環(huán)境監(jiān)測課件：第9章 環(huán)境監(jiān)測質量保證

1、第九章 環(huán)境監(jiān)測質量保證 第一節(jié) 質量保證的意義和內容第二節(jié) 實驗室認可和計量認證/審查認可概述第三節(jié) 監(jiān)測實驗室基礎第四節(jié) 監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理和結果表述第五節(jié) 實驗室質量保證第六節(jié) 標準分析方法和分析方法標準化第七節(jié) 環(huán)境標準物質第八節(jié) 環(huán)境監(jiān)測管理第九節(jié) 質量保證檢查單和環(huán)境質量圖第一節(jié) 質量保證的意義和內容 定義對監(jiān)測全過程進行技術上、管理上的全面監(jiān)督，以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確可靠。內容監(jiān)測全過程：監(jiān)測計劃的制定，采樣網絡，采樣頻率、采樣時段，樣品的運輸和保存，分析的方法，實驗室條件，人員培訓，數(shù)據(jù)處理和結果表達以及編寫有關的文件指南和手冊等。內容 （一）分類 環(huán)境監(jiān)測質量控制環(huán)境監(jiān)測質量保

2、證的一部分，包括實驗室內部質量控制、外部質量控制內部質量控制實驗室自我控制質量的常規(guī)程序，能反映分析質量穩(wěn)定性如何，以便及時發(fā)現(xiàn)分析中異常情況，隨時采取相應的校正措施外部質量控制由常規(guī)監(jiān)測以外的中心監(jiān)測站或其他有經驗人員來執(zhí)行，以便對數(shù)據(jù)質量進行獨立評價，各實驗室可以從中發(fā)現(xiàn)所存在的系統(tǒng)誤差等問題，以便及時校正、提高監(jiān)測質量圖9.1-1質量控制的分類（二）內容正常運行過程中最低限度的質量保證工作，應包括下面一些內容：（1）網絡的總體設計。（2）具體采樣點選擇。（3）子站的結構設計。（4）采樣系統(tǒng)選擇。（5）分析方法。（6）監(jiān)測儀器選擇。（7）設備裝置的安裝和布局。（8）標準的可追蹤性。（9）標

3、準工作。（10）監(jiān)測儀器日常零點、跨度值的檢查與調節(jié)。（11）零點、跨度飄移控制限的規(guī)定以及相應的數(shù)據(jù)修正工作。（12）監(jiān)測儀器單點和多點標準頻次的規(guī)定和控制性檢查。（13）預防性和彌補性的維護工作。（14）數(shù)據(jù)處理方法及數(shù)據(jù)有效性的鑒別。（15）監(jiān)測數(shù)據(jù)精密度、準確度和完整性、代表性及可比性檢驗。（16）有關質量控制的文件及文件管理。實施環(huán)境監(jiān)測質量保證的目的目的：取得正確可靠的監(jiān)測結果 從質量保證和質量控制的角度出發(fā)，為了使監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠準確地反映環(huán)境質量的現(xiàn)狀預測污染的發(fā)展趨勢，要求環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)具有代表性、完整性、準確性、精密性和可比性。 環(huán)境監(jiān)測的“五性”反映了對監(jiān)測工作的質量要求！ 代

4、表性、完整性主要體現(xiàn)在優(yōu)化布點、樣品采集、保存、運輸和處理等方面；精密性和準確性主要體現(xiàn)在實驗室分析測試方可比性，又是精密性、準確性、代表性、完整性的綜合體現(xiàn)，只有前四者都具備了，才有可比性而言。 實施全程序的質量保證和質量控制，從采樣和布點、樣品的運貯和預處理、儀器設備的校準、實驗室分析測試、數(shù)據(jù)處理和評價等方面采用一套科學合理的環(huán)境監(jiān)測質量保證程序，其目的也是為了出具具有“五性”的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)。監(jiān)測環(huán)節(jié)主要控制因素主要影響的目標布點系統(tǒng)監(jiān)測目標監(jiān)測點位、點數(shù)代表性、可比性、完整性采樣系統(tǒng)采樣次數(shù)或采樣頻率采樣儀器技術、方法準確度、代表性、可比性、完整性運貯系統(tǒng)樣品的運輸樣品保存準確度分析測

5、試系統(tǒng)樣品的預處理分析方法準確度、精密度、檢測范圍控制分析人員素質及實驗室的質量控制精密度、準確度、可比性、完整性數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)資料整理、處理及精度檢驗資料分布、分類管理制度的控制準確度、可比性、完整性綜合評價系統(tǒng)信息量的控制結果的表述及原因分析、對策準確度、代表性、可比性、完整性環(huán)境監(jiān)測質量保證和質量控制第二節(jié) 實驗室認可和計量認證/審查認可概述 一、中國實驗室國家認可制度 二、計量認證/審查認可計量認證 審查認可 計量認證與審查認可的發(fā)展及改革調整 為了規(guī)范質檢機構和依照其他法律法規(guī)設立的專業(yè)檢驗機構的工作行為，提高檢驗工作質量，原國家計量局借鑒國外對檢驗機構（檢測實驗室）管理的經驗，在19

