陳紅霞 羅笑艷 席丹

(浙江省義烏市水處理有限責(zé)任公司 浙江義烏 322000)

《中華人民共和國(guó)計(jì)量法》（簡(jiǎn)稱《計(jì)量法》），是國(guó)家管理計(jì)量工作的基本法，是實(shí)施計(jì)量監(jiān)督管理的最高準(zhǔn)則，共計(jì)六章三十四條?！队?jì)量法》的宗旨是：加強(qiáng)計(jì)量監(jiān)督管理，保障國(guó)家計(jì)量單位制的統(tǒng)一和量值的準(zhǔn)確可靠，有利于生產(chǎn)、貿(mào)易和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的需要，維護(hù)國(guó)家、人民的利益。

在我國(guó)，隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，環(huán)境保護(hù)成為一項(xiàng)基本國(guó)策。人類生存環(huán)境的三大要素是陽(yáng)光、空氣和水，可以說(shuō)沒(méi)有水就沒(méi)有生命。因此，海洋、河流、冰川、湖海的水質(zhì)條件密切關(guān)系到人們的日常生活。那么，先進(jìn)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)室必須具備的能力是：出具計(jì)量單位制統(tǒng)一及量值準(zhǔn)確科學(xué)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。采用精準(zhǔn)的計(jì)量?jī)x器，完善監(jiān)測(cè)人員的檢測(cè)水平，建立嚴(yán)格的計(jì)量管理制度，則是水質(zhì)分析質(zhì)量的有力保障。

1 計(jì)量法規(guī)體系的組成

計(jì)量法規(guī)體系的第一層次是法律；第二層次是計(jì)量行政法規(guī)，與水質(zhì)分析有關(guān)的是《中華人民共和國(guó)計(jì)量法實(shí)施細(xì)則》，《國(guó)務(wù)院關(guān)于在我國(guó)統(tǒng)一實(shí)行法定計(jì)量單位的命令》，《全面推行我國(guó)法定計(jì)量單位的意見(jiàn)》；第三層次是規(guī)章，規(guī)章較多，略表。

2 產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)計(jì)量認(rèn)證

某實(shí)驗(yàn)室為了證明儀器設(shè)備的性能，設(shè)備的工作環(huán)境及監(jiān)測(cè)人員的工作能力，有申請(qǐng)計(jì)量認(rèn)證的意向，那就需要了解以下情況。

(1)計(jì)量認(rèn)證考核內(nèi)容及執(zhí)行考核的部門。

(2)執(zhí)行計(jì)量認(rèn)證的機(jī)構(gòu)必須符合的資質(zhì)。

(3)各等級(jí)的產(chǎn)品質(zhì)檢機(jī)構(gòu)的申請(qǐng)計(jì)量認(rèn)證相向的部門。

(4)考核結(jié)果及合格證的管理。

3 計(jì)量檢定

計(jì)量器具的檢定又稱測(cè)量?jī)x器檢定，必須遵循五個(gè)原則。

3.1 強(qiáng)制檢定

(1)計(jì)量檢定就是為評(píng)定計(jì)量器具的計(jì)量性能是否符合法定要求，確定其是否合格所進(jìn)行的全部工作。

(2)縣級(jí)以上人民政府計(jì)量行政部門對(duì)用于貿(mào)易結(jié)算、安全防護(hù)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測(cè)方面列入強(qiáng)制檢定目錄的工作計(jì)量器具，實(shí)施強(qiáng)制檢定。如果沒(méi)有按規(guī)定申請(qǐng)檢定或者檢定不合格的，法律上不允許使用。

(3)該實(shí)驗(yàn)室的水質(zhì)分析測(cè)量?jī)x器屬于環(huán)境監(jiān)測(cè)工作計(jì)量器具，可以進(jìn)行強(qiáng)制檢定的儀器有：電子分析天平、TU-1810 SPC紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、TU-1950 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、OIL 480型紅外分光測(cè)油儀、原子吸收分光光度計(jì)等。

3.2 非強(qiáng)制檢定

在《關(guān)于企業(yè)使用的非強(qiáng)檢計(jì)量器具由企業(yè)依法自主管理的通告》中，規(guī)定：非強(qiáng)制檢定計(jì)量器具的檢定周期，由企業(yè)按原則自行確定。檢定方式由企業(yè)根據(jù)需要，自行決定在本單位或者送其他計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢定，任何部門不得干涉。

