關(guān)于水質(zhì)檢測的質(zhì)量控制的探討

李 孜

關(guān)于水質(zhì)檢測的質(zhì)量控制的探討

李 孜

（辛集市環(huán)境監(jiān)控中心，河北 辛集 052360）

水質(zhì)檢測以科學(xué)的方法和手段為基礎(chǔ)，為評估水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和推進(jìn)環(huán)境保護(hù)工作提供技術(shù)支持和參考。在水質(zhì)檢測中，檢測結(jié)果直接決定著檢測過程是否正確，需要實驗室持續(xù)做好質(zhì)量控制工作。文章結(jié)合日常質(zhì)控手段，從人員、環(huán)境、儀器設(shè)備、化學(xué)試劑以及檢測過程、數(shù)據(jù)處理等方面進(jìn)行分析，探討實驗室質(zhì)量控制的優(yōu)化。

水質(zhì)檢測；結(jié)果；影響因素；質(zhì)量控制

引言

水作為生命之源，是人類重要的物質(zhì)基礎(chǔ)和生存保障。近年來，病原微生物、重金屬等引起的水質(zhì)污染嚴(yán)重威脅人類健康，促進(jìn)人們環(huán)保意識的覺醒，引發(fā)人們對水質(zhì)狀況的關(guān)注。而水質(zhì)檢測通過多項指標(biāo)檢測進(jìn)行結(jié)果評定，是了解水質(zhì)質(zhì)量的重要手段，為科學(xué)控制污染提供數(shù)據(jù)參考，是科學(xué)推進(jìn)環(huán)保工作的支撐。而水質(zhì)檢測工作復(fù)雜而要求嚴(yán)謹(jǐn)，要對實驗室的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行科學(xué)的質(zhì)量控制和有效的把握，最大程度降低干擾因素對水質(zhì)的影響，以保證檢測結(jié)果的科學(xué)有效。

1　檢測人員

檢測人員的理論素質(zhì)和實際操作經(jīng)驗直接影響著水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)的有效性、可靠性，因而，提高檢測人員的專業(yè)素養(yǎng)，加強(qiáng)團(tuán)隊建設(shè)對于提升檢測能力來說尤為關(guān)鍵。檢測人員應(yīng)掌握崗位必備的環(huán)境檢測理論知識、檢測標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范、實踐操作、安全防護(hù)規(guī)程。對人員的能力確認(rèn)和控制要做到：首先，切實落實強(qiáng)化持證上崗考核制度，明確責(zé)任，雙崗雙責(zé)，確保檢測人員通過理論、實踐學(xué)習(xí)夯實基礎(chǔ)。其次，關(guān)注人才培養(yǎng)，促進(jìn)檢測人員之間的技術(shù)交流，對工作中存在的問題及時解決，針對性地進(jìn)行外部培訓(xùn)、內(nèi)部輔導(dǎo)、專家座談，調(diào)動學(xué)習(xí)主動性和積極性，提高整體檢測素質(zhì)。最后，不定期地通過理論考試、盲樣考核、樣品抽測等方法加強(qiáng)對檢測人員的技術(shù)評比、考核，強(qiáng)化監(jiān)督。

2 環(huán)境條件

環(huán)境條件是水質(zhì)檢測工作開展的重要前提和基礎(chǔ)。水質(zhì)檢測工作本身的科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性，對環(huán)境條件提出了明確的要求。

首先，應(yīng)保證檢測環(huán)境符合相關(guān)檢測方法要求，對溫度、濕度、噪聲、振動、電磁干擾、灰塵和微生物、透光、通風(fēng)換氣等可能影響結(jié)果的環(huán)境因素應(yīng)予以考慮，確保具備可調(diào)節(jié)性，定期檢查。根據(jù)針對檢測項目充分考慮實際需求，進(jìn)行嚴(yán)格匹配，以適應(yīng)相關(guān)的檢測工作，確保水質(zhì)檢測質(zhì)量。例如測定糞大腸菌群時，需要考慮在無菌室內(nèi)操作；采用稀釋倍數(shù)法測定色度時，要求墻體為白色，光源為兩根燈管并排放置，掛于實驗臺上方。

另外，實驗室要避免項目檢測時產(chǎn)生相互干擾或交叉污染，應(yīng)合理布局，各區(qū)域有效隔離。如總氮、氨氮測定環(huán)境需無氨、無塵、通風(fēng)，同時排除其他氮化合物干擾。使用或產(chǎn)生有毒有害或刺激物質(zhì)時，如油類測定使用的四氯乙烯或正己烷，化學(xué)需氧量前處理使用的硫酸汞，均需要在通風(fēng)櫥進(jìn)行操作，佩戴防護(hù)面具。

