环境监测质量保证环境监测 教学课件

1、第七章 环境监测质量保证第一节质量保证的意义和内容第二节实验室认可第三节监测实验室根底第四节数据统计和结果表达第五节实验室质量保证第六节标准分析方法第七节环境标准物质第八节环境监测管理第九节质量保证检查单意义: 环境监测质量保证是环境监测中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，它可以保证数据质量，使环境监测建立在可靠的根底之上。 可靠：精密、准确、 有效：完整、代表、法律意义 可比：标准、一致、权威 协调：程序、实验室、人员、仪器、方法第一节 质量保证的意义和内容原那么 技术上的合理：具备评价数据质量的手段

2、平行样、极差控制图精密度 加标回收率、控制样品准确度 经济上的合理性： 可靠性低的数据导致经济损失 获得可靠性高的数据费用高 法律上的合理性： 按标准执行和记录，具备法律上的辩护能力科学完整可行手段：技术管理机构文件活动内容: 环境监测质量保证是整个监测过程的全面过程管理，包括制订方案；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。 其内容包括：采样、样品预处理、储存、运输、实验室供给、仪器设备、器皿的选择和校准，试剂、溶剂和基准物质的选用，统一测量方法，质量控制程序，数据的记录和整理，各类人员的要求和技术培训，实验室的清洁和平安，以及编写有关的文件，指南和手册等。 质量

3、控制技术环节： 实验室： 室内精确性 空白试剂、校准曲线检查、仪器标定、 各样分析、质量控制图等 外部准确性 站室人员间比较、考核分析标准样 现场评价第一节 质量保证的意义和内容质量保证管理方面： 纵各过程：方案-采样-预过程-分析-数据处理 横各方位：实验室人员、仪器、试剂、环境 操作方法、记录等 制定监测方案、确定质量要求、规定监测分析系统、编写文件。最低限度质量保证程序的核心。 使各项工作处于受控状态，并按照体系要求开展质量监控、质量体系评审和审核、验证实施，确保实验室处于一种良性循环的状态。 第二节 实验室认可和计量认证/审查认可概述一、中国实验室国家认可制度 实验室：是指进行校准或检

4、测的实体。 根本职能：通过自身的检验工作为社会和委托人出具准确、可靠、公正、可信的检验数据，来满足执法监督和社会民众的需求。 实验室认可：权威机构给予某实验室具有执行规定任务能力的正式成认。 宗旨：公正、科学、准确效劳、竞争 完善体系、提高水平国际互认 是与国际接轨的认可体系原那么：自愿申请，专家评审，国家认可其他：获准认可的实验室由认可机构授 予资格证书 、认可证书的有效期 为五年。标志内容：公正性、技术能力 。两大方面： 管理要求和技术要求。第二节 实验室认可和计量认证/审查认可概述一、中国实验室国家认可制度二、计量认证/审查认证 计量认证：计量部门依据?计量法?对检验机构的强制考核。 审

5、查认可：国家技术监督局对检验机构的强制标准、审查。 2001年12月1日，二合一。 中国特色的政府对实验室强制认可。管理模式分国家级和省级。第二节 实验室认可和计量认证/审查认可概述仪器试剂环境人员实验室第三节 监测实验室根底 实验室是获得监测结果的关键部门，要使监测质量到达规定水平，必须要有合格的实验室和合格的分析人员。具体的讲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；实验室的清洁和平安工作；分析人员的操作技术和别离技术等。 仪器和玻璃量器是为分析结果提供原始测量数据的设备。它的选择视监测目的要求和实验条件而定。仪器和量器的正确使

6、用、定期维护和校准是保证监测质量、延长使用寿命的重要工作，也是反映操作人员技术素质的重要方面。 第三节 监测实验室根底一、实验用水配液用 一蒸馏水 亚沸蒸溜器最终纯水器 结构：气相加热 特点： 亚沸：低于沸点蒸发，不存在因沸腾时泼溅和液滴夹带现象导致杂质对馏分的污染 二次蒸馏 一蒸馏水去离子水天然水净化（沉淀过滤）自来水 曝气（除氯） 去离子水井 水 除大量无机盐 特点： 金属杂质少 适合痕量金属分析 微量树脂 不适有机物（三）特殊要求的纯水（自学）其它方法：反渗透、吸附法离子交换树脂（阴阳组合）二去离子水去离子水是用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂以一定型式组合进行水处理。去离子水含金属杂质极

