水質檢測結果的質量控制與保證

楊 威

水質檢測結果的質量控制與保證

楊 威

（國土資源部 沈陽礦產資源監督檢測中心，遼寧 沈陽 110032）

在水的綜合利用中，由于使用目的不同而對水質條件的要求也不同。正確的水質分析以及水質檢測結果的質量控制及保證，是保證水綜合利用的頭等重要的問題。尤其現在水質污染嚴重、成分復雜情況下，確保水質檢測的準確性及穩定性，就對水質檢測結果的質量控制和保證提出了更高的要求。就水質檢測結果的質量控制與保證進行探討。

水質檢測；質量控制；保證

當水以降水、地面貯存水、河水、湖水、地下水等各種形態進行循環期間，水質就發生了各種各樣的變化。一般來說，實際工作中進行水質分析，取得分析結果不是唯一目的，重要的是通過所取得的測定值掌握水樣的水質，并且研究產生這種水質的原因。改善水的質量，合理進行利用，確保我們生活用水的安全性，以及社會環境管理有效性。所以說，建立完善的水質檢測結果的質量控制及保證體系，保證水樣品檢測項目數據的準確性和穩定性是至關重要的[1]。當然，水質檢測結果的質量控制及保證體系，是分析實驗室整個質量管理體系的一個子系統,體系的設計和建立，應考慮結合實際的質量標準、分析樣品類別、過程特點和實踐經驗，呈現有不同的特點[2]。但是，總的來說，應該包括以下 3個方面： (1)合理的質量檢測機構；(2)保證有效實施的水質評價工作質量管理制度; (3)科學的檢查數據質量的方法。下面分別探討。

1 質量檢測機構

從水樣品分析質量保證和質量控制的角度出發，需要建立獨立、專業、合理、專門的檢測機構，并配有專業的檢測人員、專門的檢測儀器設備。檢測機構需要具有明確的責任和義務，并明確其組織和管理結構，確定對檢測有影響的檢測人員和質量管理人員的職責、權利和相互關系，以便對水樣品檢測結果進行質量控制。

1.1 人員

人員是最寶貴的資源，檢測機構水平的高低優劣很大程度上取決于人員的專業水平、工作態度、責任感、人員素質等，檢測人員是水質檢測工作中重要的主體，對水質檢測工作起到了至關重要的作用，對水質檢測結果具有重要的影響[3]。因此提高水質檢測質量的最重要措施就是要重點加強水質檢測人才隊伍的建設。著重注意水質檢測人員的培訓工作，定期對檢測人員進行檢測儀器操作、先進理論學習和水質檢測方法等方面的培訓，并關注優秀人才的引進以及檢測人員綜合能力的考核工作。檢測機構可以通過人員比對、能力驗證、操作觀察、內部審核等對人員培訓的有效性、人員的綜合素質進行評價與考核，進而保證檢測機構人才的質和量協調發展。

1.2 儀器設備

儀器設備是檢測機構開展檢測工作所必需的重要資源，也是保證檢測質量和獲取準確結果的基礎。檢測機構應配備技術指標和功能滿足水質檢測要求，量程應與被檢測參數的技術指標相適應的儀器設備。所用儀器設備需進行定期的檢定，并進行正常的維護和在兩次檢定周期內進行期間核查工作，使儀器設備始終保持完好的工作狀態，以滿足檢測工作的要求，確保檢測數據的準確性、科學性和可溯源性。

1.2.1 實驗材料

實驗所用試劑是直接影響檢測結果準確與否的重要因素，實驗試劑的選用關系到了檢測結果的準確性。實驗試劑選用對檢測結果的影響主要表現兩種情況：一種所選用試劑等級偏低（如試劑中含有待測組分、存在干擾元素等）進而影響檢測結果的準確性；一種為使用試劑失效（如試劑過期、保存不當等）也可影響檢測結果的準確性。例如：水質揮發性酚類化合物的測定 4-氨基安替比林三氯甲烷萃取法，配制鐵氰化鉀溶液時做為顯色劑時，由于鐵氰化鉀水溶液受光易分解，故應儲于棕色瓶中，臨用時配制。

