水質(zhì)分析中的質(zhì)量控制措施

李二忠 黃上元

摘 要：水質(zhì)分析是評價水質(zhì)和廢水處理效果的重要手段，并且環(huán)境監(jiān)測技術(shù)和環(huán)境保護的重要組成部分。水質(zhì)分析的目的是為了獲取準確的、可靠的、可供評價環(huán)境水質(zhì)質(zhì)量和了解環(huán)境水質(zhì)質(zhì)量狀況的信息，從而關(guān)系到正確制訂管理措施、科學立法等多方面。

關(guān)鍵詞：水質(zhì);分析;質(zhì)量控制

水資源的質(zhì)量控制是城市建設(shè)的重要內(nèi)容，為了進行有效的水質(zhì)分析，需要對水質(zhì)分析進行全面的質(zhì)量控制。水質(zhì)分析是一項技術(shù)要求非常高的工作，需要化驗人員具備較高的技術(shù)水平和能力。水質(zhì)分析的質(zhì)量控制過程應該包括：樣品的采集、實驗室內(nèi)部的控制、實驗室外部的控制以及數(shù)據(jù)的處理等方面。分析從樣品的采集到實驗室的分析進行質(zhì)量控制方法的簡要探討。即從樣品的準備、實驗室方法的選擇、標準曲線、控制圖的運用和數(shù)據(jù)檢驗等方面對水質(zhì)分析質(zhì)量的控制。

1、樣品的準備

樣品的準備工作主要包括：現(xiàn)場樣品的采集、保存和運輸。樣品的采集是水質(zhì)分析過程的第一步，同時也是非常關(guān)鍵的一步，決定了樣品是否具有代表性，典型性等。因此，樣品的采集過程是水質(zhì)分析質(zhì)量保證工作中的重要環(huán)節(jié)，而所采集的樣品質(zhì)量是否在允許范圍之內(nèi)，是關(guān)系到分析結(jié)果準確與否的一個先決條件。

（1）樣品的采集。采樣之前應制定詳細的工作計劃，包括采樣方法，步驟，應急措施等，最好要細化到每一個指標的具體的采樣方法步驟。一般采樣的方法和注意事項可以參考《水和廢水監(jiān)測分析方法》中的具體針某一種指標的采樣方法。而對于特定的指標和具體的條件的采樣，可以自行設(shè)計方法，但必要時應該檢驗采樣方法是否對分析結(jié)果有明顯影響。如用F檢驗可判斷采樣方法或其他因素所引起的誤差是否對樣品分析結(jié)果有無明顯影響，若影響不顯著，說明采樣誤差引起的結(jié)果變化明顯小于監(jiān)測區(qū)域內(nèi)所測物質(zhì)含量的真實變化，則這批數(shù)據(jù)是可靠的。

（2）水樣的保存和運輸。水樣的保存方法：1.冷藏或冷凍，可以抑制微生物的活動，減緩物理揮發(fā)和化學反應速度。2.加入化學保存劑，不同分析指標所加保存劑不一樣，但是注意：樣品保存劑如酸堿或其他試劑在采樣前應進行空白試驗，其純度和等級必須達到分析要求。水樣采集后立即送回實驗室，根據(jù)采樣點的位置和每個項目分析前最長保存時間，選用適當?shù)倪\輸方式。

2、實驗室控制

實驗室內(nèi)部質(zhì)量控制可以從以下幾個方面進行：

（1）實驗方法的選擇。根據(jù)分析要求和目的的不同，從各實驗室目前設(shè)備和條件出發(fā)，選擇適宜的分析方法。最好采用“標準分析方法”，這樣有利于分析結(jié)果的相互比較。