其次，儀器設(shè)備合理放置，環(huán)境滿足條件。如分析天平應(yīng)單獨放置于避光防腐、防塵減震的環(huán)境中；進(jìn)行傅立葉紅外分析時用確保環(huán)境滿足恒溫恒濕條件；分光光度計應(yīng)放在避光、陰涼的環(huán)境；質(zhì)譜儀、原子吸收分光光度計實驗室需局部通風(fēng)，裝置局部排氣罩。若項目標(biāo)準(zhǔn)中涉及到的儀器有特殊要求時，應(yīng)嚴(yán)格按照要求滿足檢測條件[1]。

最后，保持操作環(huán)境整潔、安全。對危險品、電離輻射、水、電等可能危及人身安全的因素加強(qiáng)識別、有效控制，配備相應(yīng)的安全防護(hù)、隔離、消防設(shè)施和應(yīng)急處理措施，并定期檢查有效性，保障實驗室和人身安全。

3 儀器設(shè)備

儀器設(shè)備的精度、穩(wěn)定性、靈敏度等是檢測分析工作的重要硬件支撐。檢測過程中常用的設(shè)備均需要專業(yè)的設(shè)備檢測機(jī)構(gòu)檢定或校準(zhǔn)合格并確認(rèn)后才可以使用。對檢測設(shè)備整理臺賬、編號，做好記錄。檢測人員應(yīng)明確測試要求，了解儀器設(shè)備具體參數(shù)和使用流程，確保環(huán)境條件、使用氣體純度符合要求的條件下，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，正常規(guī)范使用設(shè)備。還要定期地對儀器設(shè)備進(jìn)行期間核查，對使用性能進(jìn)行確認(rèn)，做好維護(hù)保養(yǎng)，保證儀器的穩(wěn)定性，防止功能退化。當(dāng)儀器發(fā)生故障或損壞，應(yīng)及時做好維修記錄，以確保在水質(zhì)檢測工作出現(xiàn)具體問題時能及時溯源。另外，要保持設(shè)備外觀整潔，玻璃儀器清洗干凈，以利于工作開展。

4 化學(xué)試劑

化學(xué)試劑的純度、質(zhì)量、穩(wěn)定性對于檢測分析結(jié)果有重要的影響，可能導(dǎo)致檢測結(jié)果出現(xiàn)偏差。因而，檢測機(jī)構(gòu)從購入、驗收到儲存都要加強(qiáng)有效監(jiān)管，確保購置有資質(zhì)，堅持現(xiàn)買現(xiàn)用，同時建立各類化學(xué)試劑臺賬，規(guī)范出入庫管理登記。

化學(xué)試劑使用前按照標(biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)對所購藥品的質(zhì)量和活性進(jìn)行檢驗和判定，確認(rèn)符合要求。尤其對于受環(huán)境條件影響易變質(zhì)導(dǎo)致活性降低或失效的試劑和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，應(yīng)采取臨用新配，必要時對溶液有效性進(jìn)行測定。

在稱量、量取時，藥匙、移液管等要保持干凈，避免污染藥品，影響檢測質(zhì)量?；瘜W(xué)試劑的保存條件應(yīng)確保干燥、陰涼、通風(fēng)，根據(jù)化學(xué)試劑的特性，做到易燃易爆類單獨存放，劇毒類分柜管理，強(qiáng)腐蝕性類隔離易取，氧化、還原試劑分開，酸、堿分別放置，易變質(zhì)類物質(zhì)結(jié)合理化性質(zhì)分類封閉儲存[2]。

5 檢測過程

在檢測過程中，應(yīng)從樣品的采集、管理和保存，樣品分析和質(zhì)量控制，數(shù)據(jù)處理等各個環(huán)節(jié)加強(qiáng)質(zhì)量控制[1]。

5.1　樣品的采集、管理、保存

5.1.1 樣品的采集

采樣方案是否合理，采樣點的設(shè)置是否科學(xué)，采樣頻次是否符合要求，采樣設(shè)備是否符合規(guī)范，采樣過程是否按程序進(jìn)行，采樣過程直接決定了采集的樣品是否具備代表性，因此需加強(qiáng)采樣過程的質(zhì)量控制。

