环境监测质量保证和质量控制教材课件

第一章环境监测质量保证和质量控制ABFECDABFECD监测分析监测分析AA+？0第一章环境监测质量保证和质量控制ABFECDABFECD监测11监测过程的质量保证的定义与意义定义：环境监测质量保证是整个监测过程的全面质量管理，包括制订计划；根据需要和可能确定监测指标及数据的质量要求；规定相应的分析监测系统。意义：环境监测对象成分复杂，时间、空间量级上分布广泛，且随机多变，不易准确测量。这要求各个实验室从采样到结果所提供的数据有规定的准确性和可比性，以便作出正确的结论。2监测过程的质量保证的定义与意义233质量控制的分类质量控制的分类4质量控制的分类质量控制的分类455第二节监测实验室基础6第二节监测实验室基础6监测实验室基础：包括仪器的正确使用和定期校正；玻璃仪器的选用和校正；化学试剂和溶剂的选用；溶液的配制和标定、试剂的提纯；实验室的清洁度和安全工作；分析人员的操作技术和分离操作技术等。

7监测实验室基础：788991010111112121313141415151616171718181919化学试剂的级别名称，代号，标志颜色？优级纯，分析纯，化学纯GR,AR.CP绿色，红色，蓝色20化学试剂的级别名称，代号，标志颜色？优级纯，分析纯，化学纯2高级试剂（超纯试剂）21高级试剂（超纯试剂）21222223232424第三节实验室质量保证

数据处理和结果表述(一)数据统计处理基本概念1.误差真值:在某一时刻或某一位置或状态下，某量的效应体现出客观值或实际值。2.误差的分类3.偏差个别测量值与多次测量均值之间偏离叫偏差。分绝对偏差，相对偏差，平均偏差，相对平均偏差和标准偏差

25第三节实验室质量保证

2626数据处理和结果表述(二)数据统计处理1.数据修约规则:四舍六入五考虑,五后非零则进一,五后皆零视奇偶,五前为偶应舍去,五前为奇则进一

2.可疑数据的取舍离群数据可疑数据27数据处理和结果表述(二)数据统计处理27狄克逊检验法

28狄克逊检验法28（续）29（续）29实例：30实例：302.格鲁勃斯（Grubbs）检验法312.格鲁勃斯（Grubbs）检验法31数据处理和结果表述(三)结果表述1.用算术平均数代表集中趋势2.用算术均数和标准偏差表示测定结果的精密度

3.平均值的置信区间32数据处理和结果表述(三)结果表述32环境监测的分析质量控制

分为实验室内部分析质量控制和实验室之间分析质量控制。

其中实验室内部分析质量控制是保证实验室提供可靠分析结果的关键，也是保证实验室外部质量控制顺利进行的基础。33环境监测的分析质量控制

分为实验室内部分析质量控制实验室质量保证准确度精密度灵敏度空白试验校准曲线检测限测定限基本概念34实验室质量保证准确度基本概念34（1）准确度的基本概念基本概念35（1）准确度的基本概念基本概念35加标回收试验

加标回收试验的目的是确定一个方法的准确度，即向一未知样品中加入已知量的标准待测物质，并同时测定该样品以及加标准物质的样品中待测物质的含量，然后由下式计算回收率：36加标回收试验

加标回收试验的目的是确定一个方法的准（2）有关精密度的几个概念基本概念37（2）有关精密度的几个概念基本概念37准确度与精密度的关系38准确度与精密度的关系38（3）灵敏度一、定义指该方法对单位浓度或单位量的待测物质的变化所引起的响应量变化的程度。二、表示常用标准曲线的斜率来度量灵敏度。灵敏度因实验条件而变。标准曲线的直线部分以下式表示：A＝kc+a式中：A——仪器的响应量；c——待测物质的浓度；a——校准曲线的截距；k——方法的灵敏度，k值大，说明方法灵敏度高。三、特征浓度在原子吸收分光光度法中，国际理论与应用化学联合会（IUPAC）建议将以浓度表示的“1％吸收灵敏度”叫做特征浓度，而将以绝对量表示的“1％吸收灵敏度”称为特征量。基本概念39（3）灵敏度基本概念39（4）空白试验空白实验值的测定方法：每批做平行双样测定，分别在一段时间内（隔天）重复测定一次，共测定5-6批。根据下式计算空白平均值：式中，—空白平均值；X空—空白测定值；m—批数；n—平行份数。40（4）空白试验空白实验值的测定方法：每批做平行双样测（5）对照试验