6、85年頒布中華人民共和國計量法時，規(guī)定了對檢驗機構的考核要求。1987年發(fā)布的計量法實施細則中將對檢驗機構的考核稱為“計量認證”。 計量認證審查認可 為了有效地對檢驗機構的工作范圍、工作能力、工作質量進行監(jiān)控和界定，規(guī)范檢驗市場秩序，提出對檢驗機構進行審查認可的要求，國家技術監(jiān)督局在1990年發(fā)布標準化法實施條例中以法規(guī)的形式明確了對設立檢驗機構的規(guī)劃、審查條款(標準化法實施條例第29條)，并將規(guī)劃、審查工作稱為“審查認可(驗收)”。 三、實驗室認可與計量認證/審查認可（驗收）的關系及其發(fā)展 計量認證是通過計量立法，對凡是為社會出具公證數(shù)據(jù)的檢驗機構(實驗室)進行強制考核的一種手段，也可以說計

7、量認證是具有中國特點的政府對實驗室的強制認可。 審查認可(驗收)是政府質量管理部門對依法設置或授權承擔產品質量檢驗任務的質檢機構設立條件、界定任務范圍、檢驗能力考核、最終授權(驗收)的強制性管理手段。這種授權(驗收)前的評審，當然也完全可以建立在計量認證/審查認可評審或實驗室認可評審的基礎上。這樣就可以減少對實驗室的重復評審，將計量認證和審查認可(驗收)評審內容統(tǒng)一是必然趨勢。四、我國環(huán)境監(jiān)測機構計量認證的評審內容與考核要求 組織和管理 質量體系、審核和評審 人員 設施和環(huán)境 儀器設備和標準樣品 量值溯源和校準 檢驗方法 檢驗樣品的處置 記錄 證書和報告 檢驗的分包 外部支持服務和供應 抱怨包

8、括：儀器的正確使用和定期校正；玻璃儀器的選用和校正；化學試劑和溶劑的選用；溶液的配制和標定、試劑的提純；實驗室的清潔度和安全工作；分析人員的操作技術和分離操作技術等。 第三節(jié) 監(jiān)測實驗室基礎一、實驗用水 (一)蒸餾水 圖9.1 亞沸蒸餾器示意圖純水的分級（一）蒸餾水 蒸餾水的質量因蒸餾器的材料與結構而異，水中常含有可溶性氣體和揮發(fā)性物質。 一次蒸餾：電導率約2M.cm 二次蒸餾：電導率約16M.cm蒸餾水：把原水用蒸餾器蒸餾、冷凝得到的水 、金屬蒸餾器：適用于清洗容器和配制一般試液；、玻璃蒸餾器：適用于配制一般定量分析試液，不宜用以配制分析重金屬或痕量非金屬試液；、石英蒸餾器：適用于配制對痕量

9、非金屬進行分析的試液；、亞沸蒸餾器：適用于配制除可溶性氣體和揮發(fā)性物質以外的各種物質的痕量分析用試液。但應注意保存，一旦接觸空氣，在不到5min內可迅速降至2Mcm。（二）去離子水 配制痕量金屬分析用的試液，不適于配制有機分析試液。用陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂以一定型式組合進行水處理。去離子水含金屬雜質極少。 18.25M.cm原理：用陽離子交換樹脂(exchange resin)和陰離子交換樹脂以一定型式組合進行水處理。特點：去離子水含金屬雜質極少，適于配制痕量金屬分析用的試液，因它含有微量樹脂浸出物和樹脂崩解微粒，所以不適于配制有機分析試液。去離子水無氯水無氨水無二氧化碳水 無鉛（重金

10、屬）水無砷水無酚水不含有機物的蒸餾水 （三）特殊要求的純水二、試劑與試液根據(jù)實際需要，合理選用相應規(guī)格的試劑，按規(guī)定濃度和需要量正確配制妥善保存注意保存時間按規(guī)定注明配制日期及配制人員試劑的規(guī)格：一級、二級、三級純度：“9”一級試劑用于精密的分析工作，在環(huán)境分析中用于配制標準溶液二級試劑常用于配制定量分析中普通試液。如無注明環(huán)境監(jiān)測所用試劑均應為二級或二級以上三級試劑只能用于配制半定量、定性分析中試液和清潔液等圖9.2-1 化學試劑的級別（一）化學試劑的級別（二）表示方法 質量高于一級品的高純試劑（超純試劑）目前國際上也無統(tǒng)一的規(guī)格，常以“9”的數(shù)目表示產品的純度。在規(guī)格欄中標以4個9，5個9

11、，6個9。 4個9純度為99.99，雜質總含量不大于110-25個9純度為99.999，雜質總含量不大于110-36個9純度為99.9999，雜質總含量不大于110-4圖9.2-2 化學試劑級別表示方法表9.2 化學試劑的規(guī)格級別名 稱代號標志顏色某些國家通用等級和符號俄羅斯的等級和符號一級品保證試劑、優(yōu)級純GR綠色GR分析純二級品分析試劑、分析純AR紅色AR化學純x三級品化學純CP藍色CP純其他表示方法：高純物質（EP）；基準試劑；pH基準緩沖物質；色譜純試劑（GC）；實驗試劑（LR）；指示劑（Ind）；生化試劑（BR）；生物染色劑（BS）和特殊專用試劑等。一般濃溶液穩(wěn)定性較好，稀溶液穩(wěn)定性

