提高環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性初探

陳泓霖 邱國(guó)良 李恒

摘要：根據(jù)多年的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作經(jīng)驗(yàn)，探討了通過(guò)選用合格的或性能較好的器具、選用潔凈無(wú)污染的實(shí)驗(yàn)器具、合理設(shè)置曲線濃度點(diǎn)及曲線范圍、提高儀器響應(yīng)值、檢查穩(wěn)定性、加強(qiáng)質(zhì)量保證與質(zhì)量控制措施的應(yīng)用等措施，來(lái)提高環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測(cè);曲線范圍;響應(yīng)值;質(zhì)量控制;準(zhǔn)確性

中圖分類號(hào)：X83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2019）11-0-02

Abstract： Based on many yearsexperience in environmental monitoring， the measures to improve environmental protection are discussed， such as selecting qualified or better performance instruments， selecting clean and pollution-free experimental instruments， setting curve concentration points and curve ranges reasonably， improving instrument response value， checking stability， and strengthening the application of quality assurance and quality control measures. Accuracy of environmental monitoring data.

Key words： Environmental monitoring; Curve range; Response value; Quality control; Accuracy

環(huán)境監(jiān)測(cè)是生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要手段，能夠?yàn)榄h(huán)境管理、污染治理提供依據(jù)，能夠有效提高生態(tài)環(huán)境保護(hù)水平。環(huán)境監(jiān)測(cè)工作過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)室分析的質(zhì)量控制作用不容忽視。雖然都是依據(jù)國(guó)家或行業(yè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)操作測(cè)定，但技術(shù)人員本身的專業(yè)知識(shí)水平及操作分析習(xí)慣有所差別，在具體的操作分析過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)一些影響分析結(jié)果準(zhǔn)確性的細(xì)節(jié)問(wèn)題。本文以筆者從事多年實(shí)驗(yàn)室分析測(cè)試所積累的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)和提煉出幾點(diǎn)能夠提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的心得體會(huì)，希望能夠?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)室分析技術(shù)人員、實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人等相關(guān)工作者提供借鑒。

1 提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性探討

1.1 通過(guò)校準(zhǔn)或?qū)嶒?yàn)檢查選用合格的實(shí)驗(yàn)器具，盡量減少實(shí)驗(yàn)器具不合格帶來(lái)的誤差

環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室分析過(guò)程中，用到的量取體積或定容體積等所需要的各種器具，如移液管、容量瓶、比色管等，使用前可通過(guò)各種器具相應(yīng)的校準(zhǔn)方法選取合格或是誤差較小的器具用于分析實(shí)驗(yàn)。需要磨口密封的器具，可通過(guò)試漏或?qū)嶒?yàn)檢查篩選出密封性能較好的器具用于樣品分析。如測(cè)定總氮用到的比色管，可首先選用若干個(gè)（20個(gè)以上）同批次的比色管，利用標(biāo)準(zhǔn)值為1～2 mg/L的總氮標(biāo)準(zhǔn)樣品作為水樣，按樣品測(cè)定過(guò)程進(jìn)行消解，消解后通過(guò)觀察液面位置變化情況（密封性能較差的比色管消解后管內(nèi)液體會(huì)增多或減少）以及測(cè)定吸光度值，淘汰密封性能較差的比色管，篩選出密封性能較好的比色管用于樣品分析，能提高監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過(guò)校準(zhǔn)或?qū)嶒?yàn)檢查篩選的器具使用一段時(shí)間后，需定期再次校準(zhǔn)或?qū)嶒?yàn)檢查，以保證使用合格或性能較好的器具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。

1.2 實(shí)驗(yàn)器具潔凈無(wú)污染，防止實(shí)驗(yàn)器具污染帶來(lái)的誤差

實(shí)驗(yàn)器具需清洗干凈，避免器具污染導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)器具有多種清洗方法，根據(jù)不同需要選用。如測(cè)定微量金屬元素所用器具需用酸浸泡，再用去離子水清洗，測(cè)定環(huán)境空氣中氯化氫的吸收管用去離子水浸泡清洗等。樣品濃度越低，對(duì)器具無(wú)污染要求越高。