1.2.2 實驗設施和環境條件

實驗室的設施和環境條件是保證檢測結果準確可靠的重要基礎條件。實驗室必須配置滿足檢測需要的設施和環境條件，并對可能影響檢測工作的諸如灰塵、電磁干擾、溫度、濕度、通風、能源等環境因素進行有效的監測、控制和記錄。同時實驗室的設施和環境條件還應滿足實驗室安全生產和對檢測人員的健康安全防護、對環境的安全保護等需要。實驗室應對設施和環境條件嚴格要求以確保檢測結果質量。如檢測水的pH值時，結果報告要求為環境條件在(25±1)℃時的pH值；離子色譜儀測定水中溴酸鹽、水中氯化物、水中硝酸鹽、水中硫酸鹽等參數時，離子色譜儀工作條件要求恒溫。

2 水質評價管理制度和規范

水樣品的采取，必須按著試驗的目的和欲檢測水的性質選擇適當的方法[4]。對于采集的水樣品中易發生變化的組分，必要時可進行現場檢測或對采集的水樣品進行適當的保護處理后帶回實驗室。所有的程序必須要按照國家規定技術規范進行。

2.1 水樣品的采集

水樣品的采集涉及水樣地點的選擇，采樣部位的選擇，采樣方法、采樣時間等許多事項。對于檢測不同種類的水質監測要設置合理的水質監測點，在設置的監測點位依據水樣類型的不同設置不同的采樣頻次、采樣方法來采集水樣可以真實的反映水質環境現狀，提高水質檢測結果的準確性。

2.2 水樣品的保存與預處理

為了提高被檢樣品的準確性應該采集具有代表性的樣品，是否具有代表性直接影響總體樣品的檢測質量。樣品的采集與保存直接關系到被檢樣品的代表性，對于不同類型的水樣品類型應采用不同的采用頻次、采樣方法，做到保證采集樣品的客觀性、科學性、代表性。采集的樣品根據不同的測試項目要求應該添加不同類型的保護劑，確保采集、保存樣品檢測組分不發生變化。如水中汞的測定，水樣加入硝酸-重鉻酸鉀溶液可使水中痕量汞保持高氧化狀態，提高汞的穩定性；水中金屬離子的測定，常用硝酸酸化到pH=1～2，可以防止金屬離子水解，又可以防止金屬在容器壁上吸附；水中的硫化氫的測定，水樣需加醋酸鋅至濃度為0.5%，可以防止水中硫化氫揮發。

2.3 分析項目的選擇

一般來說，分析項目的確定主要根據分析的目的加以選擇。欲了解水樣所反映的水質，可以按照以下4個方面來確定檢測項目。

（1）水溫、pH、電導率、水質的色度，渾濁度，水內懸浮物。這些項目可以觀察出水中含有的物質種類、狀態、數量所表明的總體性質。

（2）主要成分指主要控制基本水質的成分。多處于穩定的狀態。有主要陰離子Cl-、SO42-、 HCO4-、主要陽離子Na+、K+、Ca2+、Mg2+、硅酸8種主要成分。

（3）表示一般性污染的項目主要反映有機物系統污染的項目。經常測定化學需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、溶解氧（DO）、含氮化合物等。

（4）表示重度污染的項目 主要反映特殊污染的項目。經常測定的砷、重金屬元素等有毒物質。

以上列舉了水分析的檢測項目，我們應該充分理解，完整地水質檢測結果的質量控制及保證體系，是從水樣品的采集，保存以及確定水樣品分析項目開始[5]。例如，當把礦山排水中的鎘污染列為問題時，就不單單要分析鎘，應該同時分析有關的某些重金屬元素鋅，主要成分硫酸根離子，往往才可以對分析數據做出較為正確地判斷。在分析污染物質的凈化現象時，也必須首先分析水中的主要成分，考慮對其測定數據的影響程度[6]。