12、較差；通常較穩(wěn)定的試劑，其10-3mol/L溶液可貯存一個月以上，10-4mol/L溶液只能貯存一周，而10-5mol/L溶液需當日配制。配制試液通常配成濃的貯存液，臨用時稀釋成所需濃度，配制試液需注明配制日期和配制人員，以備核查。三、實驗室的環(huán)境條件 表9.3 空氣清潔度的分類清潔度分類工作面上最大污染顆粒數(shù) / (顆粒m-2)顆粒直徑 /m1001000.505.010 00010 0000.5655.0100 000100 0000.57005.0 沒有超凈實驗室條件的可采用相應措施。例如，樣品的預處理、蒸干、消化等操作最好在專門的毒氣柜內進行，并與一般實驗室、儀器室分開。幾種分析同時進

13、行時應注意防止交叉污染。實驗的環(huán)境清潔也可采用一些簡易裝置來達到目的。 三、實驗室的環(huán)境條件 圖9.2 簡易超蒸發(fā)裝置示意圖四、實驗室的管理及崗位責任制 對監(jiān)測分析人員的要求 ：持證上崗對監(jiān)測質量保證人員的要求 實驗室安全制度 藥品使用管理制度 儀器使用管理制度 樣品管理制度 代表性準確性精密性可比性完整性再現(xiàn)性重復性平行性監(jiān)測數(shù)據(jù)的五性圖9.3-1 監(jiān)測數(shù)據(jù)的五個性質第四節(jié) 監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理和結果表述列表整理原始數(shù)據(jù)核算單個實驗室的平均值、標準差、變異系數(shù)CV%，測量次數(shù)n用Grubbs檢驗法、d0.05、d0.01雙側檢驗，判斷單個實驗室測量值的第一類離群值（高度異常值），直至無離群值為

14、止重新計算各實驗室的平均值、標準差、變異系數(shù)CV%用Grubbs檢驗法檢驗出各實驗室平均值的離群值（第二類離群值），直至無離群值為止用Grubbs檢驗法、檢驗出各實驗室標準差的離群值（第三類離群值）將上述三類離群值剔除后，計算：測量值總數(shù)N、自由度離群值NA、離群值比率NAP、總平均值室內標準值、室間標準差、總標準差、室內允許精密度、計算允許誤差：方法的系統(tǒng)誤差檢驗、相對誤差RE、室內均值允許誤差、室內單次測量允許誤差、室內均值相對誤差、室內單次測定允許誤差加標回收率均值及置信范圍的計算:列表說明方法的最后特性參數(shù)：m（實驗室個數(shù)）、N、a、NA、NAP、圖9.3-2 數(shù)據(jù)處理流程圖2022/

15、7/7環(huán)境監(jiān)測技術一、概念 1 真值： 理論真值；約定真值；標準器（包括標準物質）的相對真值 誤差： 偏差：2、誤差分類系統(tǒng)誤差（包括方法誤差、儀器誤差、試劑誤差、人員誤差、環(huán)境誤差） 特點：具單向性（大小、正負一定 ）、可消除（原因固定） 重復測定重復出現(xiàn)偶然誤差 特點：不具單向性（大小、正負不定）、 不可消除（原因不定）但可減小（測定次數(shù)）、 分布服從統(tǒng)計學規(guī)律（正態(tài)分布）過失誤差3、減少誤差的方法減少系統(tǒng)誤差： 校準儀器減少儀器誤差 空白試驗減少試劑誤差對照試驗/回收試驗通過用標準物質進行測定，校正方法誤差減少偶然誤差：增加測定次數(shù)減少過失誤差：認真細致工作，提高操作水平空白值 除了不加

16、樣品外，按照樣品分析的操作手續(xù)和條件進行實驗得到的分析結果。 全面地反映了分析實驗室和分析人員的水平。 當樣品中待測物質與空白值處于同一數(shù)量級時，空白值的大小及其波動性對樣品中待測物質分析的準確度影響很大，直接關系到報出測定下限的可信程度。 以引入雜質為主的空白值，其大小與波動無直接關系；以污染為主的空白值，其大小與波動的關系密切。 4、誤差的表示方法： 準確度與誤差 1準確度：指測量結果與真值的接近程度 2誤差（1）絕對誤差：測量值與真實值之差 E=x-（2）相對誤差：絕對誤差占真實值的百分比 注：1）測高含量組分，RE可小；測低含量組分，RE可大 2）儀器分析法測低含量組分，RE大 化學分

17、析法測高含量組分，RE小注：未知，E已知，可用代替2022/7/7精密度與偏差 1精密度：平行測量的各測量值間相互接近程度 2偏差： （1）絕對偏差 ：單次測量值與平均值之差 （2）相對偏差：絕對偏差占平均值的百分比 （3）平均偏差：各測量值絕對偏差的算術平均值2022/7/7環(huán)境監(jiān)測技術（4）相對平均偏差：平均偏差占平均值的百分比（5）標準偏差： 已知 未知（6）相對標準偏差（變異系數(shù),CV） 準確度與精密度的關系1. 準確度高，要求精密度一定高。但精密度好，準確度不一定高2. 準確度反映了測量結果的正確性，精密度反映測量結果的重現(xiàn)性 1、總體和個體研究對象的全體稱為總體，其中一個單位叫個體

