方法和保存劑，在規(guī)定的保存時間內將樣品測定完畢。

3 實驗室分析各環(huán)節(jié)的質量控制

實驗室分析工作是保障監(jiān)測質量的重要組成部分，實驗室質量控制是指為將分析測試結果的誤差控制在允許限度內所采取的控制措施，為了保障監(jiān)測數據的準確、有效，必須采取措施嚴控影響數據準確度的各個環(huán)節(jié)。

3.1 實驗用水的質量控制

實驗用水是影響空白的重要因素，直接影響方法的檢出限和實驗的精密度。分析實驗室用水共分三個級別：一級水、二級水和三級水。實驗用水的質量控制見GB/T 6682-2008[4]。一級水用于有嚴格要求的分析實驗，如高效液相色譜分析用水;二級水用于無機痕量分析等實驗，如原子吸收光譜分析用水;三級水用于一般化學分析實驗。

3.2 實驗室耗材的質量控制

實驗室的耗材包括標準物質、藥品和試劑等。

3.2.1 標準物質 標準物質應采購、使用國家有關部門正式批準的有證標準物質，以便能溯源到國際單位制（SI）、國家基準、國家計量基準或國家標準物質基準，并對標準物質進行期間核查。

3.2.2 藥品和試劑 試劑和耗材在使用前應進行空白實驗，滿足空白要求后才能用于樣品的檢驗檢測，同時注意藥品和試劑的貯存條件。

3.3 實驗儀器設備的控制管理

為了保證檢驗檢測數據的準確可靠，檢測用的儀器設備必須經檢定合格或經校準確認可以投入使用后方可使用，使用前應進行確認其是否滿足檢驗檢測方法的要求。根據《中華人民共和國強制檢定的工作計量器具檢定管理辦法》，用于環(huán)境監(jiān)測方面的分光光度計、可見光分光光度計、紫外分光光度計、紅外分光光度計、熒光分光光度計、原子吸收分光光度計、測汞儀和水質污染監(jiān)測儀等必須實行強制檢定。除了檢定/校準之外，還需要期間核查。

3.4 檢驗檢測方法的控制

為保證檢測方法標準的現行有效性，至少每3個月一次進行標準查新，以保證檢測結果的正確性和有效性。初次采用標準方法開展項目檢測時，應組織檢測人員進行驗證實驗。驗證過程包括：檢驗檢測設備及環(huán)境條件是否滿足標準方法規(guī)定，通過模擬試驗，確認檢測結果（如檢測范圍、靈敏度、檢測重復性、檢測不確定度等）符合標準方法的要求。如果標準方法發(fā)生了變化，應重新予以驗證，并將相關證明材料存檔。

例如：用一新方法測定標準值為10.55 μg/L的銅標準物質，選用方法A重復測定8次，重金屬銅方法驗證統(tǒng)計量的計算公式[4]為：

t計 =x-μsn（1）

其中：S：8次測定的標準偏差為0.42 μg/L;n：測定次數為8。

x1 ： 8次測定數據的平均值10.36 μg/L;μ：標準值為10.55 μg/L。

t計=1.279

查t值表P（2），ta（0.05，7） = 2.365，統(tǒng)計推斷：1.279<2.365，t計

3.5 空白值的控制

在每批樣品進行分析時，必須同時帶兩個空白值。空白值與藥品試劑的純度、蒸餾水的質量、玻璃器皿的潔凈度、所用儀器的靈敏度、操作人員的水平及實驗室的環(huán)境狀況等因素有關。

3.6 精密度的控制

平行樣分析反映的是樣品批內測定結果的精密度，檢查的是同批測定結果的穩(wěn)定性。平行樣測定值的相對允許偏差和室內相對標準偏差（%）見表1。

3.7 結果有效性的控制

3.7.1 人員比對 用于考核新進人員的檢測技術能力和監(jiān)督在崗人員的持續(xù)工作能力，采用相同的方法和儀器對同一樣品進行檢測，用統(tǒng)計學方法檢驗檢測結果是否存在顯著性差異，計算公式[6]如（2）和（3）。此計算方法也可用于重金屬不同消解方法的比對、不同儀器比對、試劑貯存條件的比對等。