3 檢查數據質量的方法

采取科學的檢查數據質量的技術方法，是質量管理人員監督檢查測試數據必須考慮的。一般而言，主要有以下幾種技術方法。

3.1 分析方法選擇

各種天然水、用水、排水等水質極不相同的水，都是分析的對象。但是，不論化學分析方法還是先進的儀器分析方法，并沒有萬能的對任何水都能適用的分析方法。所以，為了獲得準確的分析數據，在進行分析測試前，必須選擇目前相對合適對路的分析方法，才能保證分析結果的準確[7]。一般來說，主要考慮以下幾個因素：1）適用濃度范圍，2）共存物質的影響，3）測定值的所表示的內容。當進行水的分析時，在保證必要準確度、精密度的前提下，注意操作的簡化。例如，由于pH易于變化，所以pH通常測到0.1即可，測定pH到0.01是無意義的[6]，是對分析數據處理時必須了解采用的分析方法。

3.2 注重樣品復檢法的應用

對檢測的水質樣品應采用復檢的方法進行質量控制，應由不同檢測人員進行相互檢查和對比分析，并對檢測結果進行比對，以提高檢測準確性；在水質檢測中應進行平行樣分析，即同一樣品的兩份或多份子樣在完全相同的條件下進行同步分析，一般做平行雙樣，來檢驗檢測的精密度（一般為檢測樣品數的10%～20%）；對于檢測組分穩定、均勻的水樣來說，應采用更為嚴格的質控標準對檢測數據進行質量監控。

3.3 強化比對和能力驗證

實驗室之間的對比說明，過去關于水系中痕量組分濃度的分析數據大多是無效。不少常用的分析方法既不準確，又不精密。尤其在研究生態學變化與痕量組分的相關性項目時。所以必須強化實驗室比對和能力驗證。通過實驗室室內比對和室間比對，對于不同實驗人員、采取不同比對方法、選擇不同的儀器設備等，所造成的實驗結果誤差也是不同的，而加大實驗比對能更好地促進水質分析的準確性，因此在可能的情況下，要注重對實驗比對工作的重視，特別是與省級或國家級實驗室展開合作[5]。

3.4 強化對校準曲線控制方法的應用

水質分析使用的校準曲線應在該分析方法的直線范圍內，標準曲線測量應按樣品測定相同的方法步驟進行應用回歸方程計算出校準曲線的相關系數、截距和斜率，一般相關系數應≥0.999。對于某些分析方法，如石墨爐原子吸收光度法、等離子發射光譜法、氣相色譜法、等離子質譜法等應檢查測量信號與測定濃度的線性關系，當r≥0.999時，可用內插法處理數據；若r＜0.999，而測定信號與濃度確實存在一定的線性關系，可用比例法計算結果[8]。

3.5 測定值的討論

就測定值來說，在操作過程或者計算過程中，往往會出現意想不到的錯誤。因此，如果把數據材料整理成為分析表時，進行下列的研究，即可確定測定值是否有誤。這種方法，作為了解別人的分析數據是否可靠的一種方法，可以利用。

3.5.1 蒸發殘渣與各種成分總量的關系

蒸發殘渣是一定量的水樣蒸干之后在一定的溫度下進行干燥的結果，大體上應該與各成分之和相等。在實際上，最好是將以毫克/升表示的8種主要成分之和與溶解性蒸發殘渣量進行比較。當二者之值顯著不相同時，必須研究其差異的原因。

3.5.2 陽離子、陰離子的當量關系

應當就以毫克當量/升表示的陽離子、如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、陰離子如 Cl-、SO42-、 HCO4-、數值之和，進行比較當量關系。在偏酸，偏堿的水樣中，即使由pH換算得出的H+，OH-也有加以注意的必要，就連一般水中的NO3-也不能忽視。陰陽離子平衡要判斷陰離子物質的量的濃度之和（∑cammol/L）與陽離子的物質的量濃度之和（∑ccmmol/L）是否接近，其最大誤差允許差可根據以下公式判斷：

天然水，當∑ca+∑cc＞5 mmol/L，R≤±3%；簡項分析，K+、Na+實測時，R≤±4%；鹵水、嚴重污染水及∑ca+∑cc＜5 mmol/L時可不考慮[9]。