1.3 實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，也可以減少誤差

環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室分析過(guò)程中，各種操作過(guò)程如能嚴(yán)格按照相應(yīng)的正確步驟做到位，也可以減少誤差。如移取溶液時(shí)正確潤(rùn)洗移液管、放完溶液后等待15 s、定容步驟操作正確、滴定時(shí)半滴操作等，這些操作上的細(xì)節(jié)問(wèn)題做到規(guī)范正確，也是可以減少測(cè)定結(jié)果的誤差。樣品測(cè)定過(guò)程中，嚴(yán)格按照方法標(biāo)準(zhǔn)上的操作步驟與要求，不隨意更改比色皿厚度、實(shí)驗(yàn)條件、前處理等，都是保證結(jié)果準(zhǔn)確的前提條件。

1.4 曲線濃度點(diǎn)及曲線范圍合理設(shè)置

外標(biāo)法曲線多數(shù)是呈直線線性關(guān)系，理論上最佳測(cè)定范圍在曲線中間段，如位于曲線低端或高端誤差會(huì)相對(duì)大一些。有的檢測(cè)人員認(rèn)為必須按方法標(biāo)準(zhǔn)上列舉的濃度點(diǎn)來(lái)設(shè)置自己的曲線，這是一個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū)。因?yàn)榇蠖鄶?shù)項(xiàng)目的分析方法標(biāo)準(zhǔn)上的曲線是適合低濃度的地表水至高濃度廢水的測(cè)定范圍，在方法測(cè)定范圍內(nèi)，可以根據(jù)自己所測(cè)定樣品的實(shí)際需要設(shè)置合理的濃度點(diǎn)及曲線范圍。曲線濃度點(diǎn)及曲線范圍應(yīng)根據(jù)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值及各項(xiàng)目的濃度水平設(shè)置，盡量使實(shí)際樣品測(cè)定結(jié)果位于曲線中間段，低濃度項(xiàng)目最低濃度點(diǎn)盡量接近檢出限。少數(shù)項(xiàng)目可以采用方法標(biāo)準(zhǔn)上的曲線范圍，也可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置。低濃度項(xiàng)目建議根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置合理的濃度點(diǎn)及曲線范圍;部分項(xiàng)目既需測(cè)定廢水又需測(cè)定地表水時(shí)，建議可以多設(shè)置1～3個(gè)濃度點(diǎn)，根據(jù)需要可以共用部分濃度點(diǎn)，不建議共用同一曲線。