一个方法的准确度还可用对照试验来检验，即通过对标准物质的分析或与用标准方法来分析相对照。同样的分析方法有时也可能因不同实验室、不同分析人员而使分析结果有所差异，这也是一种对照试验。

41（5）对照试验

一个方法的准确度还可用对照试验来检验（6）校准曲线校准曲线是用于描述待测物质的浓度或量与相应的测量仪器的响应量或其他指示量之间的定量关系的曲线。校准曲线包括工作曲线和标准曲线。

基本概念42（6）校准曲线基本概念42标准曲线用最小二乘法，求出对已知各数据点误差最小的直线回归方程式，其数学表达式为：

式中，A—分析方法或仪器的响应量；

c—被测物质的质量或浓度；

a—截距；

k—斜率，也称为回归系数，反映该方法（仪器）的灵敏度，k值越大，灵敏度越高。

43标准曲线用最小二乘法，求出对已知各数据点误差最小的直标准曲线

校准曲线包括通常所谓的“工作曲线”和“标准曲线”。它的直线部分代表了被测物质的重量或浓度与分析方法或仪器的响应量（或其它指示量）之间的定量关系。44标准曲线

校准曲线包括通常所谓的“工作曲线”和“标准标准曲线

对于环境监测分析工作中的标准曲线，根据实践经验，应力求相关系数≥0.999，否则应找出原因加以纠正，重新测定和绘制标准曲线。45标准曲线

对于环境监测分析工作中的标准曲线，根据实践（7）检测限

某一分析方法在给定的可靠程度内可以从样品中检测待测物质的最小浓度或最小量。所谓检测是指定性检测，即断定样品中确定存在有浓度高于空白的待测物质。46（7）检测限

某一分析方法在给定的可靠程度内可以从样品中检测检测限有几种规定基本概念47检测限有几种规定基本概念474848质量控制图

质量控制图通常由一条中心线和上、下控制限，上、下警告限及上、下辅助线组成。横坐标为样品序号（或日期），纵座标为统计值。49质量控制图

质量控制图通常由一条中心线和上质量控制图的应用50质量控制图的应用50质量控制图的应用实测值的可接受范围是上、下控制限之间的区域。质量控制样品的组成要与环境样品组成相近，性质稳定、均匀。

其制备方法有二种：①模拟环境样品的基本组成和浓度，由同种纯物质加到纯水中配制而成；②在一定量的环境样品中加入一定量的、与待测物质相同的纯物质混合均匀而成。51质量控制图的应用实测值的可接受范围是上、下控制限之间均数控制图

编制步骤：

①测定质量控制样品，至少要20个数据，每个数据由一对平行样品的测定结果求得。这些数据不应在同一天内测得。

②按以下公式计算总均值、标准偏差s，

52均数控制图

编制步骤：

①测定质量控制样均数控制图

其中，=

为质量控制样品平行样的测定值。53均数控制图

其中，=

为质均数控制图以值绘于质量控制图上得中心线；对应置信概率95%或99.7%的2s或3s，分别绘制为上、下控制限；为上、下警告限；再按绘制上、下辅助线。54均数控制图以值绘于质量控制图上得中心线；对应置信概率95均数控制图④将20个数据按测定顺序点到图上相应的位置。

应满足如下要求：

如其中有超出控制限者应予剔除。剔除后数据总数少于20个时，需补充新的分析数据，重新计算各参数并绘质量控制图，如此反复进行，直至落在控制限内的数据≥20个为止。

落在范围内的点数应约占总点数的68%（即2/3以上）。如果少于50%，则说明分布不合适，此图不可靠，应该重作。

55均数控制图④将20个数据按测定顺序点到图上相应的位置。

应均数控制图如果按测定顺序连续7点位于中心线的同一侧，则表示所得数据不是充分随机的，应该重作。

质量控制图绘成后，应标明绘制该图的有关内容和条件，如测定项目、溶液浓度、分析方法、实验温度、控制指标、分析人员及绘制日期等。

56均数控制图如果按测定顺序连续7点位于中心线的同一侧均数控制图的使用方法：

根据日常工作中该项目的分析频率和分析人员的技术水平，每间隔适当时间，取两份平行的控制样品，与环境样品同时测定；对操作技术较低的人员和测定频率低的项目，每次都应同时测定控制样品，将控制样品测定的结果依次点在控制图上，根据下列规定检验分析过程是否处于控制状态。57均数控制图的使用方法：

