環(huán)境監(jiān)測技術(shù)-環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量保證

1、環(huán)境監(jiān)測技術(shù)教案授課時間月日月日月日月日周星期周星期周星期周星期班級節(jié)次教學(xué)課題第十章、環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量保證A節(jié)、概述第一節(jié)、監(jiān)測實驗室技術(shù)要求 第三節(jié)、監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計教學(xué)目的了解室內(nèi)污染物的監(jiān)測方法課堂類型單一型教學(xué)重點了解室內(nèi)污染物的監(jiān)測方法教學(xué)難點監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計教學(xué)方法講述法教具準(zhǔn)備無經(jīng)書環(huán)境監(jiān)測梁紅 武漢理工大學(xué)出版社教學(xué)過程 及時間分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)運(yùn)用90分第十章監(jiān)測過程的質(zhì)量保證概述一、環(huán)境監(jiān)測的質(zhì)量要求環(huán)境監(jiān)測樣品由于成分鑄成極復(fù)雜，濃度范圍廣，隨機(jī)變化大， 因此，要得到正確的監(jiān)測結(jié)果，就必須使結(jié)果具有一定的準(zhǔn)確性和精 密度，同時，環(huán)境樣品由于時間、空間上分布得不均勻特點，往往一 個樣品

2、就涉及到一個較大的區(qū)域，這就要求對同一環(huán)境樣品應(yīng)該有相 當(dāng)數(shù)量的實驗室同時對他進(jìn)行監(jiān)測，尤其在進(jìn)行區(qū)域性、國際間大規(guī) 模的環(huán)境調(diào)查中，常需要多個實驗室同時同步監(jiān)測，因而要求監(jiān)測結(jié) 果必須具有代表性、可比性和完整性。要是監(jiān)測結(jié)果達(dá)到這五和方面的要求，如果沒有一個科學(xué)的環(huán)境 監(jiān)測質(zhì)量保證程序，由于人員的技術(shù)水平、儀器設(shè)備實驗室環(huán)境條件、 地域等差異，難免出現(xiàn)調(diào)查資料相互矛盾，不能利用，造成大量人力、 物力、財力的浪費(fèi)。因此，必須進(jìn)行質(zhì)量保證工作。質(zhì)量保證工作是一項十分重要的技術(shù)工作和管理工作。質(zhì)量保證 和質(zhì)量控制是一種保證監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠的方法，也是科學(xué)管理實驗 室和監(jiān)測系統(tǒng)的有效措施，他保證數(shù)據(jù)

3、的質(zhì)量，使環(huán)境監(jiān)測建立在可 靠的基礎(chǔ)之上。二、監(jiān)測質(zhì)量保證的內(nèi)容和質(zhì)量控制環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量保證是整個環(huán)境監(jiān)測過程的全面質(zhì)量管理，它包含了保證監(jiān)測結(jié)果正確可靠的全部活動和措施。其內(nèi)容包括：(1)制定合理詳細(xì)的監(jiān)測計劃；(2)根據(jù)需要和可能確定監(jiān)測指標(biāo)及數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求(笄考慮經(jīng)濟(jì)成 本和效益)；(3)規(guī)定相應(yīng)的分析測量系統(tǒng)。具體來說，諸如采樣點布設(shè)、采樣方法、樣品的處理、運(yùn)輸、保 存，實驗室供應(yīng)，儀器設(shè)備、器皿的選擇和校準(zhǔn)，實際和基準(zhǔn)物質(zhì)的 選用，分析測量方法的統(tǒng)一，質(zhì)量控制程序選擇，數(shù)據(jù)的記錄和整理 規(guī)則，技術(shù)培訓(xùn)，實驗室性能評價(潔凈度和安全)，以及編寫有關(guān)文件、指南和手冊等，都是質(zhì)量保證的具體內(nèi)