（2）標準曲線的檢驗。校準曲線是描述待測物質(zhì)濃度值與測量儀器響應值之間定量關(guān)系的曲線;它直接關(guān)系到結(jié)果的準確度和精密度的。在沒測定水樣之前一定要做出正確的標準曲線，然而，在實際繪制標準曲線過程中往往出現(xiàn)個別點偏離直線的情況，此時可用直線回歸方程式進行計算，然后根據(jù)計算結(jié)果繪制出理論標準曲線，這樣既比較精確，又可用來檢驗結(jié)果的可靠性。在檢測分析中所求得的校準曲線，應控制其相關(guān)系數(shù)r≥0.9990;否則需從量器、儀器、分析方法及操作等方面查找原因，改進后重新繪制。若同一測定指標的截距值出現(xiàn)異常，則應進行t檢驗。斜率是反映方程的靈敏度。一個實驗室在使用固定的計量儀器、試劑和嚴格操作等條件下，不同時間里繪制的校準曲線的斜率，其波動范圍是很小的。若校準曲線的斜率出現(xiàn)較大的波動，應考慮標準曲線溶液濃度、試劑、操作條件和測量儀器的靈敏度等是否有變化。此外，回歸方程的適用范圍應限制于原制備曲線的數(shù)據(jù)范圍之內(nèi)，不能隨意外推。

（3）質(zhì)量控制圖的運用。質(zhì)量控制圖的形式有很多，目前在水質(zhì)分析中用得較多的為x-R控制圖，即均值一差值控制圖。為了繪出符合要求的控制曲線，既要有較好的精密度和準確度做保證，又要有一定的樣本量（一般樣本總量不少于15個）。在做未知樣品之前，先做已知濃度的內(nèi)控樣品，每次測定都應保證在同一工作時間內(nèi)用同一種方法同等條件下進行。所檢測結(jié)果，通過計算控制樣的平均值（x），標準差（S）和相對標準差（CV）。又根據(jù)統(tǒng)計理論，認為偶然誤差通常都是以正態(tài)形式分布。可采用95%或99.7%的置信度，即有95%或99.7%的把握，認為真值落在x±tS/n的區(qū)間內(nèi)（其中t值可在有關(guān)的書中查得）?？刂茍D以縱坐標表示試驗結(jié)果，橫坐標表示時間或結(jié)果次序，中心線表示平均值或標準值，上下控制限表示行動的準則。

當質(zhì)量圖繪制完成之后，將每次結(jié)果標于圖上，對控制樣品進行分析，計算控制樣品的平均值和重復測定的兩次結(jié)果的差距，點于質(zhì)量控制圖上，如果測定結(jié)果都在控制范圍內(nèi)，表明測定結(jié)果可靠，可以進行未知樣品測定;相反如果兩者之一超過控制限將采取校正措施。通過質(zhì)量控制圖，可以了解分析過程測定結(jié)果是否穩(wěn)定，能直觀地展示出分析過程是否處于統(tǒng)計控制中，當控制圖表示失控時，它能指出在多大置信度水平、什么位置、什么時間出現(xiàn)問題，并可能預測問題的性質(zhì)和來源。

（4）數(shù)據(jù)的合理性檢驗。合理性檢驗的目的是將測量列中可能存在的壞值剔除。其基本思想是，如果將測量列看作是服從某一分成布的隨機變量，當絕對值大的誤差出現(xiàn)在規(guī)定置信概率的敬意以外時，即判為是粗大誤差，該測量值應予剔除。如運用構(gòu)拉布斯準則。如下：

設(shè)對某物理量進行n次重復測量，得測量列X1，X2…Xn，算術(shù)平均值，測量值與平均值之差稱為殘余誤差或殘差，用Vi表示：

即：Vi=Xi-，（i=1…n）

通過數(shù)據(jù)的檢驗，可以剔除壞值，減少對水質(zhì)分析質(zhì)量的影響。保證數(shù)據(jù)的可靠性，安全性和有效性。

討論：

水質(zhì)分析的質(zhì)量保證與多方面因素有關(guān)。如玻璃器皿、試劑、儀器實驗室的管理、分析人員的素質(zhì)、制備高純水以標準的計算、配制等等。這些無疑是取得正確數(shù)據(jù)的重要保證。水質(zhì)分析質(zhì)量控制內(nèi)容很多，除了上面討論的樣品采集控制，質(zhì)量控制圖的應用外，還有其他質(zhì)控措施，例如，平行雙樣、空白試驗、控制樣、比較試驗或標準祥的對照分析、密碼樣分析，等等。各水質(zhì)實驗室應制訂全面的質(zhì)量管理制度，以確保水質(zhì)分析資料的可靠性及科學性和準確性。

參考文獻

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