4 原始記錄和數(shù)據(jù)處理具有法律責(zé)任，必須規(guī)范化

(1)原始記錄應(yīng)該有規(guī)定的保存期限，應(yīng)是產(chǎn)生當(dāng)時(shí)的原始觀測(cè)數(shù)據(jù)及其導(dǎo)出數(shù)據(jù)，還包含被測(cè)定的儀器及藥劑的信息記錄、人員、設(shè)備和環(huán)境條件及依據(jù)的方法原理。

(2)原始記錄必需含有豐富的信息，以保證該測(cè)定與原來(lái)?xiàng)l件盡可能接近的條件下能夠復(fù)現(xiàn)。記錄還必需包括進(jìn)行抽樣人，各項(xiàng)測(cè)定的執(zhí)行人及結(jié)果核驗(yàn)人的簽名。

(3)觀測(cè)結(jié)果、數(shù)據(jù)和計(jì)算應(yīng)在產(chǎn)生時(shí)予以記錄，不得事后追記、補(bǔ)記及重抄，該實(shí)驗(yàn)室按照測(cè)定項(xiàng)目來(lái)分類識(shí)別。

(4)記錄過(guò)程中出錯(cuò)時(shí)，應(yīng)用橫線劃改錯(cuò)誤之處，將正確量值填寫在旁邊，并附上改動(dòng)人的簽名或簽名縮寫。對(duì)電子存儲(chǔ)的記錄也采取同樣的措施，防止丟失原始記錄或未授權(quán)的改動(dòng)。

(5)總之做到：格式固定化、識(shí)別專門化、信息表格化、書寫簽名規(guī)范化及管理檔案化。

5 計(jì)量技術(shù)法規(guī)

(1)計(jì)量技術(shù)法規(guī)包括：國(guó)家計(jì)量檢定系統(tǒng)表、計(jì)量檢定規(guī)程和計(jì)量技術(shù)規(guī)范。計(jì)量檢定系統(tǒng)表只有國(guó)家計(jì)量檢定系統(tǒng)表一種，是國(guó)家對(duì)量值傳遞和量值溯源的程序做出規(guī)定的法定性技術(shù)文件，由建立計(jì)量基準(zhǔn)的單位負(fù)責(zé)起草，并由國(guó)務(wù)院計(jì)量行政部門制定。

(2)計(jì)量檢定必須按照國(guó)家計(jì)量檢定系統(tǒng)表進(jìn)行，形式用框圖結(jié)合文字來(lái)表示，每項(xiàng)計(jì)量基準(zhǔn)對(duì)應(yīng)唯一的計(jì)量檢定系統(tǒng)表。

(3)在我國(guó)計(jì)量立法的宗旨活動(dòng)中，量值傳遞和量值溯源是最基礎(chǔ)、最核心的的過(guò)程，傳遞關(guān)系和溯源關(guān)系用國(guó)家計(jì)量檢定系統(tǒng)表來(lái)表示，后者即國(guó)家溯源等級(jí)圖，包括三級(jí)三要素。

(4)量值傳遞與量值溯源的關(guān)系：是同一種過(guò)程的兩種不同的表達(dá)，互為逆過(guò)程，量值傳遞是自上而下逐級(jí)傳遞，量值溯源是一種自下而上的自愿行為，溯源的起點(diǎn)是計(jì)量器具測(cè)得的量值，終點(diǎn)直至國(guó)家基準(zhǔn)，可越級(jí)但不能間斷。

6 量和量值

量按學(xué)科劃分為物理量、化學(xué)量和生物量。按量制類別分為基本量和導(dǎo)出量。水質(zhì)分析中都會(huì)用到三個(gè)學(xué)科的量，在此就以基本量和導(dǎo)出量以及我國(guó)的法定計(jì)量單位為討論主題。

(1)在水質(zhì)分析中“摩爾”是最基本的，使用最多的單位是SI單位，在藥劑的配制、滴定分析、容量分析、光度分析等均要用到。

①物質(zhì)的量的單位—摩爾，每摩爾中的基本單元數(shù)等于6.022045×1023個(gè)，這個(gè)數(shù)目叫做阿伏伽德羅常數(shù)，即0.6022045×1024個(gè)，1024該因數(shù)的詞頭名稱為“堯[它]”，符號(hào)為“Y”。

