校準(zhǔn)曲線在環(huán)境監(jiān)測(cè)分析中存在的問(wèn)題研究

唐發(fā)英

(彝良縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站，云南 昭通 657600)

校準(zhǔn)曲線在環(huán)境監(jiān)測(cè)分析中存在的問(wèn)題研究

唐發(fā)英

(彝良縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站，云南 昭通 657600)

通過(guò)現(xiàn)代分析化學(xué)各領(lǐng)域的測(cè)試技術(shù)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)分析，對(duì)環(huán)境污染指標(biāo)、來(lái)源以及分布等方面進(jìn)行研究。在科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的進(jìn)程中，逐漸產(chǎn)生新型測(cè)試技術(shù)并運(yùn)用到環(huán)境監(jiān)測(cè)中。本文以檢測(cè)方式和校準(zhǔn)曲線為依據(jù)，闡述目前環(huán)境監(jiān)測(cè)存在的問(wèn)題，并對(duì)校準(zhǔn)曲線方法進(jìn)行全面比對(duì)，為提高環(huán)境監(jiān)測(cè)精準(zhǔn)度提供參考。

校準(zhǔn)曲線；環(huán)境監(jiān)測(cè)；分析探討

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，環(huán)境污染的范圍也不斷擴(kuò)大，這導(dǎo)致環(huán)境保護(hù)工作面對(duì)巨大的挑戰(zhàn)。提高環(huán)境保護(hù)工作和環(huán)境監(jiān)督的力度，在環(huán)境保護(hù)工作的進(jìn)程中，積極引進(jìn)新新技術(shù)和方法，提高環(huán)境管理的技術(shù)水平，同時(shí)保障了環(huán)境管理質(zhì)量。

1 環(huán)境監(jiān)測(cè)的含義

環(huán)境監(jiān)測(cè)是對(duì)影響環(huán)境的因素進(jìn)行指標(biāo)分析與檢查，從而得到環(huán)境整體水平質(zhì)量的變化與走向。為環(huán)境污染治理與環(huán)境管理提供實(shí)際依據(jù)。環(huán)境監(jiān)測(cè)的過(guò)程包括：監(jiān)測(cè)前方案設(shè)計(jì)、對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域數(shù)據(jù)采樣、數(shù)據(jù)分析與研究等。監(jiān)測(cè)前需要對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行實(shí)際考察，全面了解區(qū)域信息保障監(jiān)測(cè)方案的順利開(kāi)展。

2 環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)存的問(wèn)題

2.1 缺乏技術(shù)支持

目前完工環(huán)境監(jiān)測(cè)工作處于建設(shè)的初級(jí)階段，對(duì)資金投入、政治支持和技術(shù)等方面存在巨大的限制。國(guó)內(nèi)技術(shù)水平相對(duì)落后，相關(guān)監(jiān)測(cè)部門沒(méi)有完善的管理制度。

2.2 監(jiān)測(cè)力度不足

在技術(shù)落后的同時(shí)，我國(guó)相關(guān)監(jiān)測(cè)部門對(duì)監(jiān)測(cè)任務(wù)開(kāi)展不全面，硬件設(shè)施缺乏。環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，但相關(guān)技術(shù)人員和科研水平卻不能滿足環(huán)境需求。環(huán)境監(jiān)測(cè)的制度不完善，無(wú)法監(jiān)督和保障監(jiān)測(cè)落實(shí)。

2.3 監(jiān)測(cè)人員缺乏

監(jiān)測(cè)工作是一項(xiàng)對(duì)技術(shù)要求極為嚴(yán)格的工作，目前監(jiān)測(cè)工作繁重，但相關(guān)技術(shù)人員缺乏，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)工作的質(zhì)量落后。

3 校準(zhǔn)曲線的使用

3.1 校準(zhǔn)曲線存在的問(wèn)題

校準(zhǔn)曲線根據(jù)制作方法和理念可以分為“標(biāo)準(zhǔn)曲線”與“工作曲線”，是一個(gè)抽象的概念，需要在運(yùn)用過(guò)程中進(jìn)行區(qū)分和理解。工作曲線又稱全程序曲線，工作內(nèi)容是樣品前處理分析、樣品收集與分析。標(biāo)準(zhǔn)曲線與工作曲線的實(shí)施步驟一致，主要操作在實(shí)驗(yàn)室用水配置中。在實(shí)際使用過(guò)程中，由于標(biāo)準(zhǔn)曲線和工作曲線容易混淆，有時(shí)會(huì)發(fā)生使用錯(cuò)誤的現(xiàn)象，導(dǎo)致分析結(jié)果出現(xiàn)偏差。從當(dāng)前的環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法來(lái)看，分光光度法更容易被采用。通過(guò)將各種已知成分和含量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)液制作校準(zhǔn)曲線，從實(shí)驗(yàn)中記錄的測(cè)定樣品值在校準(zhǔn)曲線的測(cè)定范圍內(nèi)標(biāo)出待測(cè)成分濃度。需要注意的使要將測(cè)定樣品成分含量控制在合理的測(cè)定范圍，保證在校準(zhǔn)曲線準(zhǔn)確定位。

