环境监测技术-环境监测质量保证

1、环境监测技术教案授课时间月日月日月日月日周星期周星期周星期周星期班级节次教学课题第十章、环境监测质量保证A节、概述第一节、监测实验室技术要求 第三节、监测数据统计教学目的了解室内污染物的监测方法课堂类型单一型教学重点了解室内污染物的监测方法教学难点监测数据统计教学方法讲述法教具准备无经书环境监测梁红 武汉理工大学出版社教学过程 及时间分配教学内容教学运用90分第十章监测过程的质量保证概述一、环境监测的质量要求环境监测样品由于成分铸成极复杂，浓度范围广，随机变化大， 因此，要得到正确的监测结果，就必须使结果具有一定的准确性和精 密度，同时，环境样品由于时间、空间上分布得不均匀特点，往往一 个样品

2、就涉及到一个较大的区域，这就要求对同一环境样品应该有相 当数量的实验室同时对他进行监测，尤其在进行区域性、国际间大规 模的环境调查中，常需要多个实验室同时同步监测，因而要求监测结 果必须具有代表性、可比性和完整性。要是监测结果达到这五和方面的要求，如果没有一个科学的环境 监测质量保证程序，由于人员的技术水平、仪器设备实验室环境条件、 地域等差异，难免出现调查资料相互矛盾，不能利用，造成大量人力、 物力、财力的浪费。因此，必须进行质量保证工作。质量保证工作是一项十分重要的技术工作和管理工作。质量保证 和质量控制是一种保证监测数据准确可靠的方法，也是科学管理实验 室和监测系统的有效措施，他保证数据

3、的质量，使环境监测建立在可 靠的基础之上。二、监测质量保证的内容和质量控制环境监测质量保证是整个环境监测过程的全面质量管理，它包含了保证监测结果正确可靠的全部活动和措施。其内容包括：(1)制定合理详细的监测计划；(2)根据需要和可能确定监测指标及数据的质量要求(笄考虑经济成 本和效益)；(3)规定相应的分析测量系统。具体来说，诸如采样点布设、采样方法、样品的处理、运输、保 存，实验室供应，仪器设备、器皿的选择和校准，实际和基准物质的 选用，分析测量方法的统一，质量控制程序选择，数据的记录和整理 规则，技术培训，实验室性能评价(洁净度和安全)，以及编写有关文件、指南和手册等，都是质量保证的具体内

4、容。环境监测质量控制是 环境间质量保证的一部分，它是对实验室各个监测环节(如布点、采 样、分析等)所分别实施的质量控制程序，是质量保证的重要内容。讲述法实验室质量控制包括实验室内部质量控制和外部质量控制(或实 验室间的质量控制)两个部分。实验室内部质量控制是实验室自我控制质量的常规程序，它能反 映分析质量的稳定性如何，以便及时发现分析中异常情况，随时采取 相应的校正措施。它包括：(1)实验室基础工作(方法选定、试剂和纯水的制备、器皿校准)；(2)空白试验、检测限测量、校准区县的绘制和检验；(3)平行样分析；(4)加标样分析；(5)密码样分析；(6)编制质量控制图。实验室间质量控制一般是由中心监

5、测站或其他有经验的人员来执行，对某些实验室的分析质量进行评价，从中发现系统误差，以便及时校正、提高监测质量。常用方法有(1)分析标准样品；(2)现场评估、考核。一个国家和实验室是否开展质量保证活动是表征国家检测水平或 实验室水平的重要标志。这一工作在国内外已引起广泛重视，环境标 准物质的研制也有很大发展。美国环境保护局在1979年就规定：凡该局资助和委托的监测活动的数据都要执行全面的质量保证程序。我国 已从水质监测开始推广和发展质量保证和质量控制工作，并获得了较 好的效果。测实验室基础实验室是获得监测结果的关键部门，要使监测质量达到规定水平，必须要有合格的实验室和合格的分析人员来完成。具体地讲

6、包括仪器 和器皿的正确使用和定期校正、化学试剂的选用、标定、配制，实验 室的清洁和安全工作，分析人的操作水平。一、实验用水水是最常用的溶剂，配药、洗涤均/、可缺少，水的纯度对分析质量的影响极大。/、向的分析过程对水后/、问的要求。.蒸储水(1)金属蒸储水：含微量金属杂质，如CuT约200ppm, =310万讲述法cm,适用于清洗容器和一般试剂的配制。(2)玻璃蒸储水：含痕量金属杂质，如CuT约5ppb, =1020万cm,适用于配制一般定量分析试液，不适用于配置分析痕量重金属或痕量非金属的试液。(3)石英玻璃蒸储水： 含痕量金属杂质，不含玻璃溶出物，如 二2030万cm,特别适用于配制对痕量非