18、。2、樣本和樣本容量總體中的一部分叫樣本，樣本中含有個體的數(shù)目叫此樣本的容量，記作n。3、平均數(shù)平均數(shù)代表一組變量的平均水平或集中趨勢，樣本觀測中大多數(shù)測量值靠近、算術均數(shù)：簡稱均數(shù)，最常用的平均數(shù)，其定義為： （二）總體、樣本和平均數(shù)幾何均數(shù)：當變量呈等比關系，常需用幾何均數(shù)，其定義為： 中位數(shù)：將各數(shù)據(jù)按大小順序排列，位于中間的數(shù)據(jù)即為中位數(shù)，若為偶數(shù)取中間兩數(shù)的平均值。眾數(shù)：一組數(shù)據(jù)中出現(xiàn)次數(shù)最多的一個數(shù)據(jù)。 平均數(shù)表示集中趨勢，當監(jiān)測數(shù)據(jù)是正態(tài)分布時，其算術均數(shù)、中位數(shù)和眾數(shù)三者重合。 正態(tài)分布是一連續(xù)型理論分布。變量值雖有大小變異，但通過大量觀察，都向算術平均數(shù)集中。各單位的變數(shù)與其

19、平均數(shù)的誤差（ )有大有小，但小誤差出現(xiàn)的次數(shù)大于大誤差，大誤差出現(xiàn)的機會很小，出現(xiàn)正、負誤差的機會相等，形成一個對稱的分布形成。這樣的分布稱為正態(tài)分布。（三）正態(tài)分布 相同條件下對同一樣品測定中的隨機誤差，均遵從正態(tài)分布。正態(tài)概率密度函數(shù)為： 式中：x由此分布中抽出的隨機樣本值； 總體均值，是曲線最高點的橫坐標，曲線對對稱；總體標準偏差，反映了數(shù)據(jù)的離散程度。從統(tǒng)計學知道，樣本落在下列區(qū)間內的概率如表所示。圖9.3 正態(tài)分布圖圖9.4 偏態(tài)分布圖表9.4 正態(tài)分布總體的樣本落在下列區(qū)間內的概率區(qū)間落在區(qū)間內的概率 / %+1.00068.26+1.64590.00+1.96095.00+2.

20、00095.44+2.57699.00+3.00099.73297正態(tài)分布曲線說明 、小誤差出現(xiàn)的概率大于大誤差，即誤差的概率與誤差的大小有關；、大小相等，符號相反的正負誤差數(shù)目近于相等，故曲線對稱；、出現(xiàn)大誤差的概率很??；、算術均值是可靠的數(shù)值；二、數(shù)據(jù)的處理和結果表述 （一）數(shù)據(jù)修約規(guī)則 :四舍六入五考慮（成雙）例：將下列數(shù)值修約到只保留一位小數(shù)。14.342614.3 14.263114.314.050014.0 14.150014.214.250014.2 14.250114.314.23% 14.2%修約標準偏差：修約結果應使準確度降低。例如0.232應修約成0.24；作統(tǒng)計檢驗時可

21、多保留12位參加運算，計算結果的統(tǒng)計量多保留一位與臨界值比較。表示標準偏差或變異系數(shù)時一般取兩位有效數(shù)字。加減法：以小數(shù)點后位數(shù)最少的數(shù)為依據(jù)。例：0.0121+25.64+1.05782=0.01+25.64+1.06=26.71乘除法：以有數(shù)數(shù)字位數(shù)最少的那個數(shù)為依據(jù)。例：0.012125.641.05782=0.012125.61.06=0.328計算過程中，可以暫時多保留一位可疑數(shù)字，得到最后結果時，再棄去多余的數(shù)字。（二）可疑數(shù)據(jù)的取舍Dixon (Q)檢驗法 將測得數(shù)據(jù)由小到大排列，如x1、x2、x3、xn。求出最大值與最小值之差xn-x1；按上表計算Q值。（求出可疑數(shù)據(jù)xn或x1

22、與鄰近數(shù)據(jù)之差xn-xn-1或x2-x1，按下式求出Q值）： 或 根據(jù)所要求的置信度和測定次數(shù)查表9-7得出Q值；判斷：若Q Q0.05則可疑值為正常值； 若Q 0.05Q0.01則可疑值為離群值。表9.6 狄克遜檢驗臨界值（Qa）表2、格魯勃斯（Grubbs）檢驗法 此法適用于多組測量值均值（或一組數(shù)據(jù)）的一致性檢驗和剔除離群值 。檢驗方法：將測得數(shù)據(jù)（或每組均值）由小到大排列計算均值（或總均值）和標準偏差計算T值根據(jù)所要求的顯著性水平和測定次數(shù)（或組數(shù)）查表9-8得出T值；(5)判斷：若T T0.05則可疑值為正常值； 若T 0.05T0.01則可疑值為離群值。2.格魯勃斯檢驗法表9.7

23、格魯勃斯檢驗臨界值（Ta）表(三)監(jiān)測結果的表述 (四)均數(shù)置信區(qū)間和“t”值三、測量結果的統(tǒng)計檢驗 （一）樣本均數(shù)與總體總數(shù)差別的顯著性檢驗 （二）兩種測定方法的顯著性檢驗 四、直線相關和回歸 （一）相關和直線回歸方程（二）相關系數(shù)及其顯著性檢驗 圖9.5 正相關的兩種圖形圖9.6 負相關的兩種圖形五、方差分析 （一）方差分析中的統(tǒng)計名詞 （二）方差分析的基本思想 （三）方差分析的方法步驟 （四）應用方差分析的條件 六、模糊聚類分析 （一）模糊綜合評價的基本知識 （二）模糊綜合評價 （三）模糊聚類分析 （四）模糊矩陣的截矩陣 準確度 準確度是用一個特定的分析程序所獲得的分析結果（單次測定值和

