水質監測過程中的質量保證
1 監測的質量保證
質量保證是實驗室出具數據的前提, 從質量控制的角度出發, 為使監測數據能夠準確反映水環境質量的現狀,預測污染的發展趨勢, 要求監測數據具有代表性、準確性、精密性、可比性和完整性。這“ 五性” 反映了對水環境監測工作的質量要求。監測數據作為環境監測的重要產品,其質量就是通過這“ 五性” 來反映。因此, 水環境監測實驗室應符合國家計量認證13個大要素, 56個中要素, 共126條款的要求。北京市水環境監測中心為維護檢測工作的科學性、公正性, 確保質量的統一和數據的完整, 制定了“ 方法科學、行為公正、數據準確、客戶滿意” 16字質量方針。
實驗室的分析數據必須要真實的反映水樣的組成, 它們將用于評定水樣的品質;說明水樣的組成;評價水體的污染狀況或作為制訂規劃的依據。這些可靠數據的取得建立在質量保證的基礎上, 它包括樣品采集分析測定直至結果報告等全部過程, 包含了保證監測結果正確可靠的全部活動和措施。其包括:制訂監測計劃;根據需要和可能確定監測指標及數據的質量要求;規定相應的分析監測系統。這就要求實驗室做到:
(1)組織機構。實驗室應有明確的法律地位, 能夠獨立承擔第三方公正檢驗, 有健全的組織機構, 明確的崗位職責, 對所制定的監測工作計劃的實施和條件保證。
(2)水樣采集。合理布設采樣點, 保證樣品代表性和正確性, 規范野外采樣技術, 合理保存、固定和運輸, 同時取平行樣、現場空白樣等來檢查此過程有可能發生的問題。
(3)完整的標準分析方法。采用國家標準或行業標準方法, 選擇隨機誤差和系統誤差小的分析方法。
(4)監測人員的分析技術。所有操作人員經過培訓考核持證上崗, 熟練掌握監測整過程的技能, 并能對異常數據進行判斷和處理。
(5)嚴格實驗室管理, 包括監測儀器的計量檢定和良好維護;基準物質與標準溶液的管理;純水和試劑的管理、空白的控制等等, 從實驗過程所在的環境、設備和試劑等方面保證符合監測要求。
(6)分析數據的正確處理、校對、審查以及分析報告的審核等。
在實際工作中, 任何一個實驗室, 不管其管理水平多高, 誤差總會因為一些因素的影響而存在的。分析質量的控制主要以統計學的原理和假設為依據, 讓我們來認識和估計所存在的誤差, 采取有效的措施將它控制在一個很小的范圍內, 保證數據的準確性。監測質量控制是水質監測質量保證的一個部分, 它包括實驗室內部質量控制和外部質量控制2個部分。
2 實驗室內部的分析質量控制
實驗室內部質量控制, 是實驗室自我控制質量的常規程序。它能反映分析質量穩定性如何, 以便及時發現分析中異常情況, 隨時采取相應的校正措施。目的在于控制監測分析人員的實驗誤差。實驗室內控程序包括方法選定、基礎實驗和質控程序3個部分。
2.1 內控程序
2.1.1 方法選定
分析方法是分析測試的核心。我們應盡量選用國家標準分析方法, 其次考慮統一方法, 在既沒有標準方法也無統一方法時, 選用施行方法或新方法, 但必須要做對比實驗, 報經上級批準后才能使用。選用不適宜的方法將會造成很嚴重的后果, 水環境監測中要求監測方法的檢測限至少應小于水質評價標準值的1/3, 力求低于標準值的1/10。
2.1.2 基礎實驗
(1)基本實驗。一個新測試項目, 對選定的方法, 要取得該項目的測報資格, 正確掌握實驗條件。
(2)空白試驗。空白試驗又叫空白測定, 空白值的大小和它的分散程度, 影響著方法的檢測限和測試結果的精密度。對于水質樣品來說, 分析測定值較低, 常和空白實驗值處于同一數量級, 在一定程度上反映實驗室的基本狀況和分析人員的技術水平。
(3)檢測限的計算。某一分析方法在給定的可靠程度內可以從樣品中檢測待測物質的最小濃度或最小量。所謂檢測是指指定性檢測, 即斷定樣品中確實存在有濃度高于空白的待測物質。當計算值小于或等于方法規定值時, 為合格, 可進行下步實驗當計算值大于方法規定值時, 應檢查原因, 直至計算值合格為止。
2.1.3 校準曲線的繪制
水質分析方法中較多使用分光光度法, 這種方法是以校準曲線作為比較依據的相對分析法, 所以繪制的校準曲線質量, 可以判斷對方法的熟悉和掌握程度。