7、少，适于配制痕量金属分析用的试液，不适于配制有机分析试液。在分析某些指标时，对分析过程中所用的纯水中这些指标的含量应愈低愈好，这就提出某些特殊要求的纯水以及制取方法。二、试剂与试液一化学试剂的级别二表示方法 质量高于一级品的高纯试剂超纯试剂目前国际上也无统一的规格，常以“9的数目表示产品的纯度。在规格栏中标以4个9，5个9，6个9。 其他表示方法有：高纯物质EP；基准试剂；pH基准缓冲物质；色谱纯试剂GC；实验试剂LR；指示剂Ind；生化试剂BR；生物染色剂BS和特殊专用试剂等。三、实验室的环境条件清洁、平安一清洁：超痕量分析 空气清洁度 表9-5 颗粒大小和数量 超净实验室 or 简易装置

8、封、空气过滤器，空调 小 有缓冲室、正压； 四壁、地面、桌面 第三节 监测实验室根底三、实验室的环境条件 实验室空气中如含有固体、液体的气溶胶和污染气体，对痕量分析和超痕量分析会导致较大误差。所以要求实验室的空气清洁度到达较高的标准。最好能在超净实验室中进行或使用。超净实验室中空气清洁度常采用100号。这种清洁度是根据悬浮固体颗粒的大小和数量多少分类的。具体见表。 三、实验室的环境条件清洁、平安一清洁：第三节 监测实验室根底二平安：防灾：设备：有，放置；保管；检查 制度规定：危险试剂专人管理、批准使用 规定操作、防对外污染 素质：整齐、条理、清洁、细心、不乱放应急：培训、方案、设施、方法四、实

9、验室的管理及岗位责任制一分析人员：(1)资格、能力：学历水平、考核证书 岗位职责、各项测试(2)操作、素质：准备工作、书写、清理、 态度二质量保证人员： 熟悉内容，了解关键、能数理统计， 对下监督、检查，对上报告实施 技术效劳交流、培训、解决三平安制度，见前第三节 监测实验室根底四药品使用管理制度 管理：专人发放、分类存放、定期检查 危险物品加强管理，专门存放、专门措施 使用：正确、按规定、平安、环保五仪器使用管理制度 选用：合格产品F，组间影响显著例：影响因素为实验室L判断影响是否显著集合的定义内涵集合中所有元素外延六、模糊聚类分析模糊集合A 没有明确的内涵和外延 用其特征函数隶属函数uA(

10、x)表征，表示x属于A的程度集合B集合C论域u元素A集合A模糊数学是用数学方法来解决一些模糊问题。所谓模糊问题是指界限不清或隶属关系不明确的问题，而环境质量评价中“污染程度的界限就是模糊的，人为的用特定的分级标准去评价环境污染程度是不确切的。 采用隶属度的概念来表达客观事物是模糊数学的基点，由此去研究众多模糊现象。bj= (airij)模糊综合评价 某污染因子子集u=DO, BOD5, OC, un 相应的权重集，反映各因子的重要性，或对“重要的隶属程度： A=(a1, a2, an, ai=1 评价集：V=I级, II级, III级, Vm级, 单因子模糊评价：确定ui对Vj的隶属度rij，

11、如级“DO属于“II级的程度单因子模糊评价集：RDO=rDO-I, rDO-II, rDO-IIi, rDO-Vm单因子模糊评价矩阵： B=ARR=rDO-I, rDO-II, rDO-IIi, rDO-Vm rBOD5-I, rBOD5-II, rBOD5-IIi, rBOD5-VmrOC-I, rOC-II, rOC-IIi, rOC-Vm run-I, run-II, run-IIi, run-Vm模糊聚类分析N个样品：x1, x2, x3, xnM个特性指标：xi-OC, xi-BOD5, xi-DO, xim1.标定：样品xi、xj之间的接近程度求距离dij 亲疏关系相似系数rij2

12、.分类： 数据矩阵计算x1, x2, x3, xn间的相似关系，得关系矩阵R 作合成运算，得其等价矩阵R# 根据截矩阵分类六、模糊聚类分析x1-OC, x1-BOD5, x1-DO, x1mx2-OC, x2-BOD5, x2-DO, x2m xn-OC, xn-BOD5, xn-DO, xnm 监测的质量保证从大的方面可分为采样系统和测定系统两局部。实验室质量保证是测定系统中的重要局部，它分为实验室内质量控制和实验室间质量控制，目的是保证测量结果有一定的精密度和准确度。一、名词解释一 准确度 “加标回收法，即在样品中参加标准物质，测定其回收率，以确定准确度，屡次回收实验还可发现方法的系统误差