3.2 校準(zhǔn)曲線的制定

制作一條校準(zhǔn)曲線需要通過(guò)對(duì)空白處吸光度進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到一個(gè)零濃度點(diǎn)。根據(jù)相關(guān)吸光校正的規(guī)范要求，在曲線回歸描點(diǎn)過(guò)程中，需要讓零濃度點(diǎn)參與到回歸，例如，《水質(zhì)揮發(fā)酚測(cè)定4-氨基安替比林分光光度法》。零濃度點(diǎn)作為校準(zhǔn)曲線制作中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，參與回歸后引發(fā)的一系列問(wèn)題：第一，零濃度點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)參照物的測(cè)量?jī)x器對(duì)應(yīng)量會(huì)被強(qiáng)制歸零，進(jìn)而其測(cè)量結(jié)果檢出的默認(rèn)值為零，這與實(shí)際情況中相悖；第二，零濃度點(diǎn)參與校準(zhǔn)曲線回歸減小曲線截距，通過(guò)人為因素得到通過(guò)零點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)曲線；第三，零濃度點(diǎn)參與曲線回歸擴(kuò)大了曲線測(cè)定的合理范圍，得出的檢出限結(jié)果偏低，導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)偏差。面對(duì)零濃度點(diǎn)參與回歸后出現(xiàn)的各種問(wèn)題，相關(guān)學(xué)者及技術(shù)人員提出，零濃度點(diǎn)不應(yīng)再繼續(xù)參與回歸。當(dāng)參與回歸的基數(shù)變少，曲線的標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)受其影響。根據(jù)“最小二乘法”這一計(jì)算方式我們得出，參與回歸的數(shù)值只要不是離群值，在曲線回歸加入零濃度點(diǎn)就不會(huì)影響檢出限，甚至還會(huì)降低曲線測(cè)定范圍。如需繪制新校準(zhǔn)曲線，則需要對(duì)曲線系數(shù)、截距、標(biāo)準(zhǔn)值等數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)計(jì)算和反復(fù)檢驗(yàn)，排除參數(shù)誤差。校準(zhǔn)曲線的使用中，得出儀器測(cè)量值平均數(shù)與實(shí)際樣品含量數(shù)值越接近，測(cè)量結(jié)果的偏差越小，從而使測(cè)量效果更精準(zhǔn)。所以保障測(cè)量質(zhì)量，需要對(duì)樣品測(cè)量進(jìn)行多次試驗(yàn)，使環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更加可靠合理。

3.3 校準(zhǔn)曲線合理范圍的確定

校準(zhǔn)曲線需要通過(guò)分析對(duì)比的方法計(jì)算儀器響應(yīng)量和線性范圍，在使用中儀器測(cè)量的基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)該落在曲線最低濃度點(diǎn)和最高濃度點(diǎn)之上，由于曲線的弧度較大，起始點(diǎn)附近的線性范圍是否符合定量標(biāo)準(zhǔn)，還需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)計(jì)算。政府及相關(guān)部門頒布的《環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證規(guī)范》為校準(zhǔn)曲線使用提供了依據(jù)。規(guī)范中主要提出“建議運(yùn)用3倍檢出濃度作為測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)”，而相關(guān)環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法技術(shù)導(dǎo)測(cè)則提出“以4倍檢出濃度作為測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)”目前我國(guó)相關(guān)政策很多，但是沒(méi)有統(tǒng)一明確的檢出限規(guī)格。

4 校準(zhǔn)曲線實(shí)際應(yīng)用

4.1 校準(zhǔn)曲線應(yīng)用的問(wèn)題

環(huán)境監(jiān)測(cè)的樣品具有成分含量波動(dòng)大和穩(wěn)定性差的特點(diǎn)，所以采樣后需要在相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)。首先，控制待測(cè)成分含量的標(biāo)準(zhǔn)在校準(zhǔn)曲線合理范圍內(nèi)，并且不能低于下限也不能高于上線，對(duì)樣品數(shù)量嚴(yán)格把控。其次，在檢測(cè)結(jié)果出來(lái)后及時(shí)分析，隨即收取樣品反向測(cè)定，保證結(jié)果的精準(zhǔn)度。

