環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室分析質(zhì)量控制方法探討

溫 麗 曹 蘇(南京山普羅特環(huán)保科技有限公司，南京 211100)

環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室分析質(zhì)量控制方法探討

溫 麗 曹 蘇
(南京山普羅特環(huán)保科技有限公司，南京 211100)

探討了環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室分析質(zhì)量控制方法，對(duì)空白樣品分析、方法檢出限制定、有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定、質(zhì)量控制圖應(yīng)用等方法存在的問(wèn)題進(jìn)行討論并給出建議。

環(huán)境監(jiān)測(cè)；質(zhì)量控制；空白樣品 ；方法檢出限；有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)；質(zhì)量控制圖

隨著環(huán)境問(wèn)題的日益突顯，公眾對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的關(guān)注度越來(lái)越高。與此同時(shí)，根據(jù)環(huán)保部《關(guān)于推進(jìn)環(huán)境監(jiān)測(cè)服務(wù)社會(huì)化的指導(dǎo)意見(jiàn)》(環(huán)發(fā)[2015]20號(hào))及環(huán)保部辦公廳《關(guān)于開(kāi)展環(huán)境監(jiān)測(cè)服務(wù)社會(huì)化試點(diǎn)工作的通知》(環(huán)辦[2015]37號(hào))等相關(guān)文件，目前環(huán)境監(jiān)測(cè)工作由原先全部由環(huán)保部下屬事業(yè)性單位承擔(dān)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槭聵I(yè)性單位與社會(huì)化環(huán)境檢測(cè)機(jī)構(gòu)共同承擔(dān)的局面。目前從事環(huán)境檢測(cè)的機(jī)構(gòu)有事業(yè)性單位、國(guó)際檢測(cè)機(jī)構(gòu)、國(guó)內(nèi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以及不同規(guī)模的社會(huì)化檢測(cè)機(jī)構(gòu)。

為了保證不同類型的環(huán)境檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室出具的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均準(zhǔn)確可靠，科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)室分析質(zhì)量控制方法尤為重要。本文結(jié)合《環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理技術(shù)導(dǎo)則》(HJ630-2011)[1]等行業(yè)規(guī)范的環(huán)境實(shí)驗(yàn)室分析質(zhì)量控制方法及日常環(huán)境檢測(cè)工作中遇到的問(wèn)題對(duì)質(zhì)量控制方法進(jìn)行探討，為后續(xù)進(jìn)一步完善質(zhì)量控制方法方面的規(guī)范提供一些參考意見(jiàn)。

1 實(shí)驗(yàn)室分析質(zhì)量控制方法探討

實(shí)驗(yàn)室分析質(zhì)量控制包括內(nèi)部質(zhì)量控制與外部質(zhì)量控制，內(nèi)部質(zhì)量控制主要包括：空白樣品、校準(zhǔn)曲線、方法檢出限、平行樣測(cè)定、加標(biāo)回收率測(cè)定、標(biāo)準(zhǔn)樣品/有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定、質(zhì)量控制圖、方法比對(duì)或儀器比對(duì)；外部質(zhì)量控制主要包括：密碼平行樣、密碼質(zhì)量控制樣及密碼加標(biāo)樣、人員比對(duì)、實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)、留樣復(fù)測(cè)。現(xiàn)對(duì)日常環(huán)境檢測(cè)過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題及需要進(jìn)一步關(guān)注的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)進(jìn)行探討。

1.1 空白樣品分析

根據(jù)規(guī)范中要求，實(shí)驗(yàn)室空白樣品分析結(jié)果一般應(yīng)低于方法檢出限。實(shí)驗(yàn)室空白樣品應(yīng)與實(shí)際樣品采取相同的前處理及分析步驟，能夠全面反映分析工作中所用試劑與儀器的質(zhì)量狀況，并反映實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境條件以及分析人員的素質(zhì)和技術(shù)水平等方面[2]，可以考量整個(gè)分析操作過(guò)程是否出現(xiàn)污染情況。

