探究水質(zhì)分析中的檢出限及其確定方法

鄒平+張靜+陳真

摘 要： 水質(zhì)檢測與分析工作對于充分了解水的污染情況具有非常重要的作用，在水質(zhì)檢測與分析工作中，檢出限通常作為一個參考數(shù)據(jù)，能夠幫助實現(xiàn)水質(zhì)檢測分析的準(zhǔn)確性。基于這樣的原因，本文就水質(zhì)分析中的檢出限與測定方法進(jìn)行探究，首先闡述了水質(zhì)分析中的檢出限確定，繼而提出相應(yīng)的測定方法，通過研究與討論，希望對于減少水體污染、提高水體質(zhì)量做出一點貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞： 水質(zhì)分析；檢出限；分光光度法

引言：隨著社會生產(chǎn)力的不斷提高，人們的生活水平也不斷改善，這種情況下難免會對于水體或其他生態(tài)環(huán)境造成污染，基于此，人們采用確定檢出限的方式來進(jìn)行水質(zhì)檢測與分析。在檢出限的確定方法中，定量測定下限、光譜分析法和分光光度法具有比較明顯的作用，被水質(zhì)檢測與分析人員所廣泛使用。

1.水質(zhì)分析中檢出限的分析闡述

對于水質(zhì)的分析，常常需要通過某種方式來確定置信度，明確樣本檢測的最小限度，這種標(biāo)準(zhǔn)就稱為檢出限。通常來說，水質(zhì)分析與檢測在某種情況下會產(chǎn)生誤差，出于更加準(zhǔn)確地分析水質(zhì)的需要，在檢測工作中應(yīng)該盡可能地排除產(chǎn)生誤差的誘因，并確定在誤差影響下的檢測數(shù)據(jù)波動。水質(zhì)檢測中誤差的產(chǎn)生主要是由于人為因素和非人為因素導(dǎo)致的，而非人為因素常常是不可避免的，因此，對于水質(zhì)的檢測與分析應(yīng)當(dāng)盡可能地排除掉人為因素的影響。在排除人為因素之后，所產(chǎn)生的水質(zhì)檢測誤差則可以認(rèn)定為非人為因素誤差，這種誤差通常是由于檢測數(shù)據(jù)在外部影響下產(chǎn)生的，且大多為正態(tài)分布。根據(jù)非人為誤差的這種特質(zhì)，可以明確數(shù)據(jù)上下波動范圍內(nèi)對應(yīng)的置信度，并確定波動范圍的大小，進(jìn)而明確置信區(qū)間，

通常認(rèn)為，檢出限包括方法檢出限和儀器檢出限，方法檢出限的確定受到儀器及其他因素的影響較大，但能夠明確水質(zhì)監(jiān)測的誤差值；儀器檢出限的檢測結(jié)果本身就存在一定的誤差，因此通常將其作為水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

2.水質(zhì)分析中的檢出限確定方法

2.1定量測定下限的確定

根據(jù)國際理論與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會（International Union of Pure and Applied Chemistry，通常簡稱IUPAC）的相關(guān)規(guī)定，定量測定下限為對應(yīng)10倍的空白標(biāo)準(zhǔn)濃度數(shù)值，通常這個數(shù)值為方法檢出限的3倍左右，而對應(yīng)的置信限度約為90%左右。由相關(guān)規(guī)定可知，在定量測定下限的確定過程中，其檢出限的濃度約方法檢出限的4倍。通常來說，不同標(biāo)準(zhǔn)之間的相對誤差大約為10%左右，在定量測定下限的實際確定時，需要確保儀器的信號與數(shù)據(jù)呈穩(wěn)定運行的狀態(tài)，并對曲線標(biāo)準(zhǔn)的分布點進(jìn)行確定，從而使溶液能夠成功取用。確定工作中，真實測定下限應(yīng)當(dāng)高于理論測定下限，并與曲線分布校準(zhǔn)之后的分布點相互對應(yīng)[1]。

2.2光譜分析法檢出限的確定

現(xiàn)階段，人們生產(chǎn)生活導(dǎo)致的水污染十分嚴(yán)重，在進(jìn)行檢出限的確定時，不確定因素對檢出限確定結(jié)果的影響非常大。對于水質(zhì)分析中檢出限的確定工作較為復(fù)雜，但可以采用多種方法。就當(dāng)前而言，真實詳盡的水質(zhì)分析工作還缺乏有效的技術(shù)。其中光譜分析法是檢出限確定的非常有效的方法，其檢出限的確定主要包含以下方面：

