申婭 王愛雯
(重慶市秀山縣環境保護局重慶409900)
質量控制是當前水環境監測工作的技術關鍵,也是實驗室分析工作的主要內容之一,是得出準確實驗數據的重要前提,因此把握水環境監測的質量控制至關重要。在水環境監測過程中我們需要針對不同環節的特點,采用不同的控制方法與措施,從而實現對水環境監測過程全面的質量控制。水環境監測包括布點、采樣、分析、數據處理和評價分析等五個基本過程。
1.1.1 采集前應對采樣容器、采集器皿進行選擇和洗滌,針對根據待測物質的特性選擇適宜的材質的容器,同時選擇合適的洗滌劑進行清洗,然后涼干備用,針對有特要求的待測物質做到采樣容器固定專用[1]。
1.1.2 采樣人員的配置:采樣人員必須持證上崗,采樣時需采樣人員至少2人以上參與現場采樣工作,對生產工藝復雜的廢水樣,需要采樣人員要對生產工藝充分了解,以保證采集的水樣具有代表性。
1.1.3 采樣點的設置是否具有代表性[2]。在確定和優化監測點時,應遵循尺度范圍原則、信息量原則和經濟性、代表性、可控性原則以及可操作性原則,以《水質采樣方案設計技術規定》(HJ495-2009)的要求為依據,尤其是企業生產廢水采樣,需要充分考慮以上因素,當然也要考慮采樣的方便性和可行性。
1.1.4 采集的樣品需統一編號:編號信息包括樣品序號、采樣時間(精確到分)、采樣地點。采樣人員必須對以上信息進行認真核對,并記錄其狀態是否處于正常。
1.1.5 樣品采集執行《水質采樣技術指導》(HJ494-2009),采樣人需在現場按要求填好采樣單,包括采樣人、采樣時間、采樣地點,若有特殊情況要有附加說明。
根據所采水樣類型,確定采樣方法,按《水質采樣方案設計技術規定》(HJ495-2009)確定采樣點。采集地表水水樣時應避開漂浮物、表面的油污,如果水層較淺,應注意避免攪動底部沉積物[3],采集井水樣品時先把水管中的水放凈,從泵房出水管處放水,采集湖、庫水樣時要注意采樣深度,二次供水設施盡量避免采樣,尤其是分析糞大腸桿菌和高猛酸鹽指數指標時,一定杜絕在二次供水末端采樣。采樣過程中還需要注意油類、BOD5、溶解氧、硫化物、余氯、懸浮物、糞大腸桿菌、放射性等項目需要單獨采樣。
因為所采水樣的水質各不相同,從采集到分析過程中,由于物理、化學和生物的作用,會發生各種變化。為降低水樣的物理、化學和生物的變化,必須在采樣時針對水樣的不同情況和待測組分的特性實施保存措施,并力求縮短運輸時間,盡快將水樣送至實驗室進行分析。具體的說保存樣品的基本要求:一是抑制微生物作用,二是減緩化合物或絡合物的水解及氧化還原作用,三是減少組分的揮發和吸附損失。在實際操作中樣品保存和運輸過程我們必須遵循《水質采樣 樣品保存和管理技術規定》(HJ 493-2009)的規定,同時要注意,對于特殊樣品要用特殊的運輸方法[4],尤其是當待測組分濃度低時,更要注意水樣的保存。
在同一個采樣點上采樣時,同時采集雙份平行樣,按密碼方式交付實驗室進行分析,可按10%-20%的頻率采集密碼控制樣。以上方法只能判斷采樣和分析中的精密性,卻難以估量采樣誤差的大小,更無法分清誤差的主要來源是發生在現場,或是發生在實驗室分析過程中。因此,多采用在同一個點上采樣時,同時采集雙份平行樣,A樣和B樣,并按照和采集樣品相同的操作,將實驗室用純水采入空的樣品容器中,用作現場空白C樣。
在水樣進行分析前,必須創造潔凈的實驗環境[5],盡量減少實驗內污染成分、溫度、溫度對試驗分析的影響。分析用儀器設備、玻璃量器應定期進行檢定校正。同時根據實驗需要,選用合適材質的器皿,使用后應及時清洗、晾干,防止灰塵等沾污。特別需要注意的是在同一實驗室內不得進行相互有干擾的組分分析。
實驗用的去離子水要在獨立的制水間制備,并要經常檢查水質。一般實驗用水的電導率小于2.0μs/cm。對于一級用水盡可能用前現制,不貯存。二級水和三級水制備后可盛裝在密閉的聚乙烯容器中。盛水容器保持清潔,應定期清洗,以免影響水的質量。
所用試液應根據使用情況適量配制試液,選用試液瓶時盛裝時,容積和材質都要合適,并注意容器的密閉性。配制試液時,在試液瓶上貼上標簽,寫明試液名稱、試液組份、試液濃度、配制人、配制日期等,并注明試液的有效期。試液在保存過程中應注意防塵、避免陽光照射、遠離熱源,必要時可在瓶口罩上燒杯防塵。試液一經從試液瓶倒出,不得返回。保存在冰箱的試劑,應置室溫時才能使用。
標準溶液應使用純度不低于優級純的試劑或基準試劑配制,盡量購買標準物質使用。在購買標準物質時,必須購買有證標準物質。
要經常檢查試劑是否變質、失效,若有及時廢棄。取用試劑時,遵循只出不進、用后及時密封、分類保存的原則。防止將固體試劑或液體試劑混合貯放,嚴格防止試劑交叉污染。一般試劑配制時,應不低于分析純度。
