總硬度精密度偏性檢驗(yàn)及結(jié)果分析

瞿 芳 秦雅文 安巧玲 唐鴻琴

(長江上游水環(huán)境檢測中心 攀枝花分中心，四川 攀枝花 617000)

0 概述

總硬度是水質(zhì)監(jiān)測分析中的常規(guī)監(jiān)測指標(biāo)，主要反映水中鈣、鎂離子的總量，它包括永久硬度和暫時(shí)硬度。水的硬度是形成水垢的主要因素，長期飲用硬水會影響身體健康，因此它也是表征水質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)?；诖吮局行膶傆捕冗M(jìn)行了精密度偏性實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析，運(yùn)用空白試驗(yàn)、水樣加標(biāo)回收，標(biāo)準(zhǔn)樣品控制等方法，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室操作人員的監(jiān)測能力及實(shí)驗(yàn)室環(huán)境水平。為加強(qiáng)水環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制，保證總硬度的監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠提供了科學(xué)依據(jù)，更好地為水環(huán)境科學(xué)研究、水資源科學(xué)管理提供數(shù)據(jù)分析與技術(shù)支持。

1 實(shí)驗(yàn)方案

1.1 主要測試內(nèi)容

連續(xù)6 天對如下樣品進(jìn)行測定并記錄數(shù)據(jù)，根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算檢出限、準(zhǔn)確度、精密度、質(zhì)控圖，判斷質(zhì)控圖、精密度是否達(dá)到要求。

蒸餾水空白樣品、高濃度水樣、低濃度水樣、天然水樣、天然水樣加標(biāo)5 毫升、標(biāo)準(zhǔn)樣品每天各測定4個(gè)，累積6 天得144 個(gè)樣品數(shù)據(jù)。

1.2 溶液配制

1.2.1 試驗(yàn)樣品的準(zhǔn)備

本次實(shí)驗(yàn)測定的樣品：為蒸餾水、天然水樣（金沙江上段區(qū)域地表水）、天然水樣加標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)樣品（濃度范圍：122.8mg/L±4.3 mg/L）、15.0mg/L 的低濃度試樣、135.0mg/L 的高濃度試樣，每種樣品一天取4份平行進(jìn)行測定，連續(xù)測6 天。并記錄數(shù)據(jù)。每次樣品測試完后于冰箱中保存。

1.2.2 總硬度溶液配制

1) 稱取0.75g 已于105-110℃烘過2h 的碳酸鈣，精確至0.0001g，置于400mL 干凈的燒杯中(一級水沖洗三次)，加入100mL 蒸餾水，蓋上表面皿，沿杯口滴加1+1 鹽酸至碳酸鈣全部溶解，蓋上表面皿加入煮沸數(shù)分鐘。(表面皿防止外界雜質(zhì)粉塵的污染，但也不能蓋得過嚴(yán)，防止燒杯內(nèi)部溫度過高，引起試樣飛濺，產(chǎn)生誤差。)

2)將溶液冷卻至室溫，移入500mL 容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。

3)135.0mg/L 總硬度溶液配制：取90.0mL 上述2)中間液定容至1000mL。

4)15.0mg/L 總硬度溶液配制：取10.0mL 上述2)中間液定容至1000mL。

1.3 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)依據(jù)

本實(shí)驗(yàn)根據(jù)精密度測試要求，操作過程嚴(yán)格按照國標(biāo)：生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法感官性狀和物理指標(biāo)GB/T5750.4-2006 要求執(zhí)行，每天各組測定4份平行樣品，連續(xù)測定6 天。每組共取得24 個(gè)樣本數(shù)據(jù)。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

表1

表2

2.1 按照上述方案連續(xù)測試六天，精密度偏性試驗(yàn)測定結(jié)果見表1

2.2 精密度偏性檢驗(yàn)見表2

2.3 標(biāo)準(zhǔn)樣品質(zhì)控圖繪制見表3、圖1

表3

圖1

結(jié)果分析及說明：落入控制限內(nèi)點(diǎn)數(shù)為100%；無連續(xù)七點(diǎn)偏同側(cè)及遞升或遞降；也無三點(diǎn)中的兩點(diǎn)接近控制限，無離群值；質(zhì)控圖顯示檢測結(jié)果合格，無明顯系統(tǒng)誤差存在。

質(zhì)控圖合格檢驗(yàn)說明：落入控制限內(nèi)的點(diǎn)數(shù)應(yīng)約占總點(diǎn)數(shù)的83%，如落入點(diǎn)數(shù)小于50%，表示點(diǎn)的分布不合理。連續(xù)7 點(diǎn)偏在中心線同側(cè)，表明測得的結(jié)果有異常。連續(xù)7 點(diǎn)遞升或遞降，表明有明顯的失控趨勢。相臨三點(diǎn)中的兩點(diǎn)屢屢接近控制限，表示測試質(zhì)量異常。超出控制限的為離群值。

3 準(zhǔn)確度

本實(shí)驗(yàn)通過對標(biāo)準(zhǔn)樣品的測定，根據(jù)測定值與其對應(yīng)值之間的差異來衡量準(zhǔn)確度的高低，可以用相對誤差來衡量。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

通過本實(shí)驗(yàn)室對該精密度偏性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的實(shí)施，結(jié)果顯示，回收率為100%，標(biāo)準(zhǔn)樣品測試結(jié)果誤差在-2.1%，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)樣品測試要求，變異顯著性檢驗(yàn)與總標(biāo)準(zhǔn)差檢驗(yàn)合格。本次精密度偏性試驗(yàn)，不但檢驗(yàn)了本實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，也驗(yàn)證了該實(shí)驗(yàn)室人員的監(jiān)測能力。并且，充分說明和驗(yàn)證了GB/T5750.4-2006 總硬度測定方法運(yùn)用于金沙江流域地表水監(jiān)測的可行性和有效性，值得廣泛運(yùn)用。

［1］魯光四，周懷東，李怡庭.水質(zhì)分析方法[M].北京：學(xué)術(shù)出版社，1989.

［2］中華人民共和國衛(wèi)生部，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.GB/T5750-2006 生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

［3］中華人民共和國環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).HJ/T91-2002 地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2003.