提高環境監測數據準確性初探

陳泓霖 邱國良 李恒

摘要：根據多年的環境監測工作經驗，探討了通過選用合格的或性能較好的器具、選用潔凈無污染的實驗器具、合理設置曲線濃度點及曲線范圍、提高儀器響應值、檢查穩定性、加強質量保證與質量控制措施的應用等措施，來提高環境監測數據的準確性。

關鍵詞：環境監測;曲線范圍;響應值;質量控制;準確性

中圖分類號：X83 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）11-0-02

Abstract： Based on many yearsexperience in environmental monitoring， the measures to improve environmental protection are discussed， such as selecting qualified or better performance instruments， selecting clean and pollution-free experimental instruments， setting curve concentration points and curve ranges reasonably， improving instrument response value， checking stability， and strengthening the application of quality assurance and quality control measures. Accuracy of environmental monitoring data.

Key words： Environmental monitoring; Curve range; Response value; Quality control; Accuracy

環境監測是生態環境保護的重要手段，能夠為環境管理、污染治理提供依據，能夠有效提高生態環境保護水平。環境監測工作過程中，實驗室分析的質量控制作用不容忽視。雖然都是依據國家或行業分析方法標準操作測定，但技術人員本身的專業知識水平及操作分析習慣有所差別，在具體的操作分析過程中可能會出現一些影響分析結果準確性的細節問題。本文以筆者從事多年實驗室分析測試所積累的經驗，總結和提煉出幾點能夠提高監測數據準確性的心得體會，希望能夠為環境監測機構的實驗室分析技術人員、實驗室負責人等相關工作者提供借鑒。

1 提高監測數據準確性探討

1.1 通過校準或實驗檢查選用合格的實驗器具，盡量減少實驗器具不合格帶來的誤差

環境監測實驗室分析過程中，用到的量取體積或定容體積等所需要的各種器具，如移液管、容量瓶、比色管等，使用前可通過各種器具相應的校準方法選取合格或是誤差較小的器具用于分析實驗。需要磨口密封的器具，可通過試漏或實驗檢查篩選出密封性能較好的器具用于樣品分析。如測定總氮用到的比色管，可首先選用若干個（20個以上）同批次的比色管，利用標準值為1～2 mg/L的總氮標準樣品作為水樣，按樣品測定過程進行消解，消解后通過觀察液面位置變化情況（密封性能較差的比色管消解后管內液體會增多或減少）以及測定吸光度值，淘汰密封性能較差的比色管，篩選出密封性能較好的比色管用于樣品分析，能提高監測結果的準確性。通過校準或實驗檢查篩選的器具使用一段時間后，需定期再次校準或實驗檢查，以保證使用合格或性能較好的器具進行實驗分析。

1.2 實驗器具潔凈無污染，防止實驗器具污染帶來的誤差

實驗器具需清洗干凈，避免器具污染導致測定結果不準確。實驗器具有多種清洗方法，根據不同需要選用。如測定微量金屬元素所用器具需用酸浸泡，再用去離子水清洗，測定環境空氣中氯化氫的吸收管用去離子水浸泡清洗等。樣品濃度越低，對器具無污染要求越高。

1.3 實驗操作規范，也可以減少誤差

環境監測實驗室分析過程中，各種操作過程如能嚴格按照相應的正確步驟做到位，也可以減少誤差。如移取溶液時正確潤洗移液管、放完溶液后等待15 s、定容步驟操作正確、滴定時半滴操作等，這些操作上的細節問題做到規范正確，也是可以減少測定結果的誤差。樣品測定過程中，嚴格按照方法標準上的操作步驟與要求，不隨意更改比色皿厚度、實驗條件、前處理等，都是保證結果準確的前提條件。

1.4 曲線濃度點及曲線范圍合理設置

外標法曲線多數是呈直線線性關系，理論上最佳測定范圍在曲線中間段，如位于曲線低端或高端誤差會相對大一些。有的檢測人員認為必須按方法標準上列舉的濃度點來設置自己的曲線，這是一個認識誤區。因為大多數項目的分析方法標準上的曲線是適合低濃度的地表水至高濃度廢水的測定范圍，在方法測定范圍內，可以根據自己所測定樣品的實際需要設置合理的濃度點及曲線范圍。曲線濃度點及曲線范圍應根據環境質量標準值及各項目的濃度水平設置，盡量使實際樣品測定結果位于曲線中間段，低濃度項目最低濃度點盡量接近檢出限。少數項目可以采用方法標準上的曲線范圍，也可以根據實際需要設置。低濃度項目建議根據實際需要設置合理的濃度點及曲線范圍;部分項目既需測定廢水又需測定地表水時，建議可以多設置1～3個濃度點，根據需要可以共用部分濃度點，不建議共用同一曲線。