7、金属进行定量分析试液。(3)亚沸蒸储水：在沸点以下是缓慢蒸发，无液滴污染问题，=16兆 cm。适用于配制除可溶性气体和挥发性物质以外的各种物质的 痕量分析用试液。.去离子水用阴、阳离子交换树脂去掉阴、阳例子，这种水含金属杂质极少，适用于配置痕量金属分析用试液。不适于配置有机分析试液。因为其 中含有微量树脂浸出物和树脂崩解微粒。若用自来水作进水，则需要 使水充分曝气以破坏余氯(余氯使树脂难以再生)。.特殊要求的纯水在分析某些指标时，对分析过程所用的纯水中的这些指标的含量要 求越低越好，而其他指标可放宽些，这就是特殊要求的纯水的制备。如无二氧化碳水、无氨水、无酚水、无氯水等。二、试剂与试液化学试剂

8、分为三级：一级 优级纯G R 绿色适用于精密分析、配制标准溶液。二级 分析纯A R红色 适用于配置定量分析中普通溶液。三级化学纯C P蓝色适用于半定量、定性溶液。比一级纯更高的高纯试剂目前国际上也无统一的规定，常以“9”的个数表示产品的纯度， 以4个“9”、5个“9”分别表示99.99%、99.999%。用相应的试剂和纯水按规定配成试液后，除了注意空气、温度、光、杂质等影响外，还应注意保存时间。一般浓溶液稳定性较好，稀溶液较差，10-3M的溶液可储存一个月，10-4M的溶液只储存一周，10-5M的溶 液须当日配置。配好溶液后贴上标签待用。三、实验室环境条件环境条件对分析结果也有影响，如空气中含

9、有固体、液体的气溶胶及污染气体是对痕量和超痕量分析结果会产生较大误差。例如一般通风柜中蒸发200克溶剂，有6毫克残留物。若在清洁空气中蒸发可降至0.08毫克。因此，痕量及超痕量分析或灵敏度要求局的仪器应在超净实验室进行或使用。 超净实验室是指空气中尘粒数很低，常以100号（100个/m20.5um, 0个/m25um）。超净实验室面积约 12平方米， 有缓冲室，四周涂环氧树脂漆，桌面用聚四氟乙烯膜，地板用整块塑料地板，门窗密闭，装空调。若没有超净实验室则应在专门的通风柜 中进行。讲述法授课时间月日月日月日月日周星期周星期周星期周星期班级节次教学课题第十章、环境监测质量保证 第四节、实验室质量控

10、制 第五节、环境标准物质教学目的了解室内污染物的监测方法课堂类型单一型教学重点了解室内污染物的监测方法教学难点教学方法讲述法教具准备无经书环境监测梁红 武汉理工大学出版社教学过程 及时间分配教学内容教学运用90分实验室质量控制环境监测的质量保证在大的方面可分为采样系统和测量系统质量 保证两部分。实验室质量保证是测定系统的重要部分。它分为实验室 内部质量控制和试验室间质量控制。目的是把监测分析的误差控制在 允许的范围内，保证测量结果满足一定的精密度和准确度。实验室质量控制保证必须建立在完善的实验室基础工作之上。而 完善的实验室应具备以下必要的先决条件必须具有经过良好训练、 具有f专业理论知识、精

11、通所用分析方法（或仪器）的原理、操作 正确熟练的各级分析人员。必须具有科学完善的试验室管理制度和 经验丰富的专业管理人员、仪器、设备经常校准和维修保养，处于良 好的使用状态。是用纯度合格的化学试剂（包括试验用水）等。在 介绍实验室质量控制措施之前，我们先介绍几个常用的专业术语。 一、专业术语解释.准确度：指用一个特定的分析程序所获得的分析结果与假定的或公 认的真值之间符合程度的度量。它反映测量系统存在的系统误差和随 即误差的总和，决定分析结果的可靠性。准确度用绝对误差和相对误 差来表示。评价准确度的方法用两种：分析标准物质 根据测定值与标准值比较确定准确值加标回收 即在样品中加入标准物质，测定

12、回收率，以确定准确度。从多次回收试验可发现方法的系统误差。这是常用而简单 的方法：必方加标试样测定值 试样测定值,回收率=X 100%加标量由于加标量影响回收率，故再在实验中加入的量应与试样量相近.精密度：指用一特定的分析程序在受控条件下重复分析均一样品所的测量值的一致程度。它反映测量系统的随机误差大小。可用极差R、平均偏差d,相对平均偏差 标准偏差S,相对标准偏差Cv等来度量。 最常用的Sox在讨论精密度时，常要用到如下几个术语：（1）平行性：指在同一实验室中，当分析人员、分析设备和分析时间讲述法都相同时，用一分析方法对同一样品进行双份或多份平行测定，结果之间的符合程度。(2)重现性：指同一

