探究水質分析中的檢出限及其確定方法

鄒平+張靜+陳真

摘 要： 水質檢測與分析工作對于充分了解水的污染情況具有非常重要的作用，在水質檢測與分析工作中，檢出限通常作為一個參考數據，能夠幫助實現水質檢測分析的準確性。基于這樣的原因，本文就水質分析中的檢出限與測定方法進行探究，首先闡述了水質分析中的檢出限確定，繼而提出相應的測定方法，通過研究與討論，希望對于減少水體污染、提高水體質量做出一點貢獻。

關鍵詞： 水質分析；檢出限；分光光度法

引言：隨著社會生產力的不斷提高，人們的生活水平也不斷改善，這種情況下難免會對于水體或其他生態環境造成污染，基于此，人們采用確定檢出限的方式來進行水質檢測與分析。在檢出限的確定方法中，定量測定下限、光譜分析法和分光光度法具有比較明顯的作用，被水質檢測與分析人員所廣泛使用。

1.水質分析中檢出限的分析闡述

對于水質的分析，常常需要通過某種方式來確定置信度，明確樣本檢測的最小限度，這種標準就稱為檢出限。通常來說，水質分析與檢測在某種情況下會產生誤差，出于更加準確地分析水質的需要，在檢測工作中應該盡可能地排除產生誤差的誘因，并確定在誤差影響下的檢測數據波動。水質檢測中誤差的產生主要是由于人為因素和非人為因素導致的，而非人為因素常常是不可避免的，因此，對于水質的檢測與分析應當盡可能地排除掉人為因素的影響。在排除人為因素之后，所產生的水質檢測誤差則可以認定為非人為因素誤差，這種誤差通常是由于檢測數據在外部影響下產生的，且大多為正態分布。根據非人為誤差的這種特質，可以明確數據上下波動范圍內對應的置信度，并確定波動范圍的大小，進而明確置信區間，

通常認為，檢出限包括方法檢出限和儀器檢出限，方法檢出限的確定受到儀器及其他因素的影響較大，但能夠明確水質監測的誤差值；儀器檢出限的檢測結果本身就存在一定的誤差，因此通常將其作為水質監測數據的統計數據。

2.水質分析中的檢出限確定方法

2.1定量測定下限的確定

根據國際理論與應用化學聯合會（International Union of Pure and Applied Chemistry，通常簡稱IUPAC）的相關規定，定量測定下限為對應10倍的空白標準濃度數值，通常這個數值為方法檢出限的3倍左右，而對應的置信限度約為90%左右。由相關規定可知，在定量測定下限的確定過程中，其檢出限的濃度約方法檢出限的4倍。通常來說，不同標準之間的相對誤差大約為10%左右，在定量測定下限的實際確定時，需要確保儀器的信號與數據呈穩定運行的狀態，并對曲線標準的分布點進行確定，從而使溶液能夠成功取用。確定工作中，真實測定下限應當高于理論測定下限，并與曲線分布校準之后的分布點相互對應[1]。

2.2光譜分析法檢出限的確定

現階段，人們生產生活導致的水污染十分嚴重，在進行檢出限的確定時，不確定因素對檢出限確定結果的影響非常大。對于水質分析中檢出限的確定工作較為復雜，但可以采用多種方法。就當前而言，真實詳盡的水質分析工作還缺乏有效的技術。其中光譜分析法是檢出限確定的非常有效的方法，其檢出限的確定主要包含以下方面：

①至少取用20個相同成分的檢測樣本，并且保證其信號與數據的計算標準能夠達到SbO；②在水質變化速度與程度的作用下，檢出限的確定工作需要嚴格遵循IUPAC的相關規定來進行，來實現真實的水質檢測；③對樣本檢測時，空白樣本需要經過同時段、多頻次和不同時段、多頻次的檢測工作，考慮其可能存在的影響因素，并盡可能地加以排除，從而確保檢出限光譜分析法的準確性與真實性。

2.3分光光度法檢出限的確定

水質分析中的分光光度法檢出限確定方法，是通過確定樣本在某種波長時或在波長的某種范圍之內的對于光的吸收情況或發光情況，來對樣本進行確定的一種分析方法。利用分光光度法來確定檢出限，需要首先對空白樣本進行檢測，并確定空白值，一般來說，研究者會以水來作為空白樣本。之后，對于需要檢測的水質進行取樣并進行樣本測定，明確水質分析的標準。在檢測空白樣本時，需要合理運用有效的檢測方法來確定，并將樣本劃分測定批次來進行。其具體方法如下：

2.3.1檢測空白樣本，確定空白值

我們說過，確定空白值所用的空白樣本通常是水，在檢測中，需要保證水質的檢測分析同樣本的測定相互同步，并取得相同的測定值。通常，影響樣本空白值的因素包括樣本水質、檢測環境與檢測人員的專業技術等。如果檢測人員專業技術高超、檢測環境良好、專用的機械設備與相關儀器的狀態與性能上佳，則檢測的水質情況所受到的外部因素影響較少，檢測結果較為真實。這種情況下的空白樣本的空白值波動較為平緩，并保持在很小的范圍內，且空白值準確率較高。確定空白樣本的空白值需要按照不同批次來實施雙樣本的的平行測定，并在測定之后以曲線的形式來及時呈現。同時段、多頻次的測定需要反復進行，但不應超過7次。但如果數據與信號的波動范圍較大，采用同時段、多頻次測定工作則需要控制在10次左右。

2.3.2合理選擇相關公式

運用分光光度法進行檢出限的確定，需要以計算式來進行，需要嚴格按照相關規定與操作方法來選擇計算式。檢測空白樣本的頻次要在20次及以上時，則檢出限為4.6δwb，其中，δwb是在20次及以上的雙樣本平行測定的允許誤差。如果頻次小于20次，可以采用Swb來取代δwb，此時樣本檢出限計算式為檢出限為2，其中，tf為樣本單側為0.05的顯著性表現，樣本檢測的自由度為t[2]。

結語：除了水質的檢測與分析之外，檢出限作為一種指標還被廣泛應用于其他的化學檢測當中，可見，合理使用檢出限的確定方法是十分必要的。但需要明確的是，檢出限在不同的權威機構與組織（如國際臨床化學聯合會、生物學標準化專家委員會及國際衛生組織等）當中的命名各自不同，在實際的與應用中，應當根據檢測與分析的實際情況來加以區分。■

參考文獻

[1]王婷，郭晉君. 分析化學中檢出限的分類及計算方法[J]. 廣東化工，2013，17：189+183.

[2]陳爽，徐接勝. 關于檢出限的定義、分類及估算方法的探討[J]. 廣州化工，2014，18：137-139.