其中：n1：甲檢測人員測定次數;n2：乙檢測人員測定次數;

S1： 甲檢測人員測定的標準偏差; S2： 乙檢測人員測定的標準偏差;

x1：甲檢測人員測定平均值;x2：乙檢測人員測定平均值;

Sp：合并標準差。

查t（0.05，n1+n2-2）值（a=0.05，f=n1+n2-2），當t計

例如：甲、乙檢測人員用同一方法、使用相同的儀器對一樣品進行氨氮的測定，測定的次數n1、n2分別為4、5、測定平均值x1、x2分別為0306 mg/L和0.309 mg/L、標準偏差S1、S2分別為0.003 mg/L和0.002 mg/L，經公式（1）和（2）計算，t計= 1.788，t（0.05，7） =2.365（a=0.05，f=7），t計

3.7.2 儀器比對 儀器比對的驗證對象是新增儀器、經過維修或檢定校準的儀器，方法是同一檢測人員，用相同的方法和儀器對前處理相同的樣品進行檢測，根據檢測結果評價不同的檢測設備性能存在的差異性。評價方法如3.7.1。

3.7.3 有證標準物質檢測 在測定樣品時，插入有證標準物質（質控樣）進行檢測，質控樣的檢測結果在其標準值的范圍之內。

3.7.4 加標回收率 回收率是實驗室最常用的質控方法，用于檢查分析測定結果的準確度。一般環(huán)境樣品的加標量以待測組分濃度的0.5～20倍為宜，不得超過3倍，加標后的總濃度不得大于方法上限的0.9倍[7]?；厥章曙@著性檢驗的統(tǒng)計量公式為：

t計=P-μRSD/n

其中： P：回收率的平均值;μ：100%;

RSD：回收率的相對標準偏差（%）;n：測定次數;t計：統(tǒng)計量。

例如：向淡水樣品中加入一定量的標準物質，加標形成的濃度為4.0 mg/L，重復測定加標樣品6次，測定的平均值為3.85 mg/L，標準偏差為0230 mg/L，RSD則為5.82%，回收率為P=385/4.0 = 96.2%，檢驗96.2%的回收率與100%是否無顯著性差異。經計算t計=1.60，查t（0.05，5）=2.571，t計

4 結語

監(jiān)測質量是監(jiān)測工作的生命，沒有質量保證的監(jiān)測數據是無效數據。因此，質量控制要貫穿于環(huán)境監(jiān)測工作的各個環(huán)節(jié)，使監(jiān)測數據的誤差控制在允許范圍內，使其質量滿足代表性、完整性、精密性、準確性和可比性的要求。

參考文獻：

[1] 環(huán)境保護部.水質 采樣方案設計技術規(guī)定：HJ 495-2009[S].北京：中國環(huán)境科學出版社，2009：3-18.

[2] 環(huán)境保護部.水質 采樣技術指導：HJ 494-2009[S]. 北京：中國環(huán)境科學出版社，2009：3-15.

[3] 環(huán)境保護部.水質樣品的保存和管理技術規(guī)定：HJ 493-2009[S]. 北京：中國環(huán)境科學出版社，2009：7-15.

[4] 中國石油和化學工業(yè)協會.分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法：GB/T 6682-2008[S].北京：中國標準出版社，2008：1.

[5] 農業(yè)部.漁業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測規(guī)范 第1部分：總則：SC/T 9102.1-2007[S]. 北京：中國農業(yè)出版社，2007：4.

[6] 杜榮騫.生物統(tǒng)計學[M].北京：高等教育出版社，1958：111-112;123-125.

[7] 柘元蒙.環(huán)境檢測機構實驗室的常用質量控制方法及結果評價[J].環(huán)境科學導刊，2019，38（3）：89-95.

（收稿日期：2019-10-29;修回日期：2019-11-22）

作者簡介：趙迎春（1973-），女，助理工程師，主要從事沿海開發(fā)工作。E-mail：M13011520228@163.com。