空白值是一種樣品用實驗用水來代替,其它步驟、操作過程同樣品測定一樣所測得的值。影響空白值的因素有計量儀器的性能及環境條件、器皿的潔凈程度、試劑的純度、實驗用水的質量等。一般情況下每批樣品至少做一個空白試驗。空白值的測定與樣品測定同樣重要,尤其是用容量法分析待測組份時,如測高錳酸鹽指數時,就要求分析空白值,因為樣品的含量高時,如缺這一項結果,將影響最終評價結果。在標準的操作條件下,對某個分析方法的空白值通常波動范圍很小。若波動值大或變化大時應查明原因,可以繪制質控圖進行控制,使其測定結果小于檢出限。
校準曲線包括標準曲線和工作曲線,是表述待測物質濃度與所測量儀器響應值的函數關系。校準曲線是取得準確測定結果的基礎。工作曲線是配制一系列濃度標準溶液,為分析標準溶液測得的儀器響應值,用分析樣品完全相同的方式,最后在扣除零濃度的響應值后繪制的曲線。標準曲線,是在經過實驗證實,標準溶液系列在省略如前處理部分操作步驟后,測量響應值所得數據繪制的曲線。繪制標準曲線時,要求標準系列≥6個,濃度值均勻分布在測量范圍內,用二元一次線性回歸方程計算校準曲線的相關系數、截距和斜率,應符合標準方法中規定的要求,一般情況相關系數(r)應≥0.999。使用校準曲線時要求在范圍內使用,同時應注意該方法的使用范圍,不得外延。必要時應對曲線上的每一個點進行校核。
同一樣品在完全相同的條件下進行同步分析,按樣品的復雜程度、方法和儀器的精度等因素確定平行樣的數量。必要時,應全部做平行雙樣分析,否則至少應按同批測試的樣品數,隨機抽取10%的樣品進行平行雙樣分析。當一批樣品數量較少時,應增加平行樣的測定率,要求凡能做平行樣的分析項目,不少于10%平行雙樣,樣品較少時每批樣品至少做一個。部分平行雙樣測定的合格率小于95%時,除對不合格樣品重新做平行雙樣測定外,應增加測定10%的平行雙樣。
準確度是反映系統誤差和隨機誤差的綜合指標,指真值與測量值之間的符合程度。通常用準物質分析、加標回收率、不同方法的比較三種方式進行檢驗。一般要求每批樣品,有要求10%質控樣品,或不少于一個準確度質控樣品,測得的回收率和絕對誤差應符合方法規定要求。
方法比對的重點是一些如污染糾紛、仲裁比較重要的監測。儀器比對重點是不能使用標樣及標準物質進行考核的儀器,如大氣采樣器。人員比對重點放在新調換項目和新上崗人員上。以上三種比對方式,在實驗室質量控制中需要不定期進行,以促進質量控制的實施。
定期使用有證標準物質進行監控,開展實驗室內部質量控制、積極參加實驗室間的能力驗證或比對、對待測組分使用不同或相同方法進行重復校準或檢測、對存留樣品進行再校準或再檢測、分析一個樣品不同特性結果的相關性等方式都是實驗室質量控制至關重要的手段。
原始記錄是監測報告的最重要的依據,監測過程中應及時記錄。記錄時做到字跡清晰、端正,原始記錄不得涂改,出現錯誤時,將錯誤值畫一橫線,把正確值填寫在旁邊,并簽名。數據記錄要同時考慮到計量器具的準確度和精密度,以及測量儀器本身的讀數誤差,有效位數可以記錄到最小分度值。記錄時應能再現足夠的信息。
記錄原始數據使用的是有效數字,因此測定值由有效數字構成,測定值的運算應按近似計算規則進行,必然是近似值。一個測量值的位數,取決于數值的正確計算和正確記錄的原始數據。先確定有效數值位數,其余數字應按修約規則一律舍去。使用多種計量儀器時,以最少的一種計量儀器的位數表示的有效數字來表示。
監測數據報告執行三級審核制度:采樣—分析原始記錄—報告。現場采樣人員,認真填寫采樣記錄,并進行互審;分析人員將分析數據交校對者校核簽名后交技術負責人(質控負責人)審核。隨時發現問題,隨時重新采樣、分析、計算、審核。
總之,要充分了解水環境質量,就需要對水環境進行有計劃監測和調查研究,而水環境監測整個工作的基礎,而水環境質量監測質量控制是此工作開展的技術關鍵。同時隨著現代社會的發展,人們對環境質量的愈加關切,因此監測數據的重要性日益引起有關方面的共同關注[6]。因此,水環境監測全過程嚴格實施質量控制,是保證水環境監測結果的精密性、準確性、可比性、完整性和代表性的關鍵,只有達到了這個“五性”的結果,監測數據才能正確可靠,在使用中才具有法律性和權威性。
[1]李季芳.水環境監測的質量控制和質量保證措施[J].科技情報開發與經濟.2005,15(23).
[2]韓曉玲.加強水環境監測實驗室的質量控制和質量保證[J].科技與企業.2012,10.
[3]冼國偉.淺談水環境監測質量控制措施 [J].生態與環境工程.2011,21.
[4]謝立新.對水環境監測質量保證和質量控制的認識.中國水利學會2010年學術年會論文集,2010.
[5]蔣樹艷.實驗室水質監測的質量控制的質量保證[J].中國資源綜合利用,2010 vol.28.NO.7.
[6]葉炳效,張佳武,趙文舉,孫珂.水環境監測質量控制相關措施的探討[J].河南水利與南水北調.2010,07.