4、容。環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制是 環(huán)境間質(zhì)量保證的一部分，它是對實驗室各個監(jiān)測環(huán)節(jié)(如布點、采 樣、分析等)所分別實施的質(zhì)量控制程序，是質(zhì)量保證的重要內(nèi)容。講述法實驗室質(zhì)量控制包括實驗室內(nèi)部質(zhì)量控制和外部質(zhì)量控制(或?qū)?驗室間的質(zhì)量控制)兩個部分。實驗室內(nèi)部質(zhì)量控制是實驗室自我控制質(zhì)量的常規(guī)程序，它能反 映分析質(zhì)量的穩(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(yīng)的校正措施。它包括：(1)實驗室基礎(chǔ)工作(方法選定、試劑和純水的制備、器皿校準(zhǔn))；(2)空白試驗、檢測限測量、校準(zhǔn)區(qū)縣的繪制和檢驗；(3)平行樣分析；(4)加標(biāo)樣分析；(5)密碼樣分析；(6)編制質(zhì)量控制圖。實驗室間質(zhì)量控制一般是由中心監(jiān)

5、測站或其他有經(jīng)驗的人員來執(zhí)行，對某些實驗室的分析質(zhì)量進(jìn)行評價，從中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差，以便及時校正、提高監(jiān)測質(zhì)量。常用方法有(1)分析標(biāo)準(zhǔn)樣品；(2)現(xiàn)場評估、考核。一個國家和實驗室是否開展質(zhì)量保證活動是表征國家檢測水平或 實驗室水平的重要標(biāo)志。這一工作在國內(nèi)外已引起廣泛重視，環(huán)境標(biāo) 準(zhǔn)物質(zhì)的研制也有很大發(fā)展。美國環(huán)境保護(hù)局在1979年就規(guī)定：凡該局資助和委托的監(jiān)測活動的數(shù)據(jù)都要執(zhí)行全面的質(zhì)量保證程序。我國 已從水質(zhì)監(jiān)測開始推廣和發(fā)展質(zhì)量保證和質(zhì)量控制工作，并獲得了較 好的效果。測實驗室基礎(chǔ)實驗室是獲得監(jiān)測結(jié)果的關(guān)鍵部門，要使監(jiān)測質(zhì)量達(dá)到規(guī)定水平，必須要有合格的實驗室和合格的分析人員來完成。具體地講

6、包括儀器 和器皿的正確使用和定期校正、化學(xué)試劑的選用、標(biāo)定、配制，實驗 室的清潔和安全工作，分析人的操作水平。一、實驗用水水是最常用的溶劑，配藥、洗滌均/、可缺少，水的純度對分析質(zhì)量的影響極大。/、向的分析過程對水后/、問的要求。.蒸儲水(1)金屬蒸儲水：含微量金屬雜質(zhì)，如CuT約200ppm, =310萬講述法cm,適用于清洗容器和一般試劑的配制。(2)玻璃蒸儲水：含痕量金屬雜質(zhì)，如CuT約5ppb, =1020萬cm,適用于配制一般定量分析試液，不適用于配置分析痕量重金屬或痕量非金屬的試液。(3)石英玻璃蒸儲水： 含痕量金屬雜質(zhì)，不含玻璃溶出物，如 二2030萬cm,特別適用于配制對痕量非

7、金屬進(jìn)行定量分析試液。(3)亞沸蒸儲水：在沸點以下是緩慢蒸發(fā)，無液滴污染問題，=16兆 cm。適用于配制除可溶性氣體和揮發(fā)性物質(zhì)以外的各種物質(zhì)的 痕量分析用試液。.去離子水用陰、陽離子交換樹脂去掉陰、陽例子，這種水含金屬雜質(zhì)極少，適用于配置痕量金屬分析用試液。不適于配置有機(jī)分析試液。因為其 中含有微量樹脂浸出物和樹脂崩解微粒。若用自來水作進(jìn)水，則需要 使水充分曝氣以破壞余氯(余氯使樹脂難以再生)。.特殊要求的純水在分析某些指標(biāo)時，對分析過程所用的純水中的這些指標(biāo)的含量要 求越低越好，而其他指標(biāo)可放寬些，這就是特殊要求的純水的制備。如無二氧化碳水、無氨水、無酚水、無氯水等。二、試劑與試液化學(xué)試劑