②因數(shù)大于等于106，詞頭的符號(hào)均為大寫。

③有關(guān)的單位還有“摩爾質(zhì)量kg/mol、g/mol”；“物質(zhì)的量濃度；mol/m3、mol/L”。

(2)該實(shí)驗(yàn)室，每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的取樣和定容都關(guān)系到：

①體積：m3、dm3（L）、cm3（mL）、mm3（uL）；面積：m2、cm2、mm2。

②體積和面積都牽涉到長(zhǎng)度單位，米是長(zhǎng)度的SI單位，復(fù)現(xiàn)不確定度達(dá)1×10-11，即10×10-12，因數(shù)10-12的詞頭名稱為“皮[可]”，符號(hào)為“p”。

③因數(shù)≤103，詞頭符號(hào)均為小寫。

④千米是米的十進(jìn)倍數(shù)單位，分米、厘米、毫米是米的十進(jìn)分?jǐn)?shù)單位。SI詞頭一共有20個(gè)，其中4個(gè)是十進(jìn)位的，即百（102）、十（101）、分（10-1）和厘（10-2），這些詞頭通常只加在長(zhǎng)度、面積和體積單位前面。其余16個(gè)詞頭都是千進(jìn)位。

⑤SI詞頭不適用于2的冪，而僅僅指10的冪，方括號(hào)[ ]內(nèi)的字可以省略，方括號(hào)前為其簡(jiǎn)稱，圓括號(hào)（）中表示同義詞。

(3)在COD、氨氮、總氮、總磷的結(jié)果表示的單位是mg/L或ug/L，這里用到了質(zhì)量單位。①千克（kg）是質(zhì)量的SI單位，在SI基本單位中，千克是唯一的實(shí)物基準(zhǔn)。千克基準(zhǔn)的比對(duì)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度約為10-9量級(jí)。10-9該因數(shù)的詞頭名稱為“納[諾]”，符號(hào)為“n”。

②實(shí)際應(yīng)用中，質(zhì)量單位千克中的“千”雖是詞頭，但千克是克的基本單位，克是千克的分?jǐn)?shù)單位，卻不能說(shuō)千克是克的倍數(shù)單位。

③用到的mg和ug，是千克（或克）的分?jǐn)?shù)單位.

(4)在實(shí)際測(cè)定中，需要計(jì)算反應(yīng)時(shí)間、顯色時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間，儀器的預(yù)熱時(shí)間及試劑的有效時(shí)間。

①秒（s）是時(shí)間的SI單位，當(dāng)前使用的秒的定義又稱原子時(shí)。不確定度達(dá)到10-15，該因數(shù)所對(duì)應(yīng)的詞頭名稱為“飛[母托]”,符號(hào)為“f”。

②“天”、“小時(shí)”和“分鐘”是秒的非十進(jìn)倍數(shù)單位，是國(guó)家選定的非國(guó)際單位制單位。

(5)在監(jiān)測(cè)分析中，小到PH計(jì)、電導(dǎo)率儀、F-和cl-測(cè)定儀、含水率儀，大到高壓滅菌鍋、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、原子吸收分光光度計(jì)，各種儀器都標(biāo)有能源效率標(biāo)識(shí)，包括額定電流、電壓和功率等，這是保證儀器高質(zhì)高量運(yùn)行的前提。

①安培（A）是SI中電流的基本單位。

②相關(guān)的有“功/能:J”；“熱：eV；與SI單位關(guān)系：1eV≈1.602 189 2×10-19J”。

(6)工作環(huán)境的保持，每天需要測(cè)定室溫和水樣溫度，BOD5測(cè)定須保持20℃的恒溫。

①開(kāi)爾文（K）是熱力學(xué)溫度的SI單位，溫度間隔和溫差，既可用攝氏溫度，也可用開(kāi)爾文表示。

②熱力學(xué)溫度（T）換算成攝氏溫度（t）的公式是：t/℃=T/K-273.15。

③日常生活中，大多用攝氏溫度表示，例如：體溫、天氣溫度，實(shí)驗(yàn)室用培養(yǎng)箱和烘箱溫度等。

(7)我國(guó)的法定計(jì)量單位，以國(guó)際單位制單位為基礎(chǔ)，再結(jié)合我國(guó)國(guó)情，選定了16個(gè)非國(guó)際單位制單位。水質(zhì)分析中經(jīng)常用到的還有：“質(zhì)量：t”，“原子質(zhì)量單位：u；與SI單位關(guān)系：1u≈1.660 540×10-27kg”。

