論環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室分析中精密度偏性分析及策略

王明明

摘 ?要：指出了精密度偏性分析試驗(yàn)是對(duì)分析方法的適用性和分析者的技術(shù)水平得出科學(xué)評(píng)價(jià)的水環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制和管理的一個(gè)重要方法，其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和精密性將直接影響到相關(guān)部門(mén)的科學(xué)決策、執(zhí)法監(jiān)督和依法行政的執(zhí)行。

關(guān)鍵詞：質(zhì)量控制;精密度偏性;水環(huán)境;監(jiān)測(cè)

1引言

當(dāng)前環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。環(huán)境監(jiān)測(cè)作為環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)，借用現(xiàn)代化的儀器設(shè)備和監(jiān)測(cè)方法，能及時(shí)、準(zhǔn)確、全面地反映環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，為環(huán)境管理、環(huán)境科學(xué)研究提供科學(xué)依據(jù)。精密度偏性試驗(yàn)是環(huán)境監(jiān)測(cè)中評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制和管理的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，是確保實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、可靠性的關(guān)鍵方法，也是檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室操作人員技能水平、分析方法適用性、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境設(shè)施條件符合性的有效手段。

2精密度偏性試驗(yàn)操作步驟與相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)

2.1分析方法的選定

分析測(cè)試方法的選定和應(yīng)用，對(duì)提供準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，保證分析質(zhì)量，具有重要意義。在同一個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目當(dāng)中，分析方法非常多，最為常見(jiàn)的使用方法是通過(guò)國(guó)家的ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法。試驗(yàn)中選用不同的檢測(cè)方法，在相同的人員、相同的儀器、相同的檢測(cè)條件下對(duì)同一檢測(cè)樣品進(jìn)行測(cè)試，將獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，確定方法間的差異，選擇合適的分析使用方法。

2.2儀器設(shè)備及試液準(zhǔn)備

2.2.1儀器設(shè)備

水環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制試驗(yàn)中，使用穩(wěn)定性好、靈敏度高的儀器設(shè)備是獲得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性與可靠性的重要工具。本試驗(yàn)中準(zhǔn)備的儀器設(shè)備有：電子分析天平、分光光度計(jì)、各種經(jīng)過(guò)檢定合格的玻璃量器等。

2.2.2試液準(zhǔn)備

純水是實(shí)驗(yàn)室分析工作中必不可少的條件之一。因此，在開(kāi)展分析監(jiān)測(cè)之前首先要制備出合乎分析要求的純水。實(shí)驗(yàn)室純凈水分3個(gè)等級(jí)：一級(jí)水主要用于制備標(biāo)準(zhǔn)水樣或超痕量物質(zhì)的分析;二級(jí)水用于無(wú)機(jī)痕量分析和研究工作，可多次蒸餾或離子交換制取;三級(jí)水用于一般實(shí)驗(yàn)工作，可用蒸餾或離子交換制取。按照精密度對(duì)偏性分析的要求，在質(zhì)量控制試驗(yàn)當(dāng)中，通常會(huì)使用到3個(gè)等級(jí)的水。

2.2.3標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

標(biāo)準(zhǔn)溶液就是對(duì)基礎(chǔ)物質(zhì)進(jìn)行分析的重要溶液，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和精密性取決于基礎(chǔ)物質(zhì)的優(yōu)劣程度。實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制試驗(yàn)中通常使用標(biāo)準(zhǔn)溶液代替樣品進(jìn)行測(cè)試，最終分析測(cè)試值與標(biāo)準(zhǔn)值差異，選擇基準(zhǔn)物質(zhì)。

（1）標(biāo)準(zhǔn)溶液配制對(duì)試劑及標(biāo)定的要求。在標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過(guò)程中，首先應(yīng)選擇符合試驗(yàn)要求的純凈水，還應(yīng)選擇使用基準(zhǔn)等級(jí)高的試劑、高純度溶劑（優(yōu)級(jí)純）等;其次可以使用基準(zhǔn)物的純?cè)噭┳鳛闃?biāo)定物質(zhì)（基準(zhǔn)試劑標(biāo)定分析前要干燥至恒重，并準(zhǔn)確稱(chēng)?。?。在對(duì)溶液配制過(guò)程中，要將溶液分為兩份進(jìn)行配置與稱(chēng)重，并最終對(duì)信號(hào)值側(cè)取，側(cè)取的相對(duì)誤差不能超過(guò)5%的標(biāo)準(zhǔn)以上。

（2）標(biāo)準(zhǔn)溶液配制對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備及環(huán)境的要求。為確保標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過(guò)程的準(zhǔn)確性與可靠性，實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境設(shè)施、設(shè)備應(yīng)滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求（溫度、濕度、防干擾等條件）;稱(chēng)量基準(zhǔn)物質(zhì)的電子天平和分析用分光光度計(jì)須經(jīng)過(guò)周期性的檢定，應(yīng)有質(zhì)檢部門(mén)檢定的合格證書(shū)。

（3）標(biāo)準(zhǔn)溶液存放要求。為防止溶液間的相互反應(yīng)，標(biāo)準(zhǔn)溶液必須存放在適當(dāng)質(zhì)料的潔凈器皿中;如果是對(duì)光敏感的物質(zhì)，為防止出現(xiàn)變質(zhì)現(xiàn)象，可將溶液保存在棕色試劑瓶?jī)?nèi)，避光、陰涼、密封保存。