24、重復測定值的均值）與假定的或公認的真值之間符合程度的度量。它是反映分析方法或測量系統(tǒng)存在的系統(tǒng)誤差和隨機誤差兩者的綜合指標，并決定其分析結果的可靠性。準確度用絕對誤差和相對誤差表示。第五節(jié) 實驗室質量保證圖9.4-1 準確度的基本概念準確度分析結果與真值之間符合程度的度量系統(tǒng)誤差和隨機誤差兩者的綜合指標決定分析結果的可靠性。定義作用表示標準物質分析加標回收法評價方法絕對誤差和相對誤差 精密度 精密度是指用一特定的分析程序在受控條件下重復分析均一樣品所得測定值的一致程度，它反映分析方法或測量系統(tǒng)所存在隨機誤差的大小。極差、平均偏差、相對平均偏差、標準偏差和相對標準偏差都可用來表示精密度大小，較常

25、用的是標準偏差。同一實驗室中，分析人員、分析設備和分析時間相同，用同一分析方法對同一樣品進行雙份或多份平行樣測定結果之間的符合程度同一實驗室，分析人員、分析設備和分析時間至少一項不同，用同一分析方法對同一樣品進行的兩次或兩次以上獨立測定結果之間的符合程度不同實驗室（分析人員、分析設備、甚至分析時間不相同），用同一分析方法對同一樣品進行多次測定結果之間的符合程度平行性重復性再現(xiàn)性圖9.4-2 有關精密度的概念靈敏度 分析方法的靈敏度是指該方法對單位濃度或單位量的待測物質的變化所引起的響應量變化的程度，它可以用儀器的響應量或其他指示量與對應的待測物質的濃度或量之比來描述，因此常用標準曲線的斜率來度

26、量靈敏度。靈敏度因實驗條件而變。 一、定義 指該方法對單位濃度或單位量的待測物質的變化所引起的響應量變化的程度 二、表示 常用標準曲線的斜率來度量靈敏度。靈敏度因實驗條件而變。標準曲線的直線部分以下式表示：Akc+a式中：A儀器的響應量； c待測物質的濃度； a校準曲線的截距； k方法的靈敏度，k值大，說明方法靈敏度高。 空白試驗 空白試驗又叫空白測定,是指用蒸餾水代替試樣的測定。其所加試劑和操作步驟與試驗測定完全相同?？瞻自囼瀾c試樣測定同時進行，試樣分析時儀器的響應值（如吸光度、峰高等）不僅是試樣中待測物質的分析響應值，還包括所有其他因素，如試劑中雜質、環(huán)境及操作進程的沾污等的響應值，這些

27、因素是經常變化的，為了了解它們對試樣測定的綜合影響，在每次測定時，均進行空白試驗，空白試驗所得的響應值稱為空白試驗值。 校準曲線 校準曲線是用于描述待測物質的濃度或量與相應的測量儀器的響應量或其他指示量之間定量關系的曲線。校準曲線包括“工作曲線”（繪制校準曲線的標準溶液的分析步驟與樣品分析步驟完全相同）和標準曲線（繪制校準曲線的標準溶液的分析步驟與樣品分析步驟相比有所省略，如省略樣品的前處理)。 檢測限 某一分析方法在給定的可靠程度內可以從樣品中檢測出的待測物質的最小濃度或最小量。所謂檢測是指定性檢測，即斷定樣品中確定存在濃度高于空白值的待測物質。 扣除空白值后，吸光度為0.01相對應的濃度值

28、為檢測限檢測器產生的響應信號為噪聲值兩倍時的量。最小檢測濃度是指最小檢測量與進樣量（體積）之比某一方法的標準曲線的直線部分外延的延長線與通過空白電位且平行于濃度軸的直線相交時，其交點所對應的濃度值即為檢測限分光光度法氣相色譜法離子選擇性電極法圖9.4-3 檢測限的幾個規(guī)定全球環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)水監(jiān)測操作指南置信水平為95時，樣品濃度的一次測定值與零濃度樣品的一次測定值有顯著性差異者，為檢測限（L）。當空白測定次數(shù)n大于20時，L=4.6wb檢測上限是指校準曲線直線部分的最高限點（彎曲點）相應的濃度值測定限測定限測定下限測定上限在測定誤差能滿足預定要求的前提下，用特定方法能夠準確地定量測定待測物質的最

29、小濃度或量在限定誤差能滿足預定要求的前提下，用特定方法能夠準確地定量測定待測物質的最大濃度或量測定下限測定上限圖9.4-4 測定限二、實驗室內質量控制 實驗室內部質量控制是實驗室人員對分析質量進行自我控制的過程。 控制方法： 比較實驗、對照實驗、加標、質控圖 （一）質量控制圖的繪制及使用上控制限（UCL）上警告限（UWL）上輔助線（UAL）中心線（CL）下輔助線（LAL）下警告限（LWL）下控制限（LCL）圖9.7 質量控制圖的基本組成 例某一銅的控制水樣，累計測定20個平行樣，結果見教材表9-11，試作均數(shù)控制圖。1.均數(shù)控制圖圖9.8 均數(shù)控制圖 例用二乙基二硫代基甲酸銀Ag-DDC法測定