根据日常工作中该项目的分析频均数控制图的使用方法：①如果此点位于中心线附近，上、下警告限之间的区域内，则测定过程处于控制状态，环境样品分析结果有效。

②如果此点落在上、下警告限和上、下控制限之间的区域内，提示分析质量开始变劣，应进行初步检查，并采取相应的校正措施。

③如果此点落在上、下控制限之外，表示测定过程“失控”，应立即检查原因，予以纠正。

④如有相临七点连续上升或连续下降时，表示测定有失控倾向，应立即检查原因，予以纠正。

58均数控制图的使用方法：①如果此点位于中心线附近，上实验室外部分析质量控制外部控制的办法通常是采用由上级监测管理部门（中心实验室）对下级监测站（实验室）进行分析质量考核。在各实验室完成内部质量控制的基础上，由上级（某个区域、某个部门以至全国的）监测中心或控制中心提供标准参考样品，分发给各受控实验室，各实验室在规定期间内对标准参考样品进行测定，并把测定过程和结果报回监测中心或控制中心，然后由中心将测定结果作统计处理，按有关统计量评价各实验室测定结果的优劣。59实验室外部分析质量控制外部控制的办法通常是采用由上级监环境标准物质什么是环境标准物质？环境标准物质在各国的发展状况环境标准物质的作用60环境标准物质什么是环境标准物质？环境标准物质在各国的发展状况6161质量保证检查单和环境质量图质量保证检查单

采样，样品的保存，运输，试剂的配制….中心环节，随时提醒与检查数据处理与分析，追溯62质量保证检查单和环境质量图质量保证检查单采样，样品的保存，运63636464环境质量图Co,TSP,NO,COD,C02,.,9.2,5,2.851.31.7,1,8,88,3,4,7.6,9.3244,3619.2,5,2.851.31.7,1,8,88,3,4,7.6,9.324,1.7,1,8,88,3,4,7.6,9.3244,361,9.2,5,2.851.31.7,1,8,88,3,4,7.6,9.3243.4,2,79.2,5,2.851.31.7,1,8,88,3,4,7.6,9.324数据间比较直观，快速，醒目65环境质量图Co,TSP,NO,COD,C02,.数据间比较直666667676868696970707171727273737474757576767777787879798080818182828383回到到本节目录84回到到本节目录841.3.3内容四个方面：监测技术管理，监测计划管理，监测综合管理和监测网络管理1.3.4环境监测网络管理与自动监测主要包括：国家环境监测网、国家环境质量监测网、污染源监测网、环境监测信息网、监测网站的职责与管理。回到到本节目录环境监测管理内容与原则851.3.3内容回到到本节目录环境监测管理内容与原则85监测数据的统计处理和结果表述

监测中所得到的许多物理、化学和生物学数据，是描述和评价环境质量的基本依据。86监测数据的统计处理和结果表述

监测中所得到的许多物理、化环境监测全过程质控要点87环境监测全过程质控要点87中国环境标准网：/88中国环境标准网：/8回到到本节目录回到到本章目录89回到到本节目录回到到本章目录89小结主要涉及到教材的绪论、第九章的内容，还补充统计学相关知识。环境监测目的，作用，分类环境标准的概念及几种类型的标准；常见的几种标准（地表水，饮用水，污水排放，大气排放标准）质量控制，实验用水，试剂，实验数据的处理与表达，以及统计学检验。环境标准物质，质量控制图，环境管理，环境质量保证检查单及环境质量图回到到本章目录90小结主要涉及到教材的绪论、第九章的内容，还补充统计学相关第一章环境监测质量保证和质量控制ABFECDABFECD监测分析监测分析AA+？91第一章环境监测质量保证和质量控制ABFECDABFECD监测921监测过程的质量保证的定义与意义定义：环境监测质量保证是整个监测过程的全面质量管理，包括制订计划；根据需要和可能确定监测指标及数据的质量要求；规定相应的分析监测系统。意义：环境监测对象成分复杂，时间、空间量级上分布广泛，且随机多变，不易准确测量。这要求各个实验室从采样到结果所提供的数据有规定的准确性和可比性，以便作出正确的结论。93监测过程的质量保证的定义与意义2943质量控制的分类质量控制的分类95质量控制的分类质量控制的分类4965第二节监测实验室基础97第二节监测实验室基础6监测实验室基础：包括仪器的正确使用和定期校正；玻璃仪器的选用和校正；化学试剂和溶剂的选用；溶液的配制和标定、试剂的提纯；实验室的清洁度和安全工作；分析人员的操作技术和分离操作技术等。

