标准样品在环境监测及质量管理中的应用
顾小妹
南京航空航天大学金城学院 江苏南京 211156
在环境监测与质量管理领域,标准样品的应用占据着极为关键的地位。随着我国环境保护事业的深入推进,标准样品已广泛应用于环境监测的众多环节。本文旨在深入探讨标准样品在环境监测及质量管理中的应用实践。
一、标准样品的选择
我国的标准物质体系涵盖国家一级和二级标准物质,一级标准物质可直接追溯至国际单位制(SI)。实验室在开展环境监测质量管理时,需依据分析方法与质量控制要求,精准选择适配的标准样品。具体选择原则如下:
(一)基体匹配原则
优先选用与待测样品组成一致或接近的标准样品,以最大限度降低基体效应引发的系统误差。在微量及超微量分析中,基体效应往往是主要的误差来源。环境标准样品按基体组成与被测样品的相似性,可分为基体标准样品、模拟标准样品与合成标准样品。
(二)浓度水平相近原则
挑选与待测样品浓度水平相当的标准物质。若用于检测方法评估,应选取浓度接近方法定量上限与下限的两种标准样品,以全面评估方法的性能。
(三)有效期与稳定性考量
根据实际工作量采购标准物质,注重标准样品的有效期与稳定性,确保其在有效期内投入使用,从而保障测量结果的可靠性。
(四)准确度需求导向
依据测定工作的准确度要求,分级选择标准物质。国家一级标准物质适用于标准物质研制与仪器检定,而二级标准物质或工作标准物质则可满足实验室常规检测质量控制需求。
二、标准物质在环境监测质量控制中的应用
(一)新方法研究及确认
实验室在建立或引入新方法,或对既有检测方法进行局部修改时,需进行严格的方法确认。在此过程中,利用标准物质模拟实际样品,对影响检测的关键因素进行实验研究。例如,在化学需氧量测定中,针对氯化物含量高于 1000mg/L 的样品,可在化学需氧量标准物质中添加适量氯化钠,以此模拟实际样品对新方法的有效性验证。
(二)实验室空白控制
通过使用空白基体替代实际样品,按照与样品测定完全一致的试剂与操作流程进行空白实验室测定。环境标准物质,如土壤、固废等,可作为理想的预配置空白加标样品。依据证书提供的标准值与取样量,计算实际加标量,并据此求得空白加标回收率,从而实现对空白实验过程的质量控制。
(三)方法检出限评定
检出限定义为在特定置信区间内,方法能够检出待测物质的最小浓度或最小量。在评定检出限时,加标浓度应控制在分析方法检出限的 3 至 5倍范围内。同时,检出限结果不得超过加标量,且待测物的加标回收率应维持在 50% 至 150% 之间,否则测定结果将被视为无效。
(四)校准曲线绘制
校准曲线用于描绘待测物质浓度或含量与仪器响应值间的定量关系。鉴于经济性、标准物质有效期及低浓度标准物质保存等限制,实验室常自行配置标准溶液绘制校准曲线。在使用前,需对实验室配置溶液与标准物
质溶液进行显著性差异检验。若两者无显著差异,则可使用实验室自配溶液绘制校准曲线。
(五)准确度及精密度控制
准确度衡量的是特定程序分析结果与公认真值之间的契合度。在大型仪器测定中,连续测定整批样品时,仪器读数可能因稳定性因素发生漂移。为提升测定结果可信度,可选用标准样品作为控制标准,定期重复测定以监测仪器状态。
精密度反映的是在受控条件下,对均一样品多次测量结果的一致性,体现测量过程的随机误差水平。若整体精密度不佳,表明监测流程存在随机误差;若仅样品测定精密度不良,则应从采样环境等环节排查偏差根源。
三、标准物质在环境监测质量管理中的应用
(一)仪器期间核查
依据《实验室资质认定评审准则》,为确保在用仪器设备校准状态的可靠性,需在其检定周期内实施期间核查。例如,分光光度计可选用不同浓度的重铬酸钾标准溶液,原子吸收光谱仪则可采用不同浓度的铜标准溶液作为核查标准。按照相关仪器检定标准方法执行期间核查,并运用公式评估仪器设备可信度。当此公式成立时,表明仪器测定结果可信。其中,x为仪器测量结果,A 为标准物质证书给定标准值,U1 为实验室核查测定结果的测量不确定度,Ur 为标准物质证书给定不确定度。
(二)能力验证及实验室比对
能力验证借助实验室间比对,评估实验室特定检测或校准能力。与实验室内部质量控制互为补充,是检验实验室技术水平的重要外部手段。同时,也是管理部门调查实验室能力的客观技术途径。然而,使用实际环境样品可能导致测定结果异常与样品采集环节相关。
(三)环境监测持证考核
按照《实验室资质认定评审准则》与《环境监测质量管理规定》,环境监测、数据评价及质量管理技术人员须通过国家或省级环境保护主管部门及其授权单位的考核认证,获取上岗资格。监测人员对标准样品分析的准确性是评估其分析能力的核心指标。分析结果与标准物质保证值的吻合度,构成了考核的关键依据。
标准样品在环境监测及质量管理中的应用,贯穿于监测活动的全过程。其不仅能有效提升监测数据的准确性与可靠性,更在优化实验室质量控制体系、增强仪器设备管理效能、提高监测人员技术水平以及推动环境监测行业规范化发展等方面发挥着关键作用。在当前生态环境保护力度不断加大的背景下,深入研究与合理利用标准样品,对于提升环境监测质量管理水平、保障生态环境安全具有极为重要的现实意义。
参考文献:
[1]赵伟琼.大数据背景下计算机技术在环境监测质量管理中的应用研究[J].中国新通信,2023.
[2]张瑛.实验室信息管理系统在环境监测质量管理中的应用[J].黑龙江科学,2022
[3]郭晶.计量检定和校准在环境监测质量管理中的应用[J].科技与创新,2021.
作者简介:顾小妹,1980.06.16,女,汉族,江苏泰州人,硕士研究生讲师,研究方向:力学。