3.5.3 電導率與蒸發殘渣的關系

當水中溶解物質比較少時，其電導率與溶解物質含量大致成比例變化，因此測定電導，可在短時間內推測溶解物質的大致含量。一般來說，將實際測定的蒸發殘渣與電導率所推測的蒸發殘渣值進行比較。TDS測量單位為mg/L，與電導率比值大約為0.55～0.7。

3.5.4 pH和可溶性成分的關系

易生成氫氧化物的鐵離子等金屬成分，隨著溶液pH的不同其溶解度也很不一樣。因為這些成分的溶解度，同其溶度積的值大體一致，因而研究溶液的pH和這些成分的定量值，如果所得到的值顯著大于其溶解度時，需要注意。鐵離子在不同 pH時的溶解度見表1。

在水中當某種碳酸化合物的濃度受外界影響而變化時，就會引起其他各種碳酸化合物濃度的變化以及水的pH值的相應變化。同樣，水的pH值發生變化時，也會引起三種碳酸化合物濃度之間的比例發生變化[10]，天然水中三種離子濃度比例與溶液的pH值的關系曲線如圖1。

由圖1可知：

（1）當pH<4.3(甲基橙變色點)時，水中幾乎只有CO2一種形態;

（2）當4.3

-離子兩種形態;（3）當10＞pH＞8.3時，CO32-和HCO3

-同時存在;（4）當pH＞10時，HCO3-迅速減少;（5）當pH＞12時，水中幾乎只存在CO32-一種形態。

4 結束語

綜上所述，水質檢測結果的質量控制與保證體系是一個系統工程。水質檢測的布點、采集，保存，以及水質檢測過程均應在嚴格的質量監控下進行，實驗室建立完善的質量控制程序和管理規定，定期對檢測工作進行檢查，檢查重點放在檢測人員是否按操作規范進行檢測、數據處理方法是否適用、質量控制程序是否有效實施、所出具的檢測數據是否真實有效等方面。當然先進的水分析方法研究、各種分析手段齊全是必不可少的。

［1］ 羅國兵.水質檢測中實驗室檢測結果的質量控制與保證[J].中國環境管理干部學院學報,2013(03):9-12+51.

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［3］ 石琨.淺談水質監測過程中的質量控制及質量保證措施[J].科技風,2014(10):232+260.

［4］ 高國華,周金生,張本琪.礦泉水的評價與合理開發利用[M].北京：地質出版社,1990.

［5］ 宋保軍.水質分析質量控制 [J]. 農業開發與裝備,2014(11):24.

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［7］ 任一艷,黃戰勝.淺析環境監測水質分析結果[J].工業安全與環保, 2011,37(4):57-58.

［8］水和廢水監測分析方法[M]. 北京：中國環境出版社,2002.

［9］ DZ/T0130-2006,地質礦產實驗室質量管理規范,中華人民共和國地質礦產行業標準[S].中國標準出版社,2006.

［10］王銳剛.環境監測中水質指標之間關系分析[J].能源環境保護, 2011,25(6):58-60.

Quality Control and Assurance of Test Analysis Results of Water

YANG Wei
（Shenyang Mineral Resources Supervision and Test Center of the Ministry of Land and Resources , Liaoning Shenyang 110032, China）

When using water, because the purpose is different, requirements of the water quality are different. Correct water analysis, quality control and assurance of water quality test results are important issues to ensure water utilization. Especially now water pollution is serious, in order to ensure the accuracy and stability of water quality testing, we should put forward higher requirements for quality control and assurance of water quality test results. In this paper, quality control and assurance process of the water quality test results was discussed.

Water quality testing; Quality control; Assurance

X 703

： A

： 1671-0460（2015）05-1048-04

2015-03-01

楊威（1978-），男，遼寧沈陽人，高級工程師，2001年畢業于吉林大學化學工程與工藝專業，研究方向：從事水質和巖石分析技術工作。E-mail：lnyw5972@163.com。