1.5 同等間隔濃度點(diǎn)時(shí)盡量拉大響應(yīng)值相差比例

環(huán)境監(jiān)測(cè)中一般都采用外標(biāo)法計(jì)算結(jié)果，工作曲線多是呈直線線性關(guān)系。同等間隔的濃度點(diǎn)時(shí)，如果響應(yīng)值間隔差距拉的越大，響應(yīng)值較小變化幅度計(jì)算得出的測(cè)定濃度變化幅度越小，測(cè)定結(jié)果越準(zhǔn)確;如響應(yīng)值間隔差距較小，響應(yīng)值較小變化幅度計(jì)算得出的測(cè)定濃度變化幅度也會(huì)擴(kuò)大，使得測(cè)定結(jié)果誤差偏大。分光光度法測(cè)定原理基于朗伯（Lambert）-比爾（Beer）定律：A=abc。b為溶液層厚度（比色皿厚度），c為溶液的濃度，a為吸光系數(shù);比色皿厚度增加，吸光度增大。對(duì)于一些分光光度法測(cè)定項(xiàng)目，都是國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期以來(lái)采用的經(jīng)典分析方法，方法標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定了比色皿厚度、測(cè)定范圍。如低濃度的總磷、六價(jià)鉻、揮發(fā)酚都是規(guī)定使用30 mm厚度的比色皿，就是為了拉大吸光度差距，以便測(cè)出極低濃度物質(zhì)。光度法適宜的測(cè)定范圍為吸光度在0.2～0.8之間，實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)證明多數(shù)項(xiàng)目測(cè)定上限曲線濃度點(diǎn)的吸光度也是不會(huì)高于0.8或0.9。如果曲線上限濃度點(diǎn)吸光度偏低（0.5以下），則可能此次所用試劑或操作有誤。溫度變化對(duì)吸光度的變化一般不會(huì)很大（一般不會(huì)超過(guò)30%）。如果發(fā)現(xiàn)同一濃度點(diǎn)測(cè)得的吸光度較以往差別很大（差別達(dá)到50%以上），此次操作或試劑是有問(wèn)題的;如果出現(xiàn)吸光度大于1的情況，則曲線上限濃度點(diǎn)過(guò)高或是操作、試劑有誤，不符合分析測(cè)定基本要求。對(duì)于分光光度法測(cè)定項(xiàng)目，沒(méi)有必要再拉大吸光度差距，只需嚴(yán)格按照方法標(biāo)準(zhǔn)上的測(cè)定條件進(jìn)行測(cè)定即可，少數(shù)項(xiàng)目可在測(cè)定范圍內(nèi)根據(jù)實(shí)際需要適當(dāng)降低曲線上限。色譜類分析方法中，一般是無(wú)明確規(guī)定的測(cè)定范圍，可根據(jù)儀器性能、樣品濃度、環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)確定適宜的曲線范圍。如氣相色譜，可以采取設(shè)置分流比、儀器條件、清理玻璃襯管、凈化色譜柱等措施，尋求同一濃度點(diǎn)時(shí)盡量提高儀器響應(yīng)值（合理穩(wěn)定前提下），再根據(jù)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值及物質(zhì)濃度水平設(shè)置曲線濃度點(diǎn)，盡量使實(shí)際樣品測(cè)定結(jié)果位于曲線中間段，能提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)，如氣相色譜使用和維護(hù)較好，同一濃度點(diǎn)同等條件下的響應(yīng)值在1～2年內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)很大的變化（差別不會(huì)超過(guò)50%以上）。色譜類、光譜類儀器分析重在正確操作使用和維護(hù)好儀器，讓儀器保持良好的性能;合理設(shè)置儀器條件提高響應(yīng)值（合理穩(wěn)定前提下），選用適宜的濃度點(diǎn)及曲線范圍，不宜追求過(guò)于寬廣的曲線范圍。

1.6 大批量樣品分析時(shí)，注意檢查穩(wěn)定性

環(huán)境監(jiān)測(cè)中如果遇到大批量樣品、長(zhǎng)時(shí)間使用色譜類、光譜類等大型儀器分析時(shí)，需注意檢查儀器穩(wěn)定性。一般每測(cè)定10個(gè)或20個(gè)樣品后，選用中間濃度點(diǎn)或某一樣品再次測(cè)定響應(yīng)值，檢查儀器是否運(yùn)行穩(wěn)定，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題或采取措施?；瘜W(xué)類大批量樣品分析時(shí)，也可以增加平行樣的數(shù)量，檢查測(cè)定結(jié)果的穩(wěn)定性。