因此實(shí)驗(yàn)室空白樣品所選用的瓶組、前處理裝置等均應(yīng)與實(shí)際樣品一致均采取隨機(jī)抽取的方式操作，不能為了避免實(shí)驗(yàn)室空白高于方法檢出限而使用特定的瓶組等工具，否則將無(wú)法判斷分析過(guò)程是否遭受污染。實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理人員應(yīng)在日常人員培訓(xùn)與監(jiān)督中，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)室空白樣品的含義，避免出現(xiàn)為了實(shí)驗(yàn)室空白樣品達(dá)標(biāo)而達(dá)標(biāo)的做法，而是及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題，從而不斷的提升實(shí)驗(yàn)室分析的品質(zhì)。

1.2 方法檢出限制定

開(kāi)展新的項(xiàng)目之前，應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定方法檢出限，并滿足方法要求。方法檢出限可根據(jù)《環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ168-2010)[3]中的方法進(jìn)行確定。該方法中的檢出限確定分為一般確定方法、分光光度法、滴定法、離子選擇電極法，其中一般確定法分為空白試驗(yàn)中檢測(cè)出目標(biāo)物質(zhì)及空白試驗(yàn)中未檢測(cè)出目標(biāo)物質(zhì)兩種方法。

目前大多環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室使用空白試驗(yàn)中檢測(cè)出目標(biāo)物質(zhì)的方法，即重復(fù)做7次空白試驗(yàn)并對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算出檢出限。此方法適用于空白試驗(yàn)中檢出目標(biāo)物質(zhì)的情況，但標(biāo)準(zhǔn)未對(duì)什么情況即為檢出目標(biāo)物質(zhì)作出定義或評(píng)價(jià)，因此在實(shí)際操作中會(huì)造成誤解，可能會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室為了減少工作量而所有的分析項(xiàng)目均采用此種檢出限的方式制作，從而導(dǎo)致檢出限結(jié)果比實(shí)際情況偏低的情況。

因此建議針對(duì)所有分析項(xiàng)目，均直接采用空白試驗(yàn)中未檢測(cè)出目標(biāo)物質(zhì)的方法來(lái)確定檢出限，不同類型的檢測(cè)方法統(tǒng)一使用相同的確定檢出限的方法，更加的標(biāo)準(zhǔn)化，且減少人為判斷帶來(lái)的誤差。此方法通過(guò)空白加標(biāo)、逐級(jí)對(duì)比的方式確定檢出限，使計(jì)算得出的檢出限更具有代表性。

此外，臺(tái)灣地區(qū)環(huán)保署發(fā)布的《環(huán)境檢測(cè)方法偵測(cè)極限測(cè)定指引》[4]中檢出限的制定，也是采用類似“空白試驗(yàn)中未檢測(cè)出目標(biāo)物質(zhì)的方法”進(jìn)行空白加標(biāo)、逐級(jí)對(duì)比的方式確定檢出限。

1.3 有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定

標(biāo)準(zhǔn)樣品/有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)與樣品同步測(cè)定，不應(yīng)與繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)源相同，盡可能選擇與樣品基體類似的標(biāo)準(zhǔn)樣品/有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，用于評(píng)價(jià)分析方法的準(zhǔn)確度或檢查實(shí)驗(yàn)室(或操作人員)是否存在系統(tǒng)誤差。

日常環(huán)境檢測(cè)工作中常使用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為內(nèi)部質(zhì)控、內(nèi)部考核、外部考核、能力驗(yàn)證的標(biāo)準(zhǔn)樣品。但目前環(huán)保部、水利部等部門(mén)的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)盲樣的結(jié)果評(píng)價(jià)體系采用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書(shū)中給予的真值及不確定度值，直接作為是否合格的判斷依據(jù)，這一評(píng)價(jià)體系有待商榷，特別是土壤樣品，作為質(zhì)控樣品的目的不是為了考核達(dá)標(biāo)而是為了通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)樣品的測(cè)定從而對(duì)實(shí)驗(yàn)室的整體檢測(cè)質(zhì)量進(jìn)行把控，不同的實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)水平不同，因此應(yīng)參照國(guó)際上的方法用不同的范圍來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