8、分為三級：一級 優(yōu)級純G R 綠色適用于精密分析、配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。二級 分析純A R紅色 適用于配置定量分析中普通溶液。三級化學(xué)純C P藍(lán)色適用于半定量、定性溶液。比一級純更高的高純試劑目前國際上也無統(tǒng)一的規(guī)定，常以“9”的個數(shù)表示產(chǎn)品的純度， 以4個“9”、5個“9”分別表示99.99%、99.999%。用相應(yīng)的試劑和純水按規(guī)定配成試液后，除了注意空氣、溫度、光、雜質(zhì)等影響外，還應(yīng)注意保存時間。一般濃溶液穩(wěn)定性較好，稀溶液較差，10-3M的溶液可儲存一個月，10-4M的溶液只儲存一周，10-5M的溶 液須當(dāng)日配置。配好溶液后貼上標(biāo)簽待用。三、實驗室環(huán)境條件環(huán)境條件對分析結(jié)果也有影響，如空氣中含

9、有固體、液體的氣溶膠及污染氣體是對痕量和超痕量分析結(jié)果會產(chǎn)生較大誤差。例如一般通風(fēng)柜中蒸發(fā)200克溶劑，有6毫克殘留物。若在清潔空氣中蒸發(fā)可降至0.08毫克。因此，痕量及超痕量分析或靈敏度要求局的儀器應(yīng)在超凈實驗室進(jìn)行或使用。 超凈實驗室是指空氣中塵粒數(shù)很低，常以100號（100個/m20.5um, 0個/m25um）。超凈實驗室面積約 12平方米， 有緩沖室，四周涂環(huán)氧樹脂漆，桌面用聚四氟乙烯膜，地板用整塊塑料地板，門窗密閉，裝空調(diào)。若沒有超凈實驗室則應(yīng)在專門的通風(fēng)柜 中進(jìn)行。講述法授課時間月日月日月日月日周星期周星期周星期周星期班級節(jié)次教學(xué)課題第十章、環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量保證 第四節(jié)、實驗室質(zhì)量控

10、制 第五節(jié)、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)教學(xué)目的了解室內(nèi)污染物的監(jiān)測方法課堂類型單一型教學(xué)重點了解室內(nèi)污染物的監(jiān)測方法教學(xué)難點教學(xué)方法講述法教具準(zhǔn)備無經(jīng)書環(huán)境監(jiān)測梁紅 武漢理工大學(xué)出版社教學(xué)過程 及時間分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)運(yùn)用90分實驗室質(zhì)量控制環(huán)境監(jiān)測的質(zhì)量保證在大的方面可分為采樣系統(tǒng)和測量系統(tǒng)質(zhì)量 保證兩部分。實驗室質(zhì)量保證是測定系統(tǒng)的重要部分。它分為實驗室 內(nèi)部質(zhì)量控制和試驗室間質(zhì)量控制。目的是把監(jiān)測分析的誤差控制在 允許的范圍內(nèi)，保證測量結(jié)果滿足一定的精密度和準(zhǔn)確度。實驗室質(zhì)量控制保證必須建立在完善的實驗室基礎(chǔ)工作之上。而 完善的實驗室應(yīng)具備以下必要的先決條件必須具有經(jīng)過良好訓(xùn)練、 具有f專業(yè)理論知識、精

11、通所用分析方法（或儀器）的原理、操作 正確熟練的各級分析人員。必須具有科學(xué)完善的試驗室管理制度和 經(jīng)驗豐富的專業(yè)管理人員、儀器、設(shè)備經(jīng)常校準(zhǔn)和維修保養(yǎng)，處于良 好的使用狀態(tài)。是用純度合格的化學(xué)試劑（包括試驗用水）等。在 介紹實驗室質(zhì)量控制措施之前，我們先介紹幾個常用的專業(yè)術(shù)語。 一、專業(yè)術(shù)語解釋.準(zhǔn)確度：指用一個特定的分析程序所獲得的分析結(jié)果與假定的或公 認(rèn)的真值之間符合程度的度量。它反映測量系統(tǒng)存在的系統(tǒng)誤差和隨 即誤差的總和，決定分析結(jié)果的可靠性。準(zhǔn)確度用絕對誤差和相對誤 差來表示。評價準(zhǔn)確度的方法用兩種：分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) 根據(jù)測定值與標(biāo)準(zhǔn)值比較確定準(zhǔn)確值加標(biāo)回收 即在樣品中加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，測定

