質量控制圖在土壤重金屬的電感耦合等離子體發射光譜法測定中的作用分析

趙坤 莢辰飛

摘? ?要：文章以質控圖為研究對象，研究其在土壤樣品中的具體作用。實驗流程為：處理土壤樣品、分析測試土壤成分、搭建質量控制圖。實驗分析方式為：檢驗空白值、檢驗土壤測定結果。實驗結果為：質控圖是用于常規檢測的有效方式，能夠反映出測試對象的波動變化;當質控圖與空白值兩者結合時，具有動態控制試驗環節的能力;借助等離子發射光譜法，實現對質控圖應用性能的分析，發現其對試驗儀器、運維狀態、環境調控、用具清洗等均有良好質控作用。

關鍵詞：土壤;質量控制圖;空白值

質控圖來源于統計檢驗原理、高等數學概率論，是在兩者的數學邏輯理論基礎上繪制而成的圖形，此圖實現了直觀判斷試驗對象的質量，并且較為客觀、持續地反映著試驗結果的變化狀態，逐漸發展成為常規性質檢控制方式。把質控圖與空白值兩者相結合，實現了對檢出限的測定并加強了動態控制檢測條件的控制能力。此種結合技術，有助于增強分析測試能力，保證實驗結果的精準性。

1? ? 材料確定與方法簡述

1.1? 處理土壤樣品

處理土壤樣品流程：利用奧地利生產的安東帕微波消解儀，以遵循微波消解處理理念。消解試劑為：硝酸（HNO3）、鹽酸（HCl）、氫氟酸（HF）、高氯酸（HClO4），此組合對土壤具有全分解能力，在土壤礦物晶格消解完成時，在樣品待測元素中添加試液。

1.2? 分析測試

分析測試的流程：采用電感耦合等離子發射光譜儀（美國珀金海爾默，PE8000），其射頻功率在1 250 W，等離子氣體的流量速率為15 L/min，分析測試產生的輔助氣流速率為0.5 L/min，相對應的載氣流量速度為1.0 L/min。

1.3? 質量控制圖的繪制流程

1.3.1? 搭建質量控制圖

選用GSS-2土壤標準樣品作為標志樣品，其中GSS-2土壤的選擇是取決于其與寧夏土壤具有高度相似性，分別表現在土壤組成元素、基體組織等。在樣品抽取期間，實現對GSS-2土壤標志樣品開展兩次平行分析，每次檢測取一個單品，并且測定2次全序存在的空白值，保持兩者相對偏差數值小于50%。累積確定n>20對的平行雙樣測試數據，計算每組雙樣的總均值（x）、標準差數值（S），將測定數設為橫向坐標，將測定數設為豎向坐標，以原始數據為基礎，開展其相應位置所在連續點的測繪，得出質控圖。

全部平均數x作為中線，x與S的加減關系代表的是上、下輔助限（測定結果在此范圍為良好），x與2S的加減關系代表的是上下警告限（測定結果超過這個范圍，應保持警惕），x與3S的加減關系代表的是上控限（測定結果超出這個范圍，表示的是失控狀態）。

如發現原測定數據已然超出了上下控制限者，應將其進行剔除處理，使剔除后的總數達到n不小于20，并重新進行各參數的測定與計算，完成質量控制圖的繪制。若所建質控圖落在x與S的加減關系范圍內，其應約在總數中的占比為0.68，若此數值小于0.5，則此圖不準確;若連續7點集中在中心線一個方向，則表明已獲得的數據處于失去控制狀態，需要重繪質控圖。

1.3.2? 質量控制圖的應用方式

在對每批次土壤樣品精準分析期間，將兩個GSS-2標準樣品以平行方式，分別帶入同批樣品中，并對其開展消解與測定兩個程序，繼而將測定數據以帶入方式，繪制標準樣品的質控圖，并且實現在空白值質控圖中，逐一添加空白測定值，實現逐一檢驗流程。若標準試樣測定結果在上下控制限區域，則表明同批土樣數據具有精準性[1]。

2? ? 結果與分析

2.1? 檢驗空白值

利用質控圖開展質量分析與控制時，以土壤中的銅為實例，對其他重金屬元素開展全面質控，并對其實施質控應用。空值數值大小與分析方法的適用能力、測試環境條件作用、測試條件、人員操作能力等因素具有關聯性，尤其是對微量樣品測定結果具有較大影響，分別表現在數據的精準性、流程的檢出限。檢測極限取決于空白值的標準差。將標準偏差定義為樣品檢測限的3倍空白值。

根據空白樣本量的全序測定結果，參數值設定在X=0.001 2，S=0.000 5，以此獲取質控圖的相關數據。將質量控制圖的上控限、上警限、上輔助限、平均線逐一繪制，獲得質控圖，空白值質量控制圖不存在下控制限與下警戒限兩個項目。由于測定的空白試驗值呈現穩步下降狀態，但空白試驗值達到中心線位置時，試驗水平呈現上升趨勢，可適當逐步用較小的試驗值取代原來的空白實驗值，對各統計量實現重新計算，并再次繪圖（見圖1）[2]。

圖1中的點數排列的25批空白樣品測定結果。如圖2所示，第4批樣品的空白部分高出了上部控制范圍。通過化驗，此為使用純硝酸消化土樣所致，改為最佳級別后空白值顯著減少。

2.2? 實驗結果分析

質控圖是在高等數學概率論和統計檢驗的基礎上建立的一種圖形，此圖一方面有助于直觀地判斷分析質量的變化趨勢，另一方面實現了較為客觀、持續性地反映分析試驗結果的變化狀態。在實現質控圖與空白值檢驗方式兩者相結合的過程中，一方面實現了檢出限的成功檢驗，另一方面達成了實時控制檢測多種條件，具有良好的應用效能。用電感耦合等離子體發射光譜實現土壤重金屬元素分析期間，基質控制應重點在于試劑驗收流程、測試儀器運行狀態、設備操作檢定、設備性能分析、設備故障問題、環境條件適應性、測試器具的清潔問題[3]。

根據已繪制完成的質控圖，將后續分析結果持續代入質控圖中，并且檢查每批次的分析質量，待一個周期數據收集完成后，重新匯總數據、分析其中存在的相互關系，觀察內在的x與S，2S，3S之間的關系，并且獲得全新的質控圖。推廣應用質控圖有助于增強實驗室分析測試能力，為質量管理提供助力，全方位保證實驗數據質量。由此發現，質控圖具有良好的試驗對象控制能力，并且在與空白值合作應用時，有助于全方位動態監控試驗條件，有助于試驗的良好運行與發展，具有廣泛的應用價值。

3? ? 結語

（1）質控圖是用于常規質檢的有效措施，以此反映測試結果的波動狀態。

（2）當質控圖與空白值兩者技術結合時，其具備控制試驗條件的能力。

（3）借助等離子發射光譜法，分析質控圖應用性能，分析發現其對試驗儀器、運維能力、環境控制、器具清洗等均有良好質控作用。

[參考文獻]

[1]李妹霞，方蘭葉，陳建成.基于休哈特質量控制圖安全預警系統管理和常規護理安全不良事件管理的優劣差異[J].醫學理論與實踐，2020（3）：510-512.

[2]田洪雷，劉攀，李景濱.7系鋁合金8種元素分析質量控制圖的建立與應用[J].中國測試，2020（1）：56-63.

[3]趙東陽.電感耦合等離子體發射光譜法測定巖石中銻的研究及其測量不確定度的評定[D].長春：吉林大學，2017.