表1列出了國(guó)內(nèi)有證標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品證書(shū)中的標(biāo)準(zhǔn)值與國(guó)際有證標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品證書(shū)中的評(píng)價(jià)值，以探討國(guó)內(nèi)土壤標(biāo)準(zhǔn)品應(yīng)采取怎樣合理的評(píng)價(jià)體系。

表1 國(guó)內(nèi)與國(guó)際土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品評(píng)價(jià)值對(duì)照表 單位：mg/kg

從表1所示的國(guó)內(nèi)與國(guó)際土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品的評(píng)價(jià)值可以看出，美國(guó)的RTC土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品證書(shū)中給出了3個(gè)結(jié)果，包括標(biāo)準(zhǔn)值(含不確定度)、可信區(qū)間以及可接受區(qū)間，通常評(píng)價(jià)時(shí)采用可信區(qū)間評(píng)價(jià)，表明檢測(cè)結(jié)果可信度較高，但若檢測(cè)結(jié)果超出可信區(qū)間范圍仍落在可接受區(qū)間范圍內(nèi)，仍然不視其為不合格，但實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)技術(shù)有待進(jìn)一步提高；而國(guó)內(nèi)土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品證書(shū)只給出了標(biāo)準(zhǔn)值(包括不確定度)，未對(duì)如何判斷合格作出特別說(shuō)明，通常情況下，各機(jī)構(gòu)均直接采用證書(shū)中給出的標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)檢測(cè)結(jié)果是否合格作出評(píng)價(jià)。從表中結(jié)果可看出，國(guó)內(nèi)對(duì)于土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí)所給的范圍較窄，而土壤消解過(guò)程又是較為復(fù)雜的過(guò)程，可能會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)機(jī)構(gòu)在日常工作中作為質(zhì)控樣品進(jìn)行操作時(shí)，難度較大。建議國(guó)內(nèi)可借鑒國(guó)際的方式，廣泛收集不同的檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)土壤進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)果，制定一個(gè)較為合理的評(píng)價(jià)范圍。

1.4 質(zhì)量控制圖應(yīng)用

質(zhì)量控制圖是實(shí)施質(zhì)量控制的有效方法[5]，它可證實(shí)測(cè)量系統(tǒng)是否處于統(tǒng)計(jì)控制或鑒別脫離控制的原因，在分析測(cè)試實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制方面獲得廣泛的應(yīng)用，但是在國(guó)內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室分析中日常實(shí)際應(yīng)用較少。但質(zhì)量控制圖可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室分析人員分析質(zhì)量可能出現(xiàn)偏離的情況，及時(shí)采取措施，以降低實(shí)際出現(xiàn)脫離控制的頻率，起到質(zhì)量控制預(yù)警的作用。

本文以伴隨實(shí)際樣品分析的質(zhì)控樣品的測(cè)定結(jié)果作質(zhì)量控制圖為例，分析日常工作中如何使用質(zhì)量控制圖控制分析質(zhì)量。

質(zhì)量控制圖制作：檢驗(yàn)人員執(zhí)行分析時(shí)，應(yīng)先檢查質(zhì)控樣品分析值是否落在可接受范圍內(nèi)，才可進(jìn)行樣品分析。根據(jù)質(zhì)控樣品年度控制目標(biāo)值統(tǒng)計(jì)結(jié)果，設(shè)定警告線： (平均值±2SD)為警告范圍的上下限(UWL、LWL)，設(shè)定控制線：(平均值±3SD)為可接受范圍的上、下限(UCL、LCL)。

質(zhì)量控制圖的應(yīng)用：

a、若有一次分析結(jié)果超UCL～LCL控制范圍，檢驗(yàn)人員則應(yīng)立即重新分析，若再次分析的結(jié)果在UCL～LCL控制范圍內(nèi)，則可繼續(xù)分析工作。

b、若3次連續(xù)分析中有2次分析值均超出UWL或均低于LWL管制范圍，監(jiān)督員應(yīng)請(qǐng)檢驗(yàn)員進(jìn)行另一個(gè)質(zhì)控樣品分析，若此次分析結(jié)果在UWL～LWL管制范圍內(nèi)，則可繼續(xù)分析工作，否則應(yīng)暫停分析解決問(wèn)題。