基于影響采樣環(huán)境的復(fù)雜性和多樣性，采樣前，工作人員應(yīng)做好前期現(xiàn)場環(huán)境的考察，嚴(yán)格按照污水、地表水、地下水的技術(shù)規(guī)范和采樣要求，制定采樣方案，依據(jù)現(xiàn)場環(huán)境情況，規(guī)范設(shè)置采樣點，合理確定采樣頻次，熟悉整個采樣流程，根據(jù)實際需要選取合適的采樣器具，確?，F(xiàn)場檢測設(shè)備運(yùn)行正常并符合測量要求，準(zhǔn)備好相關(guān)的固定藥劑，做好前期準(zhǔn)備工作。采樣時應(yīng)科學(xué)、規(guī)范操作，如實記錄采樣信息，同行伴有監(jiān)督人員進(jìn)行監(jiān)督。

按照規(guī)范，需要現(xiàn)場監(jiān)測的項目如透明度等應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場檢測，測定前及時檢查便攜測定設(shè)備，確保性能符合要求。

采樣器具應(yīng)靈活、方便、可靠、對流速無干擾，采樣容器應(yīng)化學(xué)穩(wěn)定性良好、密封性好，內(nèi)壁光滑、易清洗、可利用度高。同時，應(yīng)按照不同的檢測項目采集要求選用合適的容器材質(zhì)，明確采樣體積。樣品要求無菌環(huán)境時，采樣容器應(yīng)提前滅菌處理。污水監(jiān)測的采樣器，不可與地表水、地下水的采樣器混用。

樣品采集時，除動植物油類、微生物等項目特別規(guī)定外，需排除干擾，先用水樣將潤洗采樣、收集容器，保證采集樣品的均勻、客觀，具備代表性。部分項目需要單獨定容采集樣品，如懸浮物、硫化物、五日生化需氧量。

5.1.2 樣品的管理和保存

水樣易受物理、化學(xué)、生物等因素的作用而產(chǎn)生變化，故而需在樣品管理和保存時最小程度的變化。樣品的管理和保存應(yīng)符合規(guī)范，分隔放置，防止破損。

分析項目決定樣品采集方式、容器要求和保存時間。例如測定pH時，可按照規(guī)范用電極法現(xiàn)場測定，或?qū)悠访芊獬錆M帶回2 h內(nèi)測定完成。而酶底物法測定糞大腸菌群時，應(yīng)在采樣2 h或冷藏6 h內(nèi)檢測。

冷藏、冷凍是常用的保存方式，可以幫助減少樣品揮發(fā)，降低微生物活性，降低反應(yīng)速度。另外，根據(jù)檢測項目的不同，在不干擾待測成分的前提下，加入保存劑，如抑制劑、氧化劑、還原劑等及調(diào)節(jié)pH值，延長樣品保存時限。例如測定金屬離子，加酸酸化可以防止金屬水解沉淀和吸附，也可抑制微生物活動，延長水樣穩(wěn)定周期。測定硫化物時，因硫離子易被氧化而逸出，采樣瓶先加入乙酸鋅溶液，再加入水樣近滿瓶，后加氫氧化鈉和抗壞血酸。采集保存微生物的樣品時，加入硫代硫酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉分別可用于消除活性氯干擾、重金屬離子干擾。建議對保存劑純度和濃度進(jìn)行登記，必要時進(jìn)行空白測定，滿足分析要求。

采樣完成后應(yīng)做好樣品的檢查、登記和管理工作，詳細(xì)記錄樣品信息，如采樣時間、檢測點數(shù)目、位置、樣品編號、檢測項目、采樣人員、保存劑信息、保存方法等。對需要現(xiàn)場測試的項目，及時記錄并妥善保管。在運(yùn)輸過程中，也需采取保護(hù)措施，使待測組分不發(fā)生變化。

5.2 樣品分析和質(zhì)量控制

樣品經(jīng)交接登記無誤后，送入實驗室，開始進(jìn)行檢測分析。檢測項目分析方法優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)方法，若使用非標(biāo)準(zhǔn)方法，應(yīng)進(jìn)行方法確認(rèn)。確定分析方法前應(yīng)充分考慮排放標(biāo)準(zhǔn)的限值。

在樣品分析過程中，應(yīng)建立并落實嚴(yán)格的監(jiān)督制度，注重加強(qiáng)考核，提高分析人員基本操作的熟練性和規(guī)范性，確保分析人員在檢測分析過程中嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)控制實驗溫度和時間，及時記錄分析檢測的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，樣品配制濃度范圍合理，玻璃容器的匹配性和清潔度良好，預(yù)處理妥當(dāng)，溶液移取和定容科學(xué)準(zhǔn)確，滴定終點嚴(yán)格把控，儀器設(shè)備操作熟練，能及時調(diào)整參數(shù)，規(guī)范出具分析可靠數(shù)據(jù)。