30、砷時，測得空白試驗值如教材表9-12所示，作精密度控制圖。圖9.9 空白試驗控制圖 例用雙硫腙法測定水中痕量汞，加標量為0.4mg/（100mL），測得加標回收率如教材表9-13所示，作準確度控制圖。圖9.10 準確度控制圖2.均數(shù)-極差控制圖圖9.11 均數(shù)-級差控制圖 例用鎘試劑法測鎘。以濃度為1mg/L的控制樣品每次作兩個平行測定，其結果如教材表9-15所示，繪制均數(shù)-極差控制圖。圖9.12 鎘的均數(shù)-級差控制圖表9.8 某些項目平行樣品測定的臨界限（Rc）參考表項目濃度范圍上限控制(UCL)臨界限(R)BOD5/ (mgL-1)1 1020 2525 5050 150150 30030

31、0 10001000以上3.46.3410.921.336.339.657.93.561121364058Cr / (gL-1)5 1010 2525 5050 150150 500500以上1.051.863.6612.417.274.9124121725Cu / (gL-1)5 1515 2525 5050 100100 200200以上3.044.414.737.629.1914.934589153.多樣控制圖圖9.13 多樣控制圖（二）其他質量控制方法 一、比較實驗 對同一樣品采用不同的分析方法進行測定，比較結果的符合程度來估計測定準確度。對于難度較大而不易掌握的方法或測定結果有爭議的

32、樣品，常采用此法。二、對照分析 在進行環(huán)境樣品分析的同時，對標準物質或權威部門制備的合成標準樣進行平行分析，將后者的測定結果與已知濃度進行比較，以控制分析準確度。三、實驗室間質量控制 （一）實驗室質量考核一、考核方案 一般包括如下內容：（1）質量考核測定項目；（2）質量考核分析方法；（3）質量考核參加單位；（4）質量考核統(tǒng)一程序；（5）質量考核結果評定。二、考核內容包括: 分析標準樣品或統(tǒng)一樣品；測定加標樣品；測定空白平行，核查檢測下限；測定標準系列，檢查相關系數(shù)和計算回歸方程，進行截距檢驗等。三、工作中標準樣品或統(tǒng)一樣品應逐級向下分發(fā)一級標準國家環(huán)境監(jiān)測總站將國家計量總局確認的標準物質分發(fā)給

33、各省、自治區(qū)、直轄市的環(huán)境監(jiān)測中心，作為環(huán)境監(jiān)測質量保證的基準使用二級標準各省、自治區(qū)、直轄市的環(huán)境監(jiān)測中心按規(guī)定配制檢驗其濃度參考值、均勻度和穩(wěn)定性，經國家環(huán)境監(jiān)測總站確認，分發(fā)給各實驗室作為質量考核的基準使用如果標準樣品系列不夠完備而有特定用途時，各省、自治區(qū)、直轄市在具備合格實驗室和合格分析人員條件下，可自行配制所需的統(tǒng)一樣品，分發(fā)給所屬網、站，供質量保證活動使用各級標準樣品或統(tǒng)一樣品均應在規(guī)定要求的條件下保存，遇下列情況之一即應報廢：超過穩(wěn)定期；失去保存條件；開封使用后無法或沒有即時恢復原封裝，而不能繼續(xù)保存者圖9.4-5 標準樣品實驗室質量考核 考核內容有：分析標準樣品或統(tǒng)一樣品；測

34、定加標樣品；測定空白平行，核查檢測下限；測定標準系列，檢查相關系數(shù)和計算回歸方程，進行截距檢驗等。通過質量考核，最后由負責單位綜合實驗室的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理后作出評價并予以公布。各實驗室可以從中發(fā)現(xiàn)存在問題并及時糾正。 實驗室誤差測驗 在實驗室間起支配作用的誤差常為系統(tǒng)誤差，為檢查實驗室間是否存在系統(tǒng)誤差，可不定期地對有關實驗室進行誤差測驗，以發(fā)現(xiàn)問題及時糾正。 如將數(shù)據(jù)進一步作誤差分析，可更具體了解各實驗室間的誤差性質。處理的方法有：一、標準差分析二、方差分析xy+-+-+xy圖9.14 多樣圖第六節(jié) 標準分析方法和分析方法標準化一、標準分析方法 標準分析方法又稱分析方法標準，是技術標準中的一

35、種，它是一項文件，是權威機構對某項分析所作的統(tǒng)一規(guī)定的技術準則和各方面共同遵守的技術依據(jù)，它必須滿足以下條件： （1）按照規(guī)定的程序編制。 （2）按照規(guī)定的格式編寫。 （3）方法的成熟性得到公認。通過協(xié)作試驗，確定了方法的誤差范圍。（4）由權威機構審批和發(fā)布。標準方法的選定原則達到所要求的檢出限度能提供足夠小的隨機和系統(tǒng)誤差，同時對各種環(huán)境樣品能得到相近的準確度和精密度也要考慮技術、儀器的現(xiàn)實條件和推廣的可能性圖9.5-1 標準方法的選定原則二、分析方法標準化 標準是標準化活動的結果，標準化工作是一項具有高度政策性、經濟性、技術性、嚴密性和連續(xù)性的工作。 國外標準化工作一般程序是： （1）由一

36、個專家委員會根據(jù)需要選擇方法 （2）專家委員會指定一個任務組（通常是有關的中央實驗室負責）。 （3）任務組負責抽選610個參加實驗室。 （4）任務組整理各實驗室報告，如果各項指標均達到設計要求，則上報權威機構出版公布；如達不到預定指標，需修正實驗方案，重做實驗，直到達到預定指標為止。 我國標準化工作的組織管理系統(tǒng)圖圖9.15 我國標準化工作的組織管理系統(tǒng)圖圖9.16 國外標準化組織機構三、監(jiān)測實驗室間的協(xié)作試驗 進行協(xié)作試驗預先要制訂一個合理的試驗方案。并應注意下列因素： 1.實驗室的選擇 2.分析方法 3.分析人員 4.實驗設備 5.樣品的類型和含量 6.分析時間和測定次數(shù) 7.協(xié)作試驗中質