12、回收率，以確定準(zhǔn)確度。從多次回收試驗可發(fā)現(xiàn)方法的系統(tǒng)誤差。這是常用而簡單 的方法：必方加標(biāo)試樣測定值 試樣測定值,回收率=X 100%加標(biāo)量由于加標(biāo)量影響回收率，故再在實驗中加入的量應(yīng)與試樣量相近.精密度：指用一特定的分析程序在受控條件下重復(fù)分析均一樣品所的測量值的一致程度。它反映測量系統(tǒng)的隨機(jī)誤差大小?？捎脴O差R、平均偏差d,相對平均偏差 標(biāo)準(zhǔn)偏差S,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差Cv等來度量。 最常用的Sox在討論精密度時，常要用到如下幾個術(shù)語：（1）平行性：指在同一實驗室中，當(dāng)分析人員、分析設(shè)備和分析時間講述法都相同時，用一分析方法對同一樣品進(jìn)行雙份或多份平行測定，結(jié)果之間的符合程度。(2)重現(xiàn)性：指同一

13、實驗室內(nèi)，當(dāng)分析人員、設(shè)備、時間至少有一樣 不相同時，用一分析方法對同一樣品進(jìn)行兩次或兩次以上獨立測定結(jié) 果之間的符合程度。(3)再現(xiàn)性：指不同實驗室(分析人員、設(shè)備、時間都不同)，用一分析方法對同一樣品進(jìn)行多次測定結(jié)果之間的符合程度。通常實驗室內(nèi)精密度指的是平行性和重現(xiàn)性的總和。而室內(nèi)精密度即是再現(xiàn)性，常用分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來了解室內(nèi)外精密 度。.靈敏度：指某分析方法對單位濃度或單位量的變化所引起的相應(yīng)程度。常用校準(zhǔn)曲線的斜率來度量靈敏度，如A=kc+a, k越大，說明方法的靈敏度越局。靈敏度會因?qū)嶒灄l件的變化而艾化。在一定實驗條 件下它具有相對的穩(wěn)定性。.檢測下限：某一分析方法在給定的可靠程度內(nèi)

14、，可以從樣品中檢測待測物的最小濃度或最小量。檢測下限有如下幾中規(guī)定：(1)分光光度法中規(guī)定以扣除空白值后的吸光度為0.01相對應(yīng)濃度為檢測下限。(2)氣象色譜法中規(guī)定檢測器產(chǎn)生的相應(yīng)信號為噪聲兩倍時的量為最 小檢測量，最小檢測量與進(jìn)樣量或體積之比稱為檢測下限。(3)離十電極法規(guī)定：某一方法的校準(zhǔn)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值的直線相交時，其交點所對應(yīng)的濃度 為檢測下限。(4)全球環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)水監(jiān)測操作指南中規(guī)定：在給定置信水平 為95%寸，樣品濃度的一次測定值與另濃度樣的一次測定值有顯著差異 者即為檢測下限。當(dāng)空白值測定次數(shù)大于 20時：L = 4.6Swb , Sw

15、b為空白值測定標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)空白值測定次數(shù)小于 20時：L = 2 J2 t f Swb檢測上限：校準(zhǔn)曲線直線部分的最高點相對應(yīng)的濃度值。講述法.測定卜.限：測定卜.限是指在限定誤差能滿足預(yù)定要求的條件下，用 特定方法所能準(zhǔn)確定量測定待測物質(zhì)的最小濃度或最小量。它反映出 定量方法能準(zhǔn)確測定低濃度水平待測物質(zhì)的極限。在消除系統(tǒng)差的前 提下，它受精密度的限制。對特定的分析方法來說，精密度越高，測 定下限高于檢測限越多。測定上限：測定上限是指在限定誤差能滿足預(yù)定要求的條件下， 用特定方法所能準(zhǔn)確定量測定待測物質(zhì)的最大濃度或最大量。在消除 系統(tǒng)差的前提下，精密度越高，測定上限低于檢測限越多。測定方法適用范圍是