在確保人員、環(huán)境、設(shè)施充分滿足規(guī)范的前提下，可通過內(nèi)部和外部進(jìn)行質(zhì)量控制，使檢測數(shù)據(jù)結(jié)果具備代表性、可比性，精密度、準(zhǔn)確度滿足要求。

5.2.1 內(nèi)部質(zhì)量控制

內(nèi)部質(zhì)量控制是通過實驗基礎(chǔ)、樣品的前處理、空白樣品、平行樣品、校準(zhǔn)曲線繪制、加標(biāo)回收、標(biāo)準(zhǔn)樣測試、比對、質(zhì)量控制圖等手段來減少實驗室檢測人員的實驗誤差[3]。

實驗基礎(chǔ)控制主要從檢測用水、實驗器皿、試劑等方面考慮。首先，檢測用水通常為電導(dǎo)率5.0 μs/cm（25℃）以下的純水，同時需考慮檢測項目特殊要求。測定電導(dǎo)時，純水需經(jīng)使用離子交換柱處理，電導(dǎo)率＜1.0 μs/cm，測定總氮、氨氮使用無氨水，測定細(xì)菌總數(shù)、糞大腸菌群使用無菌水，測定揮發(fā)酚使用無酚水，測定酸堿度使用無二氧化碳水等。其次，臨用前對器皿進(jìn)行清洗，保持器皿的潔凈度。再次，試劑的配制，需查看試劑有效期，考慮試劑的純度用量、穩(wěn)定性，取用堅持“量用為出，只出不進(jìn)”，盡量現(xiàn)用現(xiàn)配。標(biāo)準(zhǔn)溶液臨用前進(jìn)行標(biāo)定。

樣品的前期處理常用方法有消解、微波萃取、固相萃取、蒸餾法、干灰化法等，是樣品分析和影響檢測成敗的重要環(huán)節(jié)，該過程的方法應(yīng)根據(jù)檢測項目的規(guī)范要求選擇，保證簡便容易操作，處理高效，污染少，不引入待測組分和干擾物質(zhì)，該過程誤差的產(chǎn)生與實驗人員的經(jīng)驗相關(guān)。

空白試驗測定與實際檢測過程同步進(jìn)行，是確定檢出限的基礎(chǔ)，對痕量檢測影響大，通常受實驗用水、化學(xué)試劑純度及用量、環(huán)境溫度和濕度、空氣情況、實驗容器的清潔度、儀器精密度、工作人員的操作等因素的影響。一般空白試驗平行雙樣測定結(jié)果的相對差值小于50%[4]。操作嚴(yán)格且規(guī)范的條件下，空白試驗結(jié)果小范圍波動但符合項目規(guī)范的要求，如測定氨氮時，空白試驗吸光度應(yīng)小于0.03。若出現(xiàn)空白實驗數(shù)據(jù)異常偏高時，應(yīng)查找原因，消除干擾。

平行樣測定可降低整個檢測活動中的隨機(jī)誤差，判斷精密度狀況。樣品均勻穩(wěn)定時，平行樣一般占比不少于樣品數(shù)的10%，集中分析同時測定。相對偏差的控制應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，一般與樣品濃度等級有關(guān)。通常濃度為mg/L級，相對偏差在10%以內(nèi)，濃度為μg/L級，則在2%以內(nèi)。若偏差超出項目標(biāo)準(zhǔn)要求規(guī)定，需及時加測。

校準(zhǔn)曲線是取得準(zhǔn)確測定結(jié)果的基礎(chǔ)，對不少于5個均勻分布的點測量并線性回歸計算，相關(guān)系數(shù)大于0.9990。樣品定量前對斜率、相關(guān)系數(shù)、截距進(jìn)行檢驗，并在線性范圍內(nèi)使用，定期進(jìn)行核查。斜率通常受儀器精度、環(huán)境溫度、試劑的質(zhì)量和存儲情況、人員操作熟練度影響。當(dāng)測定中使用大型儀器如離子色譜、原子吸收、原子熒光光度計等時，曲線與樣品同步進(jìn)行測定。