c、若5次連續(xù)分析中有4次分析結(jié)果均超出(平均值+1SD)或均低于(平均值-1SD)，且均持續(xù)性偏高或偏低，監(jiān)督員應(yīng)請(qǐng)技術(shù)人員進(jìn)行另一個(gè)質(zhì)控樣品分析，若此次分析結(jié)果在±1SD控制范圍內(nèi)或改變偏移方向(e.g.偏高→偏低)，則可繼續(xù)分析工作，否則應(yīng)暫停分析解決問(wèn)題。

d、若6次連續(xù)分析結(jié)果均較平均值高或均較平均值低，監(jiān)督員應(yīng)請(qǐng)檢驗(yàn)員進(jìn)行另一個(gè)樣品分析，此次分析結(jié)果由較高轉(zhuǎn)為較低或由較低轉(zhuǎn)為較高，則可繼續(xù)分析工作，否則應(yīng)暫停分析解決問(wèn)題。

2 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)日常環(huán)境檢測(cè)工作中質(zhì)量控制方法應(yīng)用過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題的探討，同時(shí)結(jié)合臺(tái)灣地區(qū)以及國(guó)際做法，對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室分析質(zhì)量控制方法提出如下幾點(diǎn)建議：

(1)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理人員應(yīng)在日常人員培訓(xùn)與監(jiān)督中，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)室空白樣品的含義，避免出現(xiàn)為了實(shí)驗(yàn)室空白樣品達(dá)標(biāo)而達(dá)標(biāo)的做法，而是應(yīng)深究導(dǎo)致空白偏高的可能原因，從而不斷的提升實(shí)驗(yàn)室分析的品質(zhì)。

(2)建議針對(duì)所有分析項(xiàng)目，直接采用“空白試驗(yàn)中未檢測(cè)出目標(biāo)物質(zhì)的方法”來(lái)確定檢出限，通過(guò)空白加標(biāo)逐級(jí)對(duì)比的方式確定檢出限，可減少人為判斷帶來(lái)的誤差，使檢出限制作更加標(biāo)準(zhǔn)化及合理化。

(3)建議國(guó)內(nèi)有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書(shū)中明確檢測(cè)值的評(píng)價(jià)結(jié)果方式，可借鑒國(guó)際的方式，廣泛收集不同的檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)土壤進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)果，制定一個(gè)較為合理的評(píng)價(jià)范圍。

(4)建議環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室使用質(zhì)量控制圖方式進(jìn)一步提高質(zhì)控水平，實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理人員可以通過(guò)質(zhì)量控制圖及時(shí)的發(fā)現(xiàn)分析人員分析質(zhì)量可能出現(xiàn)偏離的情況，從而及時(shí)采取措施以降低實(shí)際出現(xiàn)脫離控制的頻率，起到質(zhì)量控制預(yù)警的作用。

[1] HJ630-2011 環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理技術(shù)導(dǎo)則[S].2011.

[2] 馮麗君，張凡，王軍.環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量保證與質(zhì)量控制[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2006,31(1):149-151.

[3] HJ168-2010 環(huán)境監(jiān)測(cè) 分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則[S].2010.

[4] NIEA-PA107 環(huán)境檢驗(yàn)方法偵測(cè)極限測(cè)定指引[S].2005.

[5] 楊麗華.環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制方法—質(zhì)控圖的應(yīng)用[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè),1999,15(2):39-41.

Adiscussiononlaboratoryqualitycontrolmethodsforenvironmentalmonitoring

Wen Li , Cao Su
(Nanjing Cenprotech Environmental Protection Technology Co., LTD, Nanjing 211100,China)

In this paper, quality control system of environmental monitoring laboratory analysis is explored, problems existed regarding analysis of blank samples, method detection limit, the determination of certified standard substances, the application of quality control chart method are discussed and some suggestions are therefore proposed.

environmental monitoring; quality control; blank samples; method detection limit; certified standard substances; quality control chart

X-1

A

2017-06-14； 2017-09-07修回

溫麗(1983-)，女，從事環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)與管理工作。E-mail：535691942@qq.com