通過(guò)反復(fù)實(shí)踐我們可以得出，即便環(huán)境樣品特殊性極大，在同一來(lái)源的樣品待測(cè)成分含量還是相對(duì)穩(wěn)定的，尤其是尚未檢測(cè)的樣品，所以要保證每次檢測(cè)試驗(yàn)的可操作性，避免出現(xiàn)樣品超出測(cè)定合理范圍，是測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)。在日常檢測(cè)內(nèi)容中存在著明顯的局限性，對(duì)未知樣品無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)，面對(duì)這種技術(shù)上的短板，只能通過(guò)采用：第一，重新取樣測(cè)定法。減少樣品量，每次測(cè)定都重新取樣；第二，稀釋倍數(shù)法。將樣品收集后進(jìn)行粗加工處理，按照比例將樣本進(jìn)行倍數(shù)稀釋，在進(jìn)行測(cè)定。

重新取樣測(cè)定法和稀釋倍數(shù)法的核心是減少樣品量，使環(huán)境樣品的各項(xiàng)數(shù)值都控制在校準(zhǔn)曲線測(cè)定合理范圍內(nèi)。

4.2 測(cè)定廢水發(fā)揮性酚試驗(yàn)

采用氨基安替比林分光光度法進(jìn)行測(cè)定酚，在制作校準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)時(shí)，逐次取苯酚標(biāo)準(zhǔn)液(每毫升/一微克)0.00 、0.50、1.00、3.00、5.00毫克進(jìn)行試驗(yàn)，將各濃度標(biāo)準(zhǔn)液從1-5排序，記錄吸光度。

采用減少取樣量的方法進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)比曲線兩次試驗(yàn)值來(lái)提高廢水檢測(cè)結(jié)果的可靠性。數(shù)據(jù)顯示，曲線測(cè)定值與減少取樣量法的使用，排除了廢水測(cè)定樣品數(shù)據(jù)波動(dòng)的因素。重新取樣測(cè)定將水樣全面分析，對(duì)水樣測(cè)定值的測(cè)定范圍進(jìn)行有效控制，但是這種方法會(huì)加重工作量，對(duì)于水樣成分不穩(wěn)定性數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的變化大，在實(shí)際監(jiān)測(cè)方案制定中，很少被采用。

稀釋倍數(shù)法相較于減少取樣量法和重新取樣測(cè)定法更具可操作性，且工作量較少。但是稀釋測(cè)定法要求稀釋前后數(shù)據(jù)都要精準(zhǔn)測(cè)量，因?yàn)橄♂寱?huì)使測(cè)量條件產(chǎn)生變化，影響校準(zhǔn)曲線測(cè)定值的可靠度。

5 結(jié)束語(yǔ)

以上分析表明，通過(guò)對(duì)重新取樣法、校準(zhǔn)曲線法、稀釋倍數(shù)法以及減少取樣量法的實(shí)驗(yàn)對(duì)比后，我們可以得出校準(zhǔn)曲線法更具實(shí)用性。克服了其他方法的弊端，并且極大程度上解決了環(huán)境樣品中被測(cè)成分的被測(cè)成分波動(dòng)大和不穩(wěn)定兩大因素，減少環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中造成的技術(shù)問(wèn)題。反復(fù)實(shí)踐證明校準(zhǔn)曲線法適用于環(huán)境監(jiān)測(cè)各個(gè)項(xiàng)目，能簡(jiǎn)化測(cè)量方式，提高測(cè)量效率和效果。

[1]國(guó)家環(huán)保局.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法.編委會(huì)水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法(第三版)，中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1989：70，411.

[2]四川省環(huán)境科學(xué)會(huì)編，環(huán)境監(jiān)測(cè)常用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，四川科學(xué)出版社，1983：44-45.

Study on the Calibration Curves in Environmental Monitoring and Analysis

TANG Faying

(Yiliang County Environmental Monitoring Station，Yunnan Zhaotong 657600)

Through the modern analytical chemistry testing technology in the field of environmental monitoring analysis，the source of environmental pollution indicators，and distribution and so on were studied.Gradually in the process of the development of science and technology，producing new testing technology and used in environmental monitoring.Based on testing and calibration curve，this paper expounds the problems existing in the environmental monitoring，and the calibration curve method to conduct a comprehensive comparison，provide reference for improving the environmental monitoring accuracy.

calibration curves；environmental monitoring；analysis

唐發(fā)英，本科，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)

文獻(xiàn)格式：唐發(fā)英.校準(zhǔn)曲線在環(huán)境監(jiān)測(cè)分析中存在的問(wèn)題研究[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2017，42(4)：118-119.

X21

A

1673-288X(2017)04-0118-02