加標(biāo)回收通過在同一樣品的子樣中加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，在測定結(jié)果中扣除樣品檢測值從而計算回收率，判斷是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，可用于判斷該檢測方法的可行性和準(zhǔn)確度。通常適用于成分復(fù)雜的樣品，一般選取樣品總數(shù)的10%進(jìn)行檢驗，加標(biāo)量濃度較高，加標(biāo)量為待測物的0.5倍～2倍，取樣體積小，不引起樣品體積變化，加標(biāo)后樣品含量小于方法檢測上限的90%[4]。

標(biāo)準(zhǔn)樣測試是指分析人員同步檢測標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和水樣，通過比較保證值和檢測結(jié)果，從而判定結(jié)果的準(zhǔn)確度，該方法通常可以用來協(xié)助判定實驗室是否存在系統(tǒng)誤差。

根據(jù)人員、儀器和檢測項目實際的情況，實驗室可通過方法、人員、儀器比對等形式，分別判斷檢測方法的執(zhí)行情況，分析人員的操作水平、熟練程度，設(shè)備的精度、準(zhǔn)確度是否符合測量溯源性的要求，進(jìn)而評價結(jié)果是否準(zhǔn)確穩(wěn)定、可靠[5]。

質(zhì)量控制圖可用來判斷數(shù)據(jù)可控情況。以數(shù)理統(tǒng)計為基礎(chǔ)，建立質(zhì)量控制圖，通過考察圖中數(shù)據(jù)點與警告線、控制線的位置，評判檢測過程是否可控，識別系統(tǒng)性異常并采取措施，改善質(zhì)量水平[4]。

5.2.2 外部質(zhì)量控制

外部質(zhì)量控制一般可以用來判斷分析過程中實驗室的系統(tǒng)誤差，保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確有效，一般采取盲樣考核、能力驗證、實驗室間比對三種方式[6]。

盲樣考核是各實驗室統(tǒng)一對有確定保證值區(qū)間范圍的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行分析檢測，可比較消除實驗室之間因基準(zhǔn)物質(zhì)、儀器、方法等引起的偏差。

能力驗證則是樣品通過數(shù)理統(tǒng)計確定區(qū)間范圍，實驗室在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中進(jìn)行檢測、監(jiān)督、考核，進(jìn)而按照準(zhǔn)則評價實驗室數(shù)據(jù)質(zhì)量和人員檢測能力。

實驗室間比對則由2個及以上實驗室約定進(jìn)行樣品測試，方式靈活、可操作性強(qiáng)，檢測項目、方法、測定時間由實驗室間自主協(xié)商，要求一致。通過比較結(jié)果的相對偏差，識別實驗室之間的差異，發(fā)現(xiàn)問題，及時糾正。

6 數(shù)據(jù)處理

檢測結(jié)束后對數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析、處理，保證數(shù)據(jù)完整、全面、客觀，不受人為干預(yù)。在充分考慮設(shè)備的精密度、準(zhǔn)確度和示值誤差的情況下，及時規(guī)范進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，原始記錄應(yīng)填寫完整，做到儀器設(shè)備、環(huán)境條件、溶液配制情況、結(jié)果計算信息全覆蓋，并嚴(yán)格落實檢測人員和校核人員簽字制度，同時加強(qiáng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、邏輯性、合理性審核。確保數(shù)據(jù)的記錄符合修約規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)要求，同時加強(qiáng)對異常值的判斷和處理，以防止在原因不明的情況下剔除。

7 結(jié)束語

綜上所述，在日常檢測中，需要注重人員、環(huán)境、儀器、化學(xué)試劑的規(guī)范管理，同時加強(qiáng)樣品的采集和管理、化學(xué)分析、數(shù)據(jù)處理等過程的質(zhì)量控制，不斷提升人員整體素質(zhì)，加強(qiáng)整體協(xié)作，充分保證水質(zhì)檢測過程科學(xué)可控，檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、有效。

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Discussion on Quality Control of Water Quality Testing

Water quality testing is based on scientific methods and means, and provides technical support and reference for evaluating the quality of water ecological environment and promoting environmental protection. In water quality testing, the test results directly determine whether the testing process is correct, and the laboratory needs to continue to do a good job in quality control. The article combines daily quality control methods, analyzes from the aspects of personnel, environment, instruments and equipment, chemical reagents, detection process, data processing, etc., and discusses the optimization of laboratory quality control.

water quality testing; results; influencing factors; quality control

X82

A

1008-1151(2022)10-0045-03

2022-07-13

李孜（1989－），女，河北辛集人，辛集市環(huán)境監(jiān)控中心工程師，研究方向為環(huán)境監(jiān)測和質(zhì)量管理。