37、量控制 （一）定義 指為了一個特定的目的和按照預定的程序所進行的合作研究活動。協(xié)作試驗可用于分析方法標準化、標準物質濃度定值、實驗室間分析結果爭議的仲裁和分析人員技術評定等項工作。（二）目的和意義 為確定擬作為標準的分析方法在實際應用的條件下可以達到的精密度和準確度，制定實際應用中分析誤差的允許界限，以作為方法選擇、質量控制和分析結果仲裁的依據(jù)。 （三）影響因素 進行協(xié)作試驗預先要制定一個合理的試驗方案。并應注意下列因素： 1.實驗室的選擇 2.分析方法 3.分析人員 4.實驗設備 5.樣品的類型和含量 6.分析時間和測定次數(shù) 7.協(xié)作試驗中質量控制（四）數(shù)據(jù)處理 協(xié)作試驗設計不同，數(shù)據(jù)處理的

38、方法也不盡相同。第七節(jié) 環(huán)境標準物質一、環(huán)境標準物質及其分類 （一）環(huán)境計量 （二）基體和基體效應 （三）環(huán)境標準物質1.國際標準化組織的分類2.我國的標準物質分類3.環(huán)境標準物質在環(huán)境監(jiān)測中的應用4.環(huán)境監(jiān)測對標準物質的選擇（一）環(huán)境計量 環(huán)境計量是定量地描述環(huán)境中有害物質或物理量在不同介質中的分布及濃度（或強度）的一種計量系統(tǒng)。環(huán)境計量包括環(huán)境化學計量和環(huán)境物理計量兩大類。（二）基體和基體效應 在環(huán)境樣品中，各種污染物的含量一般在ppm或ppb級水平，而大量存在的其他物質則稱為基體。 由于基體組成不同，因物理、化學性質差異而給實際測定中帶來的誤差，叫做基體效應。（三）環(huán)境標準物質一、定義

39、環(huán)境標準物質是標準物質中的一類。不同國家、不同機構對標準物質有不同的名稱，而且至今仍沒有被普遍接受的定義。 我國的標準物質以BW為代號，分為國家一級標準物質，和二級標準物質（部頒標準物質）。二、選擇方法 在環(huán)境監(jiān)測中應根據(jù)分析方法和被測樣品的具體情況運用適當?shù)臉藴饰镔|。表9.9 我國標準物質庫中水環(huán)境分析一級標準物質成分名稱 成分含量或濃度/ (mgL-1)不確定度 / %標準物質編號成分名稱 成分含量或濃度/ (mgL-1)不確定度 / %標準物質編號水中鎘0.1002GBW08607水中汞0.01004GBW0860310.04GBW086081.00 0.05GBW08609水中鉛1.0

40、02GBW0860710001GBW08617504GBW08608水中鈷10001GBW08613水中銅1.001GBW08607水中氯根22.02GBW08606504GBW08608水中硝酸根4.502GBW08606水中鉻0.5002GBW08607水中硫酸根38.01GBW08606307GBW08608水中砷0.5001.5GBW08605水中鋅5.001GBW0860710001GBW08611905GBW08608水中鐵10002GBW08616水中鎳0.5002GBW08607水中銅10001GBW08615605GBW08608水中銀10001GBW08610表9.10 我

41、國氣體標準物質名 稱編 號標準濃度 /(molmol-1)不確定度 / %標準氣體氮中甲烷氮中一氧化碳氮中二氧化碳氮中二氧化硫空中甲烷氮中一氧化氮氮中氧氮中二氧化碳空氣中一氧化碳BW0101BW0106BW0111BW0116BW0121BW0122BW0123BW0124BW01251010001010001010003003000110050200021%15501111.5110.10.51氮中丙烷研制中滲透管二氧化硫二氧化氮硫化氫BW0203氨BW0204氯BW0205氟化氫BW0206BW0201BW02020.11.00.11.00.252.00.11.0滲透率 / (gmol-1

42、)0.371.4(25) 0.32.01%2%2%2%11222臭氧發(fā)生器BW02076080010-9(V/V)2擴散管苯正戊烷BW0801BW0802擴散率3001620 / (gmin-1) 2501820 / (gmin-1)1（四）環(huán)境監(jiān)測的質量控制樣品質量控制樣品對每個實驗室的質量控制能夠起到質量保證的作用。質量控制樣品可以檢查校準曲線、技術方法、儀器、分析人員等方面的工作。質量控制樣品的每個測量參數(shù)都應該有準確已知的濃度；樣品可以是多參數(shù)的，能夠進行多種項目的分析；樣品具有一定的均勻性，穩(wěn)定期應在一年以上；應防止樣品從貯存容器中蒸發(fā)和泄漏。在設計質量控制樣品時應考慮實際樣品的濃度

