水文系統水環境實驗室檢測方法驗證工作的思考

夏春龍

(遼寧省撫順水文局，遼寧 撫順 113005)

水質監測標準是水環境監測的基礎，水文系統水環境實驗室一般具有多場所特點，質量管理體系的運行較單一實驗室復雜[1]，但采用的檢測方法(多采用國家標準、水利標準和環保標準)較統一。隨著社會的進步和技術的發展，檢測方法發布和更新頻繁，方法驗證工作越來越重要。方法驗證工作是實驗室開展工作的前提，是內部審核重點關注的環節[2]，是實驗室運行質量體系的一部分[3-4]，是RB/T214-2017《檢驗檢測機構資質認定能力評價 檢驗檢測機構通用要求》明確規定的執行內容，同時是檢測實驗室取得資質認定的關鍵一環。本文就水文系統水環境實驗室如何開展方法驗證工作提供幾點思考。

1 檢測方法驗證概述

驗證(verification)是指提供客觀的證據，證明給定項目是否滿足規定要求[5]。這與方法確認是有明顯區別的[6]。水文系統水環境實驗室方法驗證工作應多場所同時開展，以便進行統計分析和最后的評價，該項工作可歸屬于質量控制的范疇[7]。方法驗證對象是標準方法，包括國際標準、國家標準、行業標準等已經頒布的正式(含試行)方法。為了確保檢測方法應用的合理性和適用性，方法驗證工作應在實驗室初次使用標準方法前開展，對具體的技術參數和評價指標進行詳細分析驗證，保證方法能夠在具體的實驗室環境中使用。此外，當標準方法進行了修訂時，應重新組織開展驗證工作。

2 檢測方法驗證程序

檢測方法的驗證圍繞著相應標準和實驗室自身條件進行匹配性分析，主要針對人員能力、儀器設備、藥品器具、環境條件的匹配性分析，并通過試驗驗證方法參數，確認標準分析方法是否可以在該實驗室得到有效落實，從而明確能力范圍，減少后續失誤和風險。水環境監測質量管理的六個要素，人、機、料、法、環、測全部體現在驗證工作中。檢測方法驗證的一般程序如圖1所示。

圖1 檢測方法驗證的一般程序

3 檢測方法驗證內容

3.1 人、機、料、法、環的驗證

(1)人員能力驗證。驗證工作負責人提前查閱資料，了解方法適用范圍，熟悉操作步驟和注意事項；實驗人員數量是否合適，人員應具有基本采樣、實驗操作水平和相關理論知識，如涉及復雜儀器操作或者特殊的技能操作，應經過培訓，熟練掌握操作后才能參與驗證。

(2)儀器設備驗證。儀器設備應滿足標準方法要求，如檢查分辨率、精密度、測量范圍等；無故障，有合格的檢定/校準記錄。例如酶底物水質中總大腸菌群、糞大腸菌群和大腸埃希氏菌的測定(HJ1001—2018)標準要求的恒溫培養箱，溫控要求必須達到37±1℃、44.5±0.5℃。

(3)藥品器具驗證。藥品包括標準規定的試劑、基準物質、標準溶液等，要確認在使用有效期內，試劑純度、級別符合要求，保證濃度未發生變化。例如揮發酚、氰化物等標準溶液揮發性強、有效期短，極其容易失效。實驗用水質量滿足要求。器具主要包括所涉及的容器、量器，且定量器具必須經過檢定。例如鉻天青S分光光度法(GB/T5750.6—2006)測鋁所用的具塞比色管必須經過檢定。

(4)方法操作驗證。所用標準為受控標準，擬驗證的有效標準；且應根據標準方法編制作業指導書或操作規程并發放到實驗人員手中。

(5)環境條件驗證。檢查實驗室環境(如溫度、濕度、上下水、電、氣、通風、安全設施等)是否符合標準方法的要求，是否正常運行。特別要依據標準判定影響結果的環境條件是否已經文件化并進行了監控。若相鄰區域內的實驗可能互相影響，則必須采取有效可行的隔離方法將影響消除或降至最低，必要時，可配備專門針對環境條件監測、控制和記錄相關設施[8]。

3.2 方法技術參數的驗證

3.2.1標準曲線驗證

標準曲線是待測物質濃度與儀器信號值的定量反映關系。絕大多數水質參數檢測都需要繪制標準曲線，無論是傳統手工法還是儀器法。標準曲線一般有5～6個點或者更多，包括1個零點或者空白濃度，曲線濃度范圍應囊括目標濃度點，同時應滿足儀器測量量程的要求。標準曲線斜率和截距應滿足標準方法要求，一般相關系數應大于0.999，部分檢測項目大于0.995即可。