1.7 加強(qiáng)質(zhì)量保證與質(zhì)量控制措施的應(yīng)用

環(huán)境監(jiān)測(cè)分析中有的標(biāo)準(zhǔn)樣品和質(zhì)控樣品一起分析，有的人員認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)樣品或質(zhì)控樣品測(cè)定合格，自己的測(cè)定過(guò)程及計(jì)算等就不存在問(wèn)題，測(cè)定的實(shí)際水樣也是合格的，但是不應(yīng)有這種極端想法。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)樣品一般都是中等濃度的（濃度處于工作曲線中段）、無(wú)干擾物質(zhì)的純物質(zhì)水溶液，且標(biāo)準(zhǔn)樣品都是允許有偏差的，如測(cè)定操作及計(jì)算過(guò)程中存在某些問(wèn)題，標(biāo)準(zhǔn)樣品考核結(jié)果可能是會(huì)合格的。但實(shí)際水樣物質(zhì)濃度較低（濃度處于工作曲線低端），還可能存在其他極低的干擾物質(zhì)，測(cè)定誤差會(huì)放大。標(biāo)準(zhǔn)樣品考核結(jié)果合格不能充分證明實(shí)際樣品分析結(jié)果準(zhǔn)確，應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量保證與質(zhì)量控制措施的應(yīng)用。近幾年來(lái)，新頒布的分析方法標(biāo)準(zhǔn)均帶有較具體的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制措施，可根據(jù)方法標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行應(yīng)用與評(píng)判。對(duì)于以前頒布的方法標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量控制措施偏少，也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析本身的要求加強(qiáng)質(zhì)量控制措施，如測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)空白樣、密碼平行樣、平行雙樣等。必須對(duì)如空白樣、平行樣測(cè)定等開展質(zhì)量控制措施，評(píng)價(jià)判斷所進(jìn)行的質(zhì)控措施是否符合相關(guān)質(zhì)控要求。

1.8 其他需注意細(xì)節(jié)

環(huán)境監(jiān)測(cè)需注意采樣位置準(zhǔn)確、樣品具有代表性、采樣方法需符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范、樣品保存與運(yùn)輸需符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范等;實(shí)驗(yàn)室用水、實(shí)驗(yàn)試劑需符合相關(guān)方法標(biāo)準(zhǔn)要求;儀器設(shè)施運(yùn)行正常、檢定合格，操作使用與維護(hù)正確到位;分析人員須具備基本的實(shí)驗(yàn)分析專業(yè)知識(shí)，管理要求嚴(yán)格等。

2 結(jié)論

環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照方法標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)規(guī)范上規(guī)定的要求、操作步驟展開樣品測(cè)定，以保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外，可通過(guò)選用合格的或性能較好的器具、選用潔凈無(wú)污染的實(shí)驗(yàn)器具、合理設(shè)置曲線濃度點(diǎn)及曲線范圍、提高儀器響應(yīng)值、檢查穩(wěn)定性、加強(qiáng)質(zhì)量保證與質(zhì)量控制措施等，來(lái)提高環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

[1]中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站.環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證手冊(cè)（第二版·增補(bǔ)版）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

[2]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》編委會(huì)，魏復(fù)盛.《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》（第四版） [M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

[3]康恒.等.分光光度法中不同光程長(zhǎng)度比色皿間關(guān)系驗(yàn)證[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2013， （6）：65-66.

[4]劉東梅.用分光光度法繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題[J].甘肅環(huán)境研究與監(jiān)測(cè)，1996，9（4）：48-51.

[5]鄧敬頌.等.常用金屬元素標(biāo)準(zhǔn)曲線保留時(shí)間探討[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2017， （3）：110-112.

[6]喬歡歡.等.水質(zhì)監(jiān)測(cè)中總磷標(biāo)準(zhǔn)曲線的穩(wěn)定性研究[J].能源與環(huán)境，2017， （1）：95-96.

[7]秋露平.水質(zhì)監(jiān)測(cè)中質(zhì)量控制措施分析[J].華東科技（綜合），2019， （1）：0358-0358，0383.

[8]李占靈.淺析環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制對(duì)策[J].科學(xué)與信息化，2019， （16）：178-178，181.

收稿日期：2019-08-21

作者簡(jiǎn)介：陳泓霖（1986-），女，實(shí)驗(yàn)師，本科，主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的工作。

通訊作者：邱國(guó)良（1982-），男，高級(jí)工程師，本科，主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的工作。