16、指某一特定分析方法的檢測下限至檢測上限 之間的濃度范圍。最佳測定范圍是指在限定誤差能滿足預(yù)定要求的條件下，測定下限至測定上限之間的濃度范圍。.空白試驗：用蒸儲水代替樣品，其它步驟完全相同的試驗。二、實驗室內(nèi)部質(zhì)量控制.平行樣分析平行樣分析是指在完全相同的條件卜同步分析所得的測試結(jié)果， 一般作平行雙樣，對某些要求嚴(yán)格的測試，例如標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液、校準(zhǔn) 儀器等也可同時作 35份平行測定。平行樣分析反映的是分析結(jié)果的 精密度，也可以檢測同批測試結(jié)果之間的穩(wěn)定性。平行樣的說量由多種因素決定，條件允許應(yīng)全部作平行雙樣，否 則應(yīng)隨機(jī)抽取10唳20%勺樣品作雙樣分析。.標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)比較分析將標(biāo)準(zhǔn)務(wù)于樣品同時測定，可

17、以評價測試結(jié)果的準(zhǔn)確度，了解是 否存在系統(tǒng)誤差或異常情況。一般地說，在同步工作的情況下的工作 質(zhì)量應(yīng)該是相似的，當(dāng)然有過失誤查或異常干擾存在的情況下除外。 3.加標(biāo)分析測定樣品時，在其中加入一定量的標(biāo)準(zhǔn)物進(jìn)行測定，求回收率。 加標(biāo)量應(yīng)和待測量相近。待測物濃度極低時，應(yīng)按檢測下線的量加標(biāo)， 任何情況下加標(biāo)量都不得超過待測物濃度的2倍。.密碼樣和加標(biāo)密碼樣分析這種測試對分析人員來說是未知樣，因而在沒有設(shè)專門質(zhì)量控制講述法機(jī)構(gòu)或沒有專職質(zhì)控人員的情況下無法實施。.互檢和外檢互檢一般是同室的不同分析人員之間進(jìn)行的。在有專職質(zhì)控人員 時，可用密碼樣的方式進(jìn)行。這樣可以檢驗操作人員的某些習(xí)慣誤差 的出現(xiàn)，

18、也可以檢驗檢驗儀器或方法的誤差的影響。外檢是由中心站或有經(jīng)驗的專家對實驗室分析質(zhì)量進(jìn)行的評判。.質(zhì)量控制圖在日常工作中，為了連續(xù)不斷地監(jiān)測和控制分析測定過程中可能 出現(xiàn)的誤差，經(jīng)常用質(zhì)量控制圖進(jìn)行質(zhì)量保證。繪制質(zhì)量控制圖的理論依據(jù)是：每個分析方法在操作過程中必然 受到各種因素的影響，因此，測定結(jié)果存在變異，但在受控條件下具 有一定的準(zhǔn)確度和精密度，并按正態(tài)分布，以統(tǒng)計值為縱坐標(biāo)，測定 次數(shù)為橫坐標(biāo)即得到質(zhì)量控制圖。通常一張質(zhì)控圖應(yīng)包括預(yù)期值一中 心線，目標(biāo)值一上下警告線，實測值的可接受范圍一上下控制限。常用的質(zhì)控圖有多種，最常用的是均值控制圖(X圖)。采用質(zhì)控樣品(參與質(zhì)量控制的樣品，其組成與環(huán)境樣品相似)，用同一方法在一定時間內(nèi)重復(fù)測定，至少累計20個重復(fù)試驗結(jié)果，計算這20個數(shù)據(jù)的X、S、R,以統(tǒng)計值為縱坐標(biāo)，測定次數(shù)為橫坐標(biāo) 作圖：中心線為：X上下控制線為：X 3 S上卜警告線為：X 2 S上卜輔助線為：X S然后判斷所作的質(zhì)控圖是否合格，大量實驗表明：(1)落在X S范圍內(nèi)的點應(yīng)約占總點數(shù)的 68%若少于50%則分 布小合格，此圖不可靠。(2)若連續(xù)7個點位于中心線的同一側(cè)，表示數(shù)據(jù)失控，此圖不適用。(3)落在控制