1.5 同等間隔濃度點時盡量拉大響應值相差比例

環境監測中一般都采用外標法計算結果，工作曲線多是呈直線線性關系。同等間隔的濃度點時，如果響應值間隔差距拉的越大，響應值較小變化幅度計算得出的測定濃度變化幅度越小，測定結果越準確;如響應值間隔差距較小，響應值較小變化幅度計算得出的測定濃度變化幅度也會擴大，使得測定結果誤差偏大。分光光度法測定原理基于朗伯（Lambert）-比爾（Beer）定律：A=abc。b為溶液層厚度（比色皿厚度），c為溶液的濃度，a為吸光系數;比色皿厚度增加，吸光度增大。對于一些分光光度法測定項目，都是國內外長期以來采用的經典分析方法，方法標準明確規定了比色皿厚度、測定范圍。如低濃度的總磷、六價鉻、揮發酚都是規定使用30 mm厚度的比色皿，就是為了拉大吸光度差距，以便測出極低濃度物質。光度法適宜的測定范圍為吸光度在0.2～0.8之間，實驗經驗證明多數項目測定上限曲線濃度點的吸光度也是不會高于0.8或0.9。如果曲線上限濃度點吸光度偏低（0.5以下），則可能此次所用試劑或操作有誤。溫度變化對吸光度的變化一般不會很大（一般不會超過30%）。如果發現同一濃度點測得的吸光度較以往差別很大（差別達到50%以上），此次操作或試劑是有問題的;如果出現吸光度大于1的情況，則曲線上限濃度點過高或是操作、試劑有誤，不符合分析測定基本要求。對于分光光度法測定項目，沒有必要再拉大吸光度差距，只需嚴格按照方法標準上的測定條件進行測定即可，少數項目可在測定范圍內根據實際需要適當降低曲線上限。色譜類分析方法中，一般是無明確規定的測定范圍，可根據儀器性能、樣品濃度、環境質量標準確定適宜的曲線范圍。如氣相色譜，可以采取設置分流比、儀器條件、清理玻璃襯管、凈化色譜柱等措施，尋求同一濃度點時盡量提高儀器響應值（合理穩定前提下），再根據環境質量標準值及物質濃度水平設置曲線濃度點，盡量使實際樣品測定結果位于曲線中間段，能提高分析結果的準確性。根據多年的經驗，如氣相色譜使用和維護較好，同一濃度點同等條件下的響應值在1～2年內不會出現很大的變化（差別不會超過50%以上）。色譜類、光譜類儀器分析重在正確操作使用和維護好儀器，讓儀器保持良好的性能;合理設置儀器條件提高響應值（合理穩定前提下），選用適宜的濃度點及曲線范圍，不宜追求過于寬廣的曲線范圍。

1.6 大批量樣品分析時，注意檢查穩定性

環境監測中如果遇到大批量樣品、長時間使用色譜類、光譜類等大型儀器分析時，需注意檢查儀器穩定性。一般每測定10個或20個樣品后，選用中間濃度點或某一樣品再次測定響應值，檢查儀器是否運行穩定，以便及時發現問題或采取措施?；瘜W類大批量樣品分析時，也可以增加平行樣的數量，檢查測定結果的穩定性。

1.7 加強質量保證與質量控制措施的應用

環境監測分析中有的標準樣品和質控樣品一起分析，有的人員認為標準樣品或質控樣品測定合格，自己的測定過程及計算等就不存在問題，測定的實際水樣也是合格的，但是不應有這種極端想法。因為標準樣品一般都是中等濃度的（濃度處于工作曲線中段）、無干擾物質的純物質水溶液，且標準樣品都是允許有偏差的，如測定操作及計算過程中存在某些問題，標準樣品考核結果可能是會合格的。但實際水樣物質濃度較低（濃度處于工作曲線低端），還可能存在其他極低的干擾物質，測定誤差會放大。標準樣品考核結果合格不能充分證明實際樣品分析結果準確，應加強質量保證與質量控制措施的應用。近幾年來，新頒布的分析方法標準均帶有較具體的質量保證與質量控制措施，可根據方法標準的要求進行應用與評判。對于以前頒布的方法標準，質量控制措施偏少，也可以根據實驗分析本身的要求加強質量控制措施，如測定現場空白樣、密碼平行樣、平行雙樣等。必須對如空白樣、平行樣測定等開展質量控制措施，評價判斷所進行的質控措施是否符合相關質控要求。

1.8 其他需注意細節

環境監測需注意采樣位置準確、樣品具有代表性、采樣方法需符合相關技術規范、樣品保存與運輸需符合相關技術規范等;實驗室用水、實驗試劑需符合相關方法標準要求;儀器設施運行正常、檢定合格，操作使用與維護正確到位;分析人員須具備基本的實驗分析專業知識，管理要求嚴格等。

2 結論

環境監測過程中，應當嚴格按照方法標準或技術規范上規定的要求、操作步驟展開樣品測定，以保證監測結果的準確性。此外，可通過選用合格的或性能較好的器具、選用潔凈無污染的實驗器具、合理設置曲線濃度點及曲線范圍、提高儀器響應值、檢查穩定性、加強質量保證與質量控制措施等，來提高環境監測數據的準確性。

參考文獻

[1]中國環境監測總站.環境水質監測質量保證手冊（第二版·增補版）[M].北京：化學工業出版社，2009.

[2]國家環境保護總局《水和廢水監測分析方法》編委會，魏復盛.《水和廢水監測分析方法》（第四版） [M].北京：中國環境科學出版社，2002.

[3]康恒.等.分光光度法中不同光程長度比色皿間關系驗證[J].環境保護與循環經濟，2013， （6）：65-66.

[4]劉東梅.用分光光度法繪制標準曲線時應注意的問題[J].甘肅環境研究與監測，1996，9（4）：48-51.

[5]鄧敬頌.等.常用金屬元素標準曲線保留時間探討[J].農業開發與裝備，2017， （3）：110-112.

[6]喬歡歡.等.水質監測中總磷標準曲線的穩定性研究[J].能源與環境，2017， （1）：95-96.

[7]秋露平.水質監測中質量控制措施分析[J].華東科技（綜合），2019， （1）：0358-0358，0383.

[8]李占靈.淺析環境監測質量控制對策[J].科學與信息化，2019， （16）：178-178，181.

收稿日期：2019-08-21

作者簡介：陳泓霖（1986-），女，實驗師，本科，主要從事環境監測方面的工作。

通訊作者：邱國良（1982-），男，高級工程師，本科，主要從事環境監測方面的工作。