43、范圍，如廢水排放的高濃度和降水中的低濃度、方法的檢出限、排放許可證或標準中規(guī)定的界限等。 一、質量控制樣品 標準物質研制的周期長、難度高、工作量大，價格昂貴，準確度收效并不大。使用質量控制樣品是解決上述問題的有效辦法。質量控制樣品要求：每個測量參數(shù)都應該有準確已知的濃度；樣品可以是多參數(shù)的，能夠進行多種項目的分析；樣品具有一定的均勻性，穩(wěn)定期應在一年以上；應防止樣品從貯存容器中蒸發(fā)和泄漏。在設計質量控制樣品時應考慮實際樣品的濃度范圍，如廢水排放的高濃度和降水中的低濃度；方法的檢出限；排放許可證或標準中規(guī)定的界限等。二、標準物質的制備和定值 圖9.17 固體標準物質制備流程示意圖（一）標準物質制

44、備的一般過程（二）穩(wěn)定性和均勻性的研究和檢驗 均勻是標準物質第一位和最根本的要求，是保證標準物質具有空間一致性的前提，對固體樣品尤其如此。均勻性是一個相對的概念。首先，絕對的均勻是不可能實現(xiàn)的。若樣品的不均勻度遠遠小于分析中的誤差，就可以認為樣品是均勻的。 穩(wěn)定性是標準物質的另一重要性質，是使標準物質具有時間一致性的前提。與固體標準物質相比，液體和氣體物質的均勻性容易實現(xiàn)，但保持穩(wěn)定則困難得多。（三）標準物質的分析與定值 在準確分析的基礎上，標準物質的定值多采用數(shù)理統(tǒng)計的辦法。目前，我國的環(huán)境標準物質多按如下的步驟來處理數(shù)據(jù)： （1）對一組實驗數(shù)據(jù)，按Grubbs檢驗法棄去原始數(shù)據(jù)中的離群值后

45、，求得該組數(shù)據(jù)的均值、標準偏差和相對標準偏差； （2）對某一元素由不同實驗室和不同方法各自測量的均值視為一組等精密度測量值,采用Grubbs檢驗法棄去離群值后，求得總平均值及標準偏差； （3）用總平均值表示該元素的定值結果，用標準偏差的2倍（2s）表示測量的單次不確定度，以2s除以總平均值表示相對不確定度。第八節(jié) 環(huán)境監(jiān)測管理一、環(huán)境監(jiān)測管理的內容和原則環(huán)境監(jiān)測管理的具體內容包括監(jiān)測標準的管理、監(jiān)測點位的管理、采樣技術的管理、樣品運輸、保存管理、監(jiān)測方法的管理、監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理、監(jiān)測質量管理、監(jiān)測綜合管理和監(jiān)測網絡管理等。監(jiān)測技術管理的內容很多，核心內容是環(huán)境監(jiān)測質量保證。原則：實用、經濟圖9.

46、18 環(huán)境監(jiān)測質量保證系統(tǒng)控制要點表9.11 環(huán)境監(jiān)測全過程質控要點監(jiān)測過程控制質控要點布點系統(tǒng)1.監(jiān)測目標系統(tǒng)的控制2.監(jiān)測點位點數(shù)的優(yōu)化控制控制空間代表性及可比性采樣系統(tǒng)1.采樣次數(shù)和采樣頻率優(yōu)化2.采集工具方法的統(tǒng)一規(guī)范控制時間代表性及可比性運輸保存系統(tǒng)1.樣品的運輸過程控制2.樣品固定保存控制控制可靠性和代表性分析測試系統(tǒng)1.分析方法準確度、精密度、檢測范圍控制2.分析人員素質及實驗室間質量的控制控制準確性、精密性、可靠性、可比性數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1.數(shù)據(jù)整理、處理及精度檢驗控制2.數(shù)據(jù)分布、分類管理制度的控制控制可靠性、可比性、完整性、科學性綜合評價系統(tǒng)1.信息量的控制 2.成果表達控制3

47、.結論完整性、透徹性及對策控制控制真實性、完整性、科學性、適用性二、監(jiān)測的檔案文件管理 為了保證環(huán)境監(jiān)測的質量以及技術的完整性和追溯性，應對監(jiān)測全過程的一切文件（包括任務來源、制訂計劃、布點、采樣、分析數(shù)據(jù)處理等）按嚴格制度予以記錄存檔。同時對所累積的資料、數(shù)據(jù)進行整理，建立數(shù)據(jù)庫。 第九節(jié) 質量保證檢查單和環(huán)境質量圖 一、質量保證檢查單檢查單是根據(jù)監(jiān)測中各個步驟列出的表格，工作人員在工作過程中及時填寫，連同樣品、分析數(shù)據(jù)一起交給負責匯集、整理的人員進行處理。質量保證檢查單上的條目是根據(jù)對數(shù)據(jù)質量的影響區(qū)分的，每一條目代表下述一種類型的影響：關鍵因素：它總是影響著采樣結果，并且是不可補救的。主要因素：它很可能對采樣結果有不利影響，但并不總是不可補救的。次要因素：它通常對數(shù)據(jù)沒有影響，只是作為一種好的習慣做法。表9.12 DEQ大容量采樣器采樣檢查單(濾紙鑒定、制備與分析部分) 調制處理環(huán)境的類型 干燥柜 空調室。1.平衡時間 小時；2.平衡時間的長短是否一致：是 否 ； 3.是否規(guī)定有允許的最短平衡時間：是 否 ，若是，規(guī)定時間為 小時；4.分析天平有無溫度、濕度控制：溫度：有 無 ；濕度：有 無 ；5.如果使用空調室，相對濕度 ，溫度范圍 到 ，溫度 ；6.如果使用干燥柜，為進行可能的更換，多長時間檢查一次干燥劑 ；關鍵因素：顆粒物的吸水性是不同的，美國