7 描述測(cè)得值質(zhì)量的術(shù)語(yǔ)

7.1 測(cè)量誤差按性質(zhì)不同分為系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差

隨機(jī)誤差是一個(gè)概念性術(shù)語(yǔ)，不能用定量隨機(jī)誤差來(lái)描述測(cè)量結(jié)果。理想的說(shuō)，隨機(jī)誤差等于測(cè)量誤差減去系統(tǒng)誤差。

7.2 “準(zhǔn)確度”、“正確度”和“精密度”不能混淆

(1)測(cè)量準(zhǔn)確度、測(cè)量正確度、測(cè)量精密度，要仔細(xì)對(duì)比三者的定義，來(lái)區(qū)分不同的意義。

(2)準(zhǔn)確度是一個(gè)概念性術(shù)語(yǔ)，不能用數(shù)值表示。當(dāng)測(cè)量時(shí)測(cè)量誤差較小，說(shuō)明測(cè)量準(zhǔn)確度較高。

(3)正確度與隨機(jī)測(cè)量誤差無(wú)關(guān)，僅與系統(tǒng)測(cè)量誤差有關(guān)，當(dāng)系統(tǒng)測(cè)量誤差小時(shí)，說(shuō)明正確度高。

(4)精密度一般用不精密程度數(shù)字形式表示，方法有規(guī)定測(cè)量條件下的標(biāo)準(zhǔn)偏差、方差或變差系數(shù)。

7.3 規(guī)定的測(cè)量條件

(1)重復(fù)性測(cè)量條件是精密度規(guī)定條件之一，是指：測(cè)量程序、操作者、測(cè)量系統(tǒng)、操作條件和地點(diǎn)五方面均相同，并在短時(shí)間內(nèi)對(duì)同一或類似被測(cè)對(duì)象重復(fù)測(cè)量的測(cè)量條件。測(cè)量重復(fù)性用實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差Sr（y）來(lái)定量評(píng)定，公式（即貝塞爾公式）中，通常測(cè)定次數(shù)n=10。

(2)復(fù)現(xiàn)性測(cè)量條件也是精密度規(guī)定條件之一，仍用實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差SR（y）來(lái)定量評(píng)定，但是必須詳細(xì)說(shuō)明改變了的條件的情況。

7.4 測(cè)量不確定度

是定量說(shuō)明測(cè)得值分散性的參數(shù)，帶前綴的不確定度描述不同情況下的測(cè)量結(jié)果，例如，標(biāo)準(zhǔn)不確定度、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度。

7.5 相關(guān)性和相關(guān)系數(shù)

(1)相關(guān)系數(shù)一般用估計(jì)值r（x，y）表示。

(2)在制作氨氮、總氮和總磷的標(biāo)線時(shí)，需計(jì)算線性回歸方程中的相關(guān)系數(shù)r，R2是相關(guān)系數(shù)的平方。該實(shí)驗(yàn)室制作標(biāo)線氨氮的R2通常能做到0.9997以上；總氮標(biāo)線R2達(dá)到0.9996以上；而總磷標(biāo)線R2能得到0.9999以上，甚至得到R2=1。

(3)會(huì)影響到標(biāo)線相關(guān)系數(shù)和平時(shí)測(cè)量值的幾個(gè)常見(jiàn)儀器計(jì)量特性有：系統(tǒng)靈敏度、儀器穩(wěn)定性、鑒別閾、裝置分辨力、儀器漂移等。

8 結(jié)語(yǔ)

計(jì)量是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的問(wèn)題，是科技、工業(yè)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要技術(shù)基礎(chǔ)之一，必須納入法制管理的軌道，也有自身的調(diào)整范圍。計(jì)量的應(yīng)用是非常廣泛的，有關(guān)的知識(shí)點(diǎn)也非常多，越嚴(yán)格的水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀器越需要校準(zhǔn)、檢定。本文通過(guò)計(jì)量認(rèn)證的要點(diǎn)，從國(guó)家計(jì)量單位制的統(tǒng)一入手，較簡(jiǎn)單闡述了提高該部門的測(cè)得量值的能力的方法。僅希望通過(guò)本文，起到拋磚引玉的作用，以便能夠拜讀到更多的此方面的好文章。