（4）標(biāo)準(zhǔn)溶液配制原始記錄要求。盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液的試劑瓶應(yīng)貼有試劑標(biāo)簽，標(biāo)明標(biāo)準(zhǔn)溶液名稱(chēng)、配制濃度、配制日期、有效期、配置人員等信息。

（5）標(biāo)準(zhǔn)溶液使用要求：防止受外界環(huán)境影響，標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)盡量一次性完成使用。在具體使用前，要先對(duì)溶液性質(zhì)、狀態(tài)、規(guī)格等進(jìn)行檢查，一旦出現(xiàn)瓶口松動(dòng)、瓶口破裂、標(biāo)簽?zāi)：?、溶液量增加或減少的情況，應(yīng)不再使用。

2.3校準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制

校準(zhǔn)曲線(xiàn)是表述待測(cè)物質(zhì)濃度與所測(cè)量?jī)x器響應(yīng)值的函數(shù)關(guān)系，繪制好校準(zhǔn)曲線(xiàn)是取得準(zhǔn)確度測(cè)定結(jié)果的基礎(chǔ)。校準(zhǔn)曲線(xiàn)繪制有以下幾點(diǎn)要點(diǎn)：根據(jù)方法的測(cè)量范圍，配制一系列濃度（系列點(diǎn)≥6）的標(biāo)準(zhǔn)溶液，系列濃度值應(yīng)較均勻分布在分析方法的測(cè)量直線(xiàn)范圍內(nèi);校準(zhǔn)曲線(xiàn)的測(cè)量過(guò)程應(yīng)與樣品測(cè)定的分析操作步驟一致，曲線(xiàn)繪制過(guò)程要求零回歸（即測(cè)得的響應(yīng)值在扣除零濃度的響應(yīng)值后繪制曲線(xiàn)）;校準(zhǔn)曲線(xiàn)線(xiàn)性回歸方程Y=bx+a中的截距a、斜率b、相關(guān)系數(shù)r應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)方法規(guī)定的要求，一般要求r≥0.999。

3精密度偏性分析試驗(yàn)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

3.1水樣制備要求

試驗(yàn)當(dāng)天標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及稀釋、空白分析應(yīng)使用同一純凈水，同一批次的化學(xué)試劑;標(biāo)準(zhǔn)溶液貯備液應(yīng)在試驗(yàn)當(dāng)天配制，標(biāo)準(zhǔn)使用液應(yīng)從貯備液中稀釋?zhuān)?dāng)天稀釋配制，當(dāng)天使用，其濃度必須符合標(biāo)準(zhǔn)分析方法校準(zhǔn)曲線(xiàn)測(cè)定范圍內(nèi);空白試驗(yàn)可檢驗(yàn)測(cè)試分析者的技術(shù)水平、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境及所用儀器設(shè)備性能是否符合實(shí)驗(yàn)室測(cè)試要求，為此，空白試驗(yàn)檢測(cè)與天然水樣的檢測(cè)應(yīng)使用相同的分析方法、完全相同的試劑、用量和分析步驟進(jìn)行雙平行操作;試驗(yàn)中，待測(cè)天然水樣濃度值不能超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上測(cè)定上限的0.4倍;水樣加標(biāo)回收試驗(yàn)中，要用同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)濃度進(jìn)行測(cè)定，加標(biāo)量的選擇以物質(zhì)總濃度經(jīng)測(cè)得為曲線(xiàn)中間濃度的0.6倍最好。

3.2水樣檢測(cè)試驗(yàn)

水樣檢測(cè)是精密度偏性分析在實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制中的具體應(yīng)用，試驗(yàn)過(guò)程包含了對(duì)空白水樣的檢測(cè)、實(shí)驗(yàn)室自配標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1C、0.9C（C為標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的測(cè)定上限）的檢測(cè)、天然水樣與加標(biāo)水樣檢測(cè)等，在試驗(yàn)中，按照標(biāo)準(zhǔn)方法要求，采取隨機(jī)次序每天分析一批，每次2份，連續(xù)分析6d，試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果參照空白測(cè)定方法，求得批內(nèi)、批間和總標(biāo)準(zhǔn)偏差，使測(cè)得的值應(yīng)等于（或小于）方法規(guī)定的值。本試驗(yàn)以地表水中六價(jià)鉻的測(cè)定—二苯碳酰二肼分光光度法為例，分析了精密度偏性試驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制中的應(yīng)用。

3.3結(jié)果討論

實(shí)驗(yàn)室中精密度偏性分析用變異分析來(lái)評(píng)價(jià)，變異分析包括批內(nèi)變異（MS）和批間變異（MS）。批間變異是不同批測(cè)定結(jié)果之間的不一致，它與操作技能、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件、樣品本身的不穩(wěn)定性等因素有關(guān);批內(nèi)變異指同一批測(cè)定結(jié)果的不一致，它由操作中的隨機(jī)誤差引起。

4結(jié)語(yǔ)

精密度偏性試驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)室中質(zhì)量控制的重點(diǎn)，可用于考核分析人員的業(yè)務(wù)技能水平、分析方法的適用性、實(shí)驗(yàn)室分析質(zhì)控程序和管理的研究。以地表水及環(huán)境樣品中六價(jià)鉻精密度偏性試驗(yàn)結(jié)果與統(tǒng)計(jì)分析，得出監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精密性和準(zhǔn)確性與實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、樣品本身、儀器設(shè)備等因素有關(guān)，表現(xiàn)了使用精密度偏性分析方法能夠?qū)?shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)控。

參考文獻(xiàn)

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