98监测实验室基础：7998100910110102111031210413105141061510716108171091811019化学试剂的级别名称，代号，标志颜色？优级纯，分析纯，化学纯GR,AR.CP绿色，红色，蓝色111化学试剂的级别名称，代号，标志颜色？优级纯，分析纯，化学纯2高级试剂（超纯试剂）112高级试剂（超纯试剂）21113221142311524第三节实验室质量保证

数据处理和结果表述(一)数据统计处理基本概念1.误差真值:在某一时刻或某一位置或状态下，某量的效应体现出客观值或实际值。2.误差的分类3.偏差个别测量值与多次测量均值之间偏离叫偏差。分绝对偏差，相对偏差，平均偏差，相对平均偏差和标准偏差

116第三节实验室质量保证

11726数据处理和结果表述(二)数据统计处理1.数据修约规则:四舍六入五考虑,五后非零则进一,五后皆零视奇偶,五前为偶应舍去,五前为奇则进一

2.可疑数据的取舍离群数据可疑数据118数据处理和结果表述(二)数据统计处理27狄克逊检验法

119狄克逊检验法28（续）120（续）29实例：121实例：302.格鲁勃斯（Grubbs）检验法1222.格鲁勃斯（Grubbs）检验法31数据处理和结果表述(三)结果表述1.用算术平均数代表集中趋势2.用算术均数和标准偏差表示测定结果的精密度

3.平均值的置信区间123数据处理和结果表述(三)结果表述32环境监测的分析质量控制

分为实验室内部分析质量控制和实验室之间分析质量控制。

其中实验室内部分析质量控制是保证实验室提供可靠分析结果的关键，也是保证实验室外部质量控制顺利进行的基础。124环境监测的分析质量控制

分为实验室内部分析质量控制实验室质量保证准确度精密度灵敏度空白试验校准曲线检测限测定限基本概念125实验室质量保证准确度基本概念34（1）准确度的基本概念基本概念126（1）准确度的基本概念基本概念35加标回收试验

加标回收试验的目的是确定一个方法的准确度，即向一未知样品中加入已知量的标准待测物质，并同时测定该样品以及加标准物质的样品中待测物质的含量，然后由下式计算回收率：127加标回收试验

加标回收试验的目的是确定一个方法的准（2）有关精密度的几个概念基本概念128（2）有关精密度的几个概念基本概念37准确度与精密度的关系129准确度与精密度的关系38（3）灵敏度一、定义指该方法对单位浓度或单位量的待测物质的变化所引起的响应量变化的程度。二、表示常用标准曲线的斜率来度量灵敏度。灵敏度因实验条件而变。标准曲线的直线部分以下式表示：A＝kc+a式中：A——仪器的响应量；c——待测物质的浓度；a——校准曲线的截距；k——方法的灵敏度，k值大，说明方法灵敏度高。三、特征浓度在原子吸收分光光度法中，国际理论与应用化学联合会（IUPAC）建议将以浓度表示的“1％吸收灵敏度”叫做特征浓度，而将以绝对量表示的“1％吸收灵敏度”称为特征量。基本概念130（3）灵敏度基本概念39（4）空白试验空白实验值的测定方法：每批做平行双样测定，分别在一段时间内（隔天）重复测定一次，共测定5-6批。根据下式计算空白平均值：式中，—空白平均值；X空—空白测定值；m—批数；n—平行份数。131（4）空白试验空白实验值的测定方法：每批做平行双样测（5）对照试验

一个方法的准确度还可用对照试验来检验，即通过对标准物质的分析或与用标准方法来分析相对照。同样的分析方法有时也可能因不同实验室、不同分析人员而使分析结果有所差异，这也是一种对照试验。

132（5）对照试验

一个方法的准确度还可用对照试验来检验（6）校准曲线校准曲线是用于描述待测物质的浓度或量与相应的测量仪器的响应量或其他指示量之间的定量关系的曲线。校准曲线包括工作曲线和标准曲线。