①至少取用20個相同成分的檢測樣本，并且保證其信號與數(shù)據(jù)的計算標(biāo)準(zhǔn)能夠達(dá)到SbO；②在水質(zhì)變化速度與程度的作用下，檢出限的確定工作需要嚴(yán)格遵循IUPAC的相關(guān)規(guī)定來進(jìn)行，來實現(xiàn)真實的水質(zhì)檢測；③對樣本檢測時，空白樣本需要經(jīng)過同時段、多頻次和不同時段、多頻次的檢測工作，考慮其可能存在的影響因素，并盡可能地加以排除，從而確保檢出限光譜分析法的準(zhǔn)確性與真實性。

2.3分光光度法檢出限的確定

水質(zhì)分析中的分光光度法檢出限確定方法，是通過確定樣本在某種波長時或在波長的某種范圍之內(nèi)的對于光的吸收情況或發(fā)光情況，來對樣本進(jìn)行確定的一種分析方法。利用分光光度法來確定檢出限，需要首先對空白樣本進(jìn)行檢測，并確定空白值，一般來說，研究者會以水來作為空白樣本。之后，對于需要檢測的水質(zhì)進(jìn)行取樣并進(jìn)行樣本測定，明確水質(zhì)分析的標(biāo)準(zhǔn)。在檢測空白樣本時，需要合理運用有效的檢測方法來確定，并將樣本劃分測定批次來進(jìn)行。其具體方法如下：

2.3.1檢測空白樣本，確定空白值

我們說過，確定空白值所用的空白樣本通常是水，在檢測中，需要保證水質(zhì)的檢測分析同樣本的測定相互同步，并取得相同的測定值。通常，影響樣本空白值的因素包括樣本水質(zhì)、檢測環(huán)境與檢測人員的專業(yè)技術(shù)等。如果檢測人員專業(yè)技術(shù)高超、檢測環(huán)境良好、專用的機(jī)械設(shè)備與相關(guān)儀器的狀態(tài)與性能上佳，則檢測的水質(zhì)情況所受到的外部因素影響較少，檢測結(jié)果較為真實。這種情況下的空白樣本的空白值波動較為平緩，并保持在很小的范圍內(nèi)，且空白值準(zhǔn)確率較高。確定空白樣本的空白值需要按照不同批次來實施雙樣本的的平行測定，并在測定之后以曲線的形式來及時呈現(xiàn)。同時段、多頻次的測定需要反復(fù)進(jìn)行，但不應(yīng)超過7次。但如果數(shù)據(jù)與信號的波動范圍較大，采用同時段、多頻次測定工作則需要控制在10次左右。

2.3.2合理選擇相關(guān)公式

運用分光光度法進(jìn)行檢出限的確定，需要以計算式來進(jìn)行，需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定與操作方法來選擇計算式。檢測空白樣本的頻次要在20次及以上時，則檢出限為4.6δwb，其中，δwb是在20次及以上的雙樣本平行測定的允許誤差。如果頻次小于20次，可以采用Swb來取代δwb，此時樣本檢出限計算式為檢出限為2，其中，tf為樣本單側(cè)為0.05的顯著性表現(xiàn)，樣本檢測的自由度為t[2]。

結(jié)語：除了水質(zhì)的檢測與分析之外，檢出限作為一種指標(biāo)還被廣泛應(yīng)用于其他的化學(xué)檢測當(dāng)中，可見，合理使用檢出限的確定方法是十分必要的。但需要明確的是，檢出限在不同的權(quán)威機(jī)構(gòu)與組織（如國際臨床化學(xué)聯(lián)合會、生物學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化專家委員會及國際衛(wèi)生組織等）當(dāng)中的命名各自不同，在實際的與應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)檢測與分析的實際情況來加以區(qū)分。■

參考文獻(xiàn)

[1]王婷，郭晉君. 分析化學(xué)中檢出限的分類及計算方法[J]. 廣東化工，2013，17：189+183.

[2]陳爽，徐接勝. 關(guān)于檢出限的定義、分類及估算方法的探討[J]. 廣州化工，2014，18：137-139.