13、实验室内，当分析人员、设备、时间至少有一样 不相同时，用一分析方法对同一样品进行两次或两次以上独立测定结 果之间的符合程度。(3)再现性：指不同实验室(分析人员、设备、时间都不同)，用一分析方法对同一样品进行多次测定结果之间的符合程度。通常实验室内精密度指的是平行性和重现性的总和。而室内精密度即是再现性，常用分析标准物质来了解室内外精密 度。.灵敏度：指某分析方法对单位浓度或单位量的变化所引起的相应程度。常用校准曲线的斜率来度量灵敏度，如A=kc+a, k越大，说明方法的灵敏度越局。灵敏度会因实验条件的变化而艾化。在一定实验条 件下它具有相对的稳定性。.检测下限：某一分析方法在给定的可靠程度内

14、，可以从样品中检测待测物的最小浓度或最小量。检测下限有如下几中规定：(1)分光光度法中规定以扣除空白值后的吸光度为0.01相对应浓度为检测下限。(2)气象色谱法中规定检测器产生的相应信号为噪声两倍时的量为最 小检测量，最小检测量与进样量或体积之比称为检测下限。(3)离十电极法规定：某一方法的校准曲线的直线部分外延的延长线 与通过空白电位且平行于浓度值的直线相交时，其交点所对应的浓度 为检测下限。(4)全球环境监测系统水监测操作指南中规定：在给定置信水平 为95%寸，样品浓度的一次测定值与另浓度样的一次测定值有显著差异 者即为检测下限。当空白值测定次数大于 20时：L = 4.6Swb , Sw

15、b为空白值测定标准当空白值测定次数小于 20时：L = 2 J2 t f Swb检测上限：校准曲线直线部分的最高点相对应的浓度值。讲述法.测定卜.限：测定卜.限是指在限定误差能满足预定要求的条件下，用 特定方法所能准确定量测定待测物质的最小浓度或最小量。它反映出 定量方法能准确测定低浓度水平待测物质的极限。在消除系统差的前 提下，它受精密度的限制。对特定的分析方法来说，精密度越高，测 定下限高于检测限越多。测定上限：测定上限是指在限定误差能满足预定要求的条件下， 用特定方法所能准确定量测定待测物质的最大浓度或最大量。在消除 系统差的前提下，精密度越高，测定上限低于检测限越多。测定方法适用范围是

16、指某一特定分析方法的检测下限至检测上限 之间的浓度范围。最佳测定范围是指在限定误差能满足预定要求的条件下，测定下限至测定上限之间的浓度范围。.空白试验：用蒸储水代替样品，其它步骤完全相同的试验。二、实验室内部质量控制.平行样分析平行样分析是指在完全相同的条件卜同步分析所得的测试结果， 一般作平行双样，对某些要求严格的测试，例如标定标准溶液、校准 仪器等也可同时作 35份平行测定。平行样分析反映的是分析结果的 精密度，也可以检测同批测试结果之间的稳定性。平行样的说量由多种因素决定，条件允许应全部作平行双样，否 则应随机抽取10唳20%勺样品作双样分析。.标准物质比较分析将标准务于样品同时测定，可

17、以评价测试结果的准确度，了解是 否存在系统误差或异常情况。一般地说，在同步工作的情况下的工作 质量应该是相似的，当然有过失误查或异常干扰存在的情况下除外。 3.加标分析测定样品时，在其中加入一定量的标准物进行测定，求回收率。 加标量应和待测量相近。待测物浓度极低时，应按检测下线的量加标， 任何情况下加标量都不得超过待测物浓度的2倍。.密码样和加标密码样分析这种测试对分析人员来说是未知样，因而在没有设专门质量控制讲述法机构或没有专职质控人员的情况下无法实施。.互检和外检互检一般是同室的不同分析人员之间进行的。在有专职质控人员 时，可用密码样的方式进行。这样可以检验操作人员的某些习惯误差 的出现，

18、也可以检验检验仪器或方法的误差的影响。外检是由中心站或有经验的专家对实验室分析质量进行的评判。.质量控制图在日常工作中，为了连续不断地监测和控制分析测定过程中可能 出现的误差，经常用质量控制图进行质量保证。绘制质量控制图的理论依据是：每个分析方法在操作过程中必然 受到各种因素的影响，因此，测定结果存在变异，但在受控条件下具 有一定的准确度和精密度，并按正态分布，以统计值为纵坐标，测定 次数为横坐标即得到质量控制图。通常一张质控图应包括预期值一中 心线，目标值一上下警告线，实测值的可接受范围一上下控制限。常用的质控图有多种，最常用的是均值控制图(X图)。采用质控样品(参与质量控制的样品，其组成与环境样品相似)，用同一方法在一定时间内重复测定，至少累计20个重复试验结果，计算这20个数据的X、S、R,以统计值为纵坐标，测定次数为横坐标 作图：中心线为：X上下控制线为：X 3 S上卜警告线为：X 2 S上卜辅助线为：X S然后判断所作的质控图是否合格，大量实验表明：(1)落在X S范围内的点应约占总点数的 68%若少于50%则分 布小合格，此图不可靠。(2)若连续7个点位于中心线的同一侧，表示数据失控，此图不适用。(3)落在控制