13、，这是目前常用而方便的方法，其计算式是：所以，通常参加标准物质的量应与待测物质的浓度水平接近为宜。因为参加标准物质量的大小对回收率有影响。 二精密度 精密度是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得测定值的一致程度，它反映分析方法或测量系统所存在随机误差的大小。极差、平均偏差、相对平均偏差、标准偏差和相对标准偏差都可用来表示精密度大小，较常用的是标准偏差或相对标准偏差。 通常室内精密度是指平行性和重复性的总和；而室间精密度即再现性，通常用分析标准溶液的方法来确定。三灵敏度 分析方法的灵敏度是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。它可以用仪器的响应量或其

14、他指示量与对应的待测物质的浓度或量之比来描述。实际工作中，常用标准曲线的斜率来度量灵敏度。灵敏度因实验条件而改变。标准曲线的直线局部以下式表示：式中：-仪器的响应量； -待测物质的浓度； -校准曲线的截距； -方法的灵敏度，值越大，说明方法灵敏度越高。 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。四空白试验 空白实验又叫空白测定。是指用蒸馏水代替试样的测定。其所加试剂和操作步骤与试样测定完全相同，并同时进行。空白实验的目的是为了了解分析中的其他因素，如试剂中杂质、环境及操作进程的沾污等对试样

15、测定的综合影响，以便在分析中加以扣除。五校准曲线calibration curve 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它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。 某一方法的标准曲线的直线局部所对应的待测物质浓度或量的变化范围，称为该方法的线性范围。六检测限 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。七测定限(Limit of determination) 测定上限是指在测定误差能满足预定要求的前提下，用特定方法能够准确地定量测定待测物质的最大浓

16、度或量。最正确测定范围(optimum concentration range)又叫有效测定范围，是指在测定误差能满足预定要求的前提下，特定方法的测定下限到测定上限之间的浓度范围。 方法运用范围是指某一特定方法检测下限至检测上限之间的浓度范围。显然，最正确测定范围应小于方法适用范围。二、 实验室内质量控制内部质量控制是实验室分析人员对分析质量进行自我控制的过程。一般通过分析和应用某种质量控制图或其他方法来控制分析质量。一质量控制图的绘制及使用: 编制控制图的根本假设是：测定结果在受控的条件下具有一定的精密度和准确度，并按正态分布。 编制均数控制图的方法：用同一分析方法在短时期内屡次至少20次测

17、定某一控制样品与环境样品的浓度、组成尽量相似，计算它们的平均值和标准偏差，从而计算上、下控制限，上、下警告限等。 实验室间质量控制的目的是检查各实验室是否存在系统误差，找出误差来源，提高监测水平，增加各实验室之间测定结果的可比性。这一工作常由某一系统的中心实验室、上级机关或权威单位负责。一实验室质量考核其考核方案一般包括如下内容：质量考核测定工程质量考核分析方法质量考核参加单位质量考核统一程序质量考核结果评定考核内容有：分析标准样品或统一样品；测定加标样品；测定空白平行，核查检测下限；测定标准系列，检查相关系数和计算回归方程，进行截距检验等。三、 实验室间控制质量 二实验室误差测验 在实验室间

18、起支配作用的误差常为系统误差，为检查实验室间是否存在系统误差，及它对测量结果是否有影响，可不定期对有关实验室进行误差测验。常用方法为根据双样图的图形来判断实验室存在的误差。 标准分析方法又称分析方法标准，是技术标准中的一种，它是一项文件，是权威机构对某项分析所作的统一规定的技术准那么和各方面共同遵守的技术依据。 一、 标准分析方法 二、 分析方法标准化1、协作试验：是指为了一个特定的目的而按照预定的程序所进行的合作研究活动。可用于分析方法标准化、研制标准物质、监测网的质量控制、实验室性能评价、分析人员考核等活动。 2、分析方法标准化协作试验的目的：是为了确定拟作为标准的分析方法在实际应用条件下

19、可以到达的精密度和准确度，制定实际应用中分析误差的允许界限，以作为方法选择、质量控制和分析结果仲裁的依据。三、 监测实验室间的协作试验一、环境标准物质及其分类一环境计量 环境计量是定量地描述环境中有害物质或物理量在不同介质中的分布及浓度或强度的一种计量系统。环境计量包括环境化学计量和环境物理计量两大类。 环境化学计量是以测定大气、水体、土壤以及人和生物中有害物质为中心的化学物质测量系统；环境物理计量是以测定噪声、振动、电磁波、放射性、热污染等为中心的物理计量系统，有关计量工程在前述各章已有表达。二基体和基体效应 在环境样品中，各种污染物的含量一般在ppm或ppb级水平，而大量存在的其他物质那么称为基体。 由于基体组成不同，因物理、化学性质差异而给实际测定中带来的误差，叫做基体效应。三环境标准物质定义 环境标准物质是标准物质中的一类。不同国家、不同机构对标准物