在取得滿意的校準曲線散點圖之后, 再做直線回歸,并計算相關系數。北京市水環境監測中心校準曲線每季度做1次, 每次不少于個6濃度點。要進行線性回歸分析, 要求r>0.999, 進行截距檢驗并合格。每個月驗證校準曲線1-2次, 在分析樣品時, 測定2個適當濃度(高、低濃度)及空白值各2份, 分別取其均值, 減去空白后, 與原校準曲線的相同濃度點進行校核, 相對差值應在5%—10%的范圍內, 否則需重新繪制校準曲線。
2.1.4 常規監測的質控程序
常規監測質控程序的主要目的是控制測試數據的準確度和精密度。在實驗室常用的程序有以下幾種。
(1)平行樣品的測定。測定過程無法避免隨機誤差, 要減少測定中的隨機誤差, 增加同一樣品的測定次數是非常有效的措施。一般分析通常要求對樣品進行平行雙樣測定。每批水樣抽取樣品數的10%—20%, 其結果應符合要求。
(2)空白樣品的測定。空白樣品的測定是很重要的, 它可以估計純水、試劑及每個分析步驟可能帶來的問題等。空白為溶劑空白、試劑空白和樣品空白。試劑空白是指用純水代替樣品外, 其所加試劑和操作步驟與樣品測定的操作步驟完全相同。但試劑空白不能消除樣品中可能存在干擾物質的干擾, 所以有時還要制備樣品的空白。
(3)回收率試驗。回收率試驗是指向水樣中加入一定濃度待測物的標準溶液, 然后將此樣品與水樣同時測定, 以檢驗加入的待測物是否能定量的回收。分析工作中已把回收率的試驗作為常規分析的一部分, 用以了解測定中是否存在干擾, 判斷所選用的分析方法能否用于該樣品的測定,一般常規的水質監測和水質調查加標樣為樣品數的10%以上, 加標量不大于待測樣品含量的3倍。
(4)密碼樣分析。密碼平行樣的密碼加標樣分析, 由專職質控人員, 在所需分析的樣品中, 隨機抽取10%—20%的樣品, 編為密碼平行樣或加標樣, 這些樣品對分析者本人均是未知樣品。
(5)質控樣品比較分析。用于實驗室工作基準的確定,要求測定值在真值的不確定度范圍內, 否則應查找原因進行校正。插入每批水樣中同步分析, 每批中明碼或密碼測定率10%—20%。按標樣保證值的不確定度檢查其質量。
除了上述幾種校對和檢查方法外, 還有方法比較分析;室內互檢、外檢;質量控制圖的繪制等等。
3 實驗室間分析質量控制
實驗室間分析質量控制的目的是檢查各實驗室是否存在系統誤差, 找出誤差來源, 提高監測水平, 一般由常規監測以外的經驗人員來執行。以實驗室內質控為基礎通過實驗室使用的標準溶液的校正、盲樣考核等方法來實現。檢查各實驗室質量控制的效果, 檢查和發現實驗室誤差,使得實驗室間的數據有可比性。
3.1 校準標準溶液
為了保證監測質量, 由中心實驗室(協調實驗室)統一配制標淮溶液進行傳遞, 各參加實驗室可以直接使用或者自行配制標準溶液進行校準。采用統計學的方法檢驗實驗室自己配制的標準溶液與傳遞標準之間的差異, 必須對這2份標準溶液進行一定次數的測定。測定次數受這2份標準溶液的差異及方法標準差的影響。
3.2 盲樣考核
為了評價各實驗室的分析質量, 保證實驗室之間測定結果的可比性, 除了完成實驗室內部的質量控制, 進行標淮溶液的校準外, 各參加實驗室還要進行盲樣考核。
實驗室間控制樣品測定結果的評價方法, 全球水質監測系統評價標準規定最大允許誤差范圍為20%, 在1996年我國衛生系統進行實驗室間分析質量控制活動中, 評價標準規定最大允許誤差范圍為15%。如以20%為最大允許誤差范圍, 在未知控制樣品測定中相對標準差和相對誤差都要控制在5%以內, 分析結果才能達到20%的誤差要求。
國際上大規模的監測協作工作是以實驗室的質控為先導。全球環境監測系統在世界范圍內建立了多個監測站, 有50多個國家參加水質監測工作, 這樣大規模的協作監測就是依靠盲樣考核辦法組織實驗室間的質控來保持數據相對可比性的。我國環保局、衛生部、水利部在開展全國性技術協作或地區性協作中也推行了實驗室間質控,來保證數據的準確可比。
4 結語
質量保證和質量控制是貫穿水質監測全過程的技術手段和管理程序, 其目的也是為了出具有“ 五性” 的水質監測數據, 計量認證也是保證監測質量, 使監測數據具有法律作用的重要工作。水質監測實驗室應該把質量運行體系放在首要位置, 不折不扣地貫徹執行16字方針, 為社會和用戶提供準確、可靠、公正的檢測數據及結論。
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