3.2.2準確度驗證

準確度是指按照特定分析程序獲得的結果與樣品理論真值的一致程度，反映測量可靠程度。驗證工作一般采用測定有證標準物質和加標回收率2種方式。一般可測定2～3個不同濃度的有證標準物質，平行測定最少6次，計算平均值、標準偏差、相對偏差，結合標準要求進行判定是否合格。選用加標回收率方式進行驗證，可以選擇真實水樣加標，也可以選擇空白水樣加標，一般進行低、中、高3種不同的加標量試驗，同時盡量考慮到樣品類型，加標樣品也需要平行測定，計算回收率再進行判定。

3.2.3精密度驗證

精密度是在使用特定分析程序的條件下，對同一樣品進行重復分析得出測定值之間的一致程度，反映方法隨機誤差的大小。精密度驗證一般選擇低、中、高3個濃度的樣品，樣品可以是有證標準物質，也可以是實際水樣，每個樣品一般平行測定6次，計算平均值、標準偏差、相對偏差，結合標準要求進行判定是否合格。

3.2.4檢出限驗證

方法檢出限為用特定分析方法在給定的置信度內可從樣品中定性檢出待測物的最低濃度值或最小量。檢出限可定量評估分析方法在低水平下的檢測能力。參照HJ 168—2010《環境監測分析方法標準制修訂技術導則》，方法檢出限的一般確定方法采用空白試驗測定?？瞻讟悠钒凑辗治龅娜襟E進行操作，測定其濃度含量，重復n次空白試驗(n≥7)，計算平行測定的標準偏差，按照公式(1)計算方法檢出限。

MDL=t(n-1，0.99)×S

(1)

式中，n—平行測定次數；t—自由度(n-1)，置信度為99%的t分布；S—n次平行測定的標準偏差。

實驗室應根據不同的標準方法(如分光光度法、離子色譜法、滴定法等)選擇合適的檢出限計算方法。一般可進行不同批次的實驗，進行計算，其最高值應小于等于標準給定的檢出限，才是驗證合格。

3.2.5空白試驗驗證

空白試驗是以實驗用水作為樣品，用分析樣品同樣的方法和步驟進行分析的實驗過程，其結果可以反映試劑、實驗用水、環境等因素干擾的誤差。一般情況下，每批次的樣品都應進行空白實驗，結果應扣除空白值，空白值過大或不穩定時，應及時排查原因[9]。部分標準對空白值有明確的要求，如測定總氮(堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法，HJ 636—2012)的空白吸光度要求小于0.030。空白實驗值應滿足標準的特定要求，同時空白水樣中待測物質的濃度應低于檢出限，才滿足要求。

3.2.6采樣及真實水樣驗證

采樣過程的驗證應以規范性為主要目標，兼顧一些特定項目的要求，特別是加保存劑環節。采樣器具滿足要求，采樣過程規范操作，樣品保存和運輸過程完備，保證整個樣品的代表性。采集的真實樣品應按照標準要求的步驟進行分析，并給出分析結果。

3.3 驗證報告

驗證報告是方法驗證過程的證明材料，需留檔備查。驗證報告應認真匯總并記錄人、機、料、法、環、測的全過程，所有過程經過審核確認滿足要求后，驗證人員和審核人員簽字，一般技術負責人最終審核。需要注意的是，方法驗證的全過程應進行有效的質量監督，對人員操作、儀器設備、方法細節等重點關注，經實驗室驗證后通過的檢驗方法可以對外出具檢驗結果[10]。

4 結語

方法驗證屬于水環境實驗室質量體系認證工作范疇，涉及人、機、料、法、環、測的所有檢測過程。水文系統的多場所檢測地點均應進行驗證，每一步驗證均應嚴格按照標準方法和監測技術規范進行，特別是技術參數的驗證過程，應選擇適宜的、技術代表性強的參數，條件允許的情況下，盡可能全面的進行驗證?，F在新儀器頻繁更新、新標準不斷發布，需要充分考慮和評價新技術方法在水環境實驗室的適用性，只有完成驗證工作，才能合理評價實驗室相應項目的檢測能力，才能開展正常檢測業務，確保檢測工作保質保量完成。