基本概念133（6）校准曲线基本概念42标准曲线用最小二乘法，求出对已知各数据点误差最小的直线回归方程式，其数学表达式为：

式中，A—分析方法或仪器的响应量；

c—被测物质的质量或浓度；

a—截距；

k—斜率，也称为回归系数，反映该方法（仪器）的灵敏度，k值越大，灵敏度越高。

134标准曲线用最小二乘法，求出对已知各数据点误差最小的直标准曲线

校准曲线包括通常所谓的“工作曲线”和“标准曲线”。它的直线部分代表了被测物质的重量或浓度与分析方法或仪器的响应量（或其它指示量）之间的定量关系。135标准曲线

校准曲线包括通常所谓的“工作曲线”和“标准标准曲线

对于环境监测分析工作中的标准曲线，根据实践经验，应力求相关系数≥0.999，否则应找出原因加以纠正，重新测定和绘制标准曲线。136标准曲线

对于环境监测分析工作中的标准曲线，根据实践（7）检测限

某一分析方法在给定的可靠程度内可以从样品中检测待测物质的最小浓度或最小量。所谓检测是指定性检测，即断定样品中确定存在有浓度高于空白的待测物质。137（7）检测限

某一分析方法在给定的可靠程度内可以从样品中检测检测限有几种规定基本概念138检测限有几种规定基本概念4713948质量控制图

质量控制图通常由一条中心线和上、下控制限，上、下警告限及上、下辅助线组成。横坐标为样品序号（或日期），纵座标为统计值。140质量控制图

质量控制图通常由一条中心线和上质量控制图的应用141质量控制图的应用50质量控制图的应用实测值的可接受范围是上、下控制限之间的区域。质量控制样品的组成要与环境样品组成相近，性质稳定、均匀。

其制备方法有二种：①模拟环境样品的基本组成和浓度，由同种纯物质加到纯水中配制而成；②在一定量的环境样品中加入一定量的、与待测物质相同的纯物质混合均匀而成。142质量控制图的应用实测值的可接受范围是上、下控制限之间均数控制图

编制步骤：

①测定质量控制样品，至少要20个数据，每个数据由一对平行样品的测定结果求得。这些数据不应在同一天内测得。

②按以下公式计算总均值、标准偏差s，

143均数控制图

编制步骤：

①测定质量控制样均数控制图

其中，=

为质量控制样品平行样的测定值。144均数控制图

其中，=

为质均数控制图以值绘于质量控制图上得中心线；对应置信概率95%或99.7%的2s或3s，分别绘制为上、下控制限；为上、下警告限；再按绘制上、下辅助线。145均数控制图以值绘于质量控制图上得中心线；对应置信概率95均数控制图④将20个数据按测定顺序点到图上相应的位置。

应满足如下要求：

如其中有超出控制限者应予剔除。剔除后数据总数少于20个时，需补充新的分析数据，重新计算各参数并绘质量控制图，如此反复进行，直至落在控制限内的数据≥20个为止。

落在范围内的点数应约占总点数的68%（即2/3以上）。如果少于50%，则说明分布不合适，此图不可靠，应该重作。

146均数控制图④将20个数据按测定顺序点到图上相应的位置。

应均数控制图如果按测定顺序连续7点位于中心线的同一侧，则表示所得数据不是充分随机的，应该重作。

质量控制图绘成后，应标明绘制该图的有关内容和条件，如测定项目、溶液浓度、分析方法、实验温度、控制指标、分析人员及绘制日期等。

147均数控制图如果按测定顺序连续7点位于中心线的同一侧均数控制图的使用方法：

根据日常工作中该项目的分析频率和分析人员的技术水平，每间隔适当时间，取两份平行的控制样品，与环境样品同时测定；对操作技术较低的人员和测定频率低的项目，每次都应同时测定控制样品，将控制样品测定的结果依次点在控制图上，根据下列规定检验分析过程是否处于控制状态。148均数控制图的使用方法：

根据日常工作中该项目的分析频均数控制图的使用方法：①如果此点位于中心线附近，上、下警告限之间的区域内，则测定过程处于控制状态，环境样品分析结果有效。

②如果此点落在上、下警告限和上、下控制限之间的区域内，提示分析质量开始变劣，应进行初步检查，并采取相应的校正措施。

③如果此点落在上、下控制限之外，表示测定过程“失控”，应立即检查原因，予以纠正。

④如有相临七点连续上升或连续下降时，表示测定有失控倾向，应立即检查原因，予以纠正。

149均数控制图的使用方法：①如果此点位于中心线附近，上实验室外部分析质量控制外部控制的办法通常是采用由上级监测管理部门（中心实验室）对下级监测站（实验室）进行分析质量考核。在各实验室完成内部质量控制的基础上，由上级（某个区域、某个部门以至全国的）监测中心或控制中心提供标准参考样品，分发给各受控实验室，各实验室在规定期间内对标准参考样品进行测定，并把测定过程和结果报回监测中心或控制中心，然后由中心将测定结果作统计处理，按有关统计量评价各实验室测定结果的优劣。150实验室外部分析质量控制外部控制的办法通常是采用由上级监环境标准物质什么是环境标准物质？环境