水質分析中的質量控制措施

李二忠 黃上元

摘 要：水質分析是評價水質和廢水處理效果的重要手段，并且環境監測技術和環境保護的重要組成部分。水質分析的目的是為了獲取準確的、可靠的、可供評價環境水質質量和了解環境水質質量狀況的信息，從而關系到正確制訂管理措施、科學立法等多方面。

關鍵詞：水質;分析;質量控制

水資源的質量控制是城市建設的重要內容，為了進行有效的水質分析，需要對水質分析進行全面的質量控制。水質分析是一項技術要求非常高的工作，需要化驗人員具備較高的技術水平和能力。水質分析的質量控制過程應該包括：樣品的采集、實驗室內部的控制、實驗室外部的控制以及數據的處理等方面。分析從樣品的采集到實驗室的分析進行質量控制方法的簡要探討。即從樣品的準備、實驗室方法的選擇、標準曲線、控制圖的運用和數據檢驗等方面對水質分析質量的控制。

1、樣品的準備

樣品的準備工作主要包括：現場樣品的采集、保存和運輸。樣品的采集是水質分析過程的第一步，同時也是非常關鍵的一步，決定了樣品是否具有代表性，典型性等。因此，樣品的采集過程是水質分析質量保證工作中的重要環節，而所采集的樣品質量是否在允許范圍之內，是關系到分析結果準確與否的一個先決條件。

（1）樣品的采集。采樣之前應制定詳細的工作計劃，包括采樣方法，步驟，應急措施等，最好要細化到每一個指標的具體的采樣方法步驟。一般采樣的方法和注意事項可以參考《水和廢水監測分析方法》中的具體針某一種指標的采樣方法。而對于特定的指標和具體的條件的采樣，可以自行設計方法，但必要時應該檢驗采樣方法是否對分析結果有明顯影響。如用F檢驗可判斷采樣方法或其他因素所引起的誤差是否對樣品分析結果有無明顯影響，若影響不顯著，說明采樣誤差引起的結果變化明顯小于監測區域內所測物質含量的真實變化，則這批數據是可靠的。

（2）水樣的保存和運輸。水樣的保存方法：1.冷藏或冷凍，可以抑制微生物的活動，減緩物理揮發和化學反應速度。2.加入化學保存劑，不同分析指標所加保存劑不一樣，但是注意：樣品保存劑如酸堿或其他試劑在采樣前應進行空白試驗，其純度和等級必須達到分析要求。水樣采集后立即送回實驗室，根據采樣點的位置和每個項目分析前最長保存時間，選用適當的運輸方式。

2、實驗室控制

實驗室內部質量控制可以從以下幾個方面進行：

（1）實驗方法的選擇。根據分析要求和目的的不同，從各實驗室目前設備和條件出發，選擇適宜的分析方法。最好采用“標準分析方法”，這樣有利于分析結果的相互比較。

（2）標準曲線的檢驗。校準曲線是描述待測物質濃度值與測量儀器響應值之間定量關系的曲線;它直接關系到結果的準確度和精密度的。在沒測定水樣之前一定要做出正確的標準曲線，然而，在實際繪制標準曲線過程中往往出現個別點偏離直線的情況，此時可用直線回歸方程式進行計算，然后根據計算結果繪制出理論標準曲線，這樣既比較精確，又可用來檢驗結果的可靠性。在檢測分析中所求得的校準曲線，應控制其相關系數r≥0.9990;否則需從量器、儀器、分析方法及操作等方面查找原因，改進后重新繪制。若同一測定指標的截距值出現異常，則應進行t檢驗。斜率是反映方程的靈敏度。一個實驗室在使用固定的計量儀器、試劑和嚴格操作等條件下，不同時間里繪制的校準曲線的斜率，其波動范圍是很小的。若校準曲線的斜率出現較大的波動，應考慮標準曲線溶液濃度、試劑、操作條件和測量儀器的靈敏度等是否有變化。此外，回歸方程的適用范圍應限制于原制備曲線的數據范圍之內，不能隨意外推。

（3）質量控制圖的運用。質量控制圖的形式有很多，目前在水質分析中用得較多的為x-R控制圖，即均值一差值控制圖。為了繪出符合要求的控制曲線，既要有較好的精密度和準確度做保證，又要有一定的樣本量（一般樣本總量不少于15個）。在做未知樣品之前，先做已知濃度的內控樣品，每次測定都應保證在同一工作時間內用同一種方法同等條件下進行。所檢測結果，通過計算控制樣的平均值（x），標準差（S）和相對標準差（CV）。又根據統計理論，認為偶然誤差通常都是以正態形式分布?？刹捎?5%或99.7%的置信度，即有95%或99.7%的把握，認為真值落在x±tS/n的區間內（其中t值可在有關的書中查得）?？刂茍D以縱坐標表示試驗結果，橫坐標表示時間或結果次序，中心線表示平均值或標準值，上下控制限表示行動的準則。

當質量圖繪制完成之后，將每次結果標于圖上，對控制樣品進行分析，計算控制樣品的平均值和重復測定的兩次結果的差距，點于質量控制圖上，如果測定結果都在控制范圍內，表明測定結果可靠，可以進行未知樣品測定;相反如果兩者之一超過控制限將采取校正措施。通過質量控制圖，可以了解分析過程測定結果是否穩定，能直觀地展示出分析過程是否處于統計控制中，當控制圖表示失控時，它能指出在多大置信度水平、什么位置、什么時間出現問題，并可能預測問題的性質和來源。

（4）數據的合理性檢驗。合理性檢驗的目的是將測量列中可能存在的壞值剔除。其基本思想是，如果將測量列看作是服從某一分成布的隨機變量，當絕對值大的誤差出現在規定置信概率的敬意以外時，即判為是粗大誤差，該測量值應予剔除。如運用構拉布斯準則。如下：

設對某物理量進行n次重復測量，得測量列X1，X2…Xn，算術平均值，測量值與平均值之差稱為殘余誤差或殘差，用Vi表示：

即：Vi=Xi-，（i=1…n）

通過數據的檢驗，可以剔除壞值，減少對水質分析質量的影響。保證數據的可靠性，安全性和有效性。

討論：

水質分析的質量保證與多方面因素有關。如玻璃器皿、試劑、儀器實驗室的管理、分析人員的素質、制備高純水以標準的計算、配制等等。這些無疑是取得正確數據的重要保證。水質分析質量控制內容很多，除了上面討論的樣品采集控制，質量控制圖的應用外，還有其他質控措施，例如，平行雙樣、空白試驗、控制樣、比較試驗或標準祥的對照分析、密碼樣分析，等等。各水質實驗室應制訂全面的質量管理制度，以確保水質分析資料的可靠性及科學性和準確性。

參考文獻

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