环境监测质量保证和质量控制教学概要课件.pptx

环境监测环境监测环境监测环境监测课程课程课程课程国家精品共享资源课国家精品共享资源课国家精品共享资源课国家精品共享资源课国家精品共享资源课国家精品共享资源课 主讲教师：李 琳 环境监测质量保证和质量控制环境监测质量保证和质量控制 常用术语1实验室质量控制基本要求2实验室内部质量控制措施3 3实验室外部质量控制措施4 4环境监测质量保证和质量控制环境监测质量保证和质量控制监测任务质控措施的制定5基本概念质量保证的内容常用术语实验室分析基础条件监测仪器实验室质量控制基本要求基本概念分析方法及适用性检验实验室内部质量控制措施质量控制的内容试剂的配制和标准溶液的标定原始记录异常值的判断和处理有效数字质控措施环境监测质量保证和质量控制基本概念准确度控制实验室内部质量控制措施环境监测质量保证和质量控制案例监测任务质控措施的制定精密度控制质量控制图绘制1.1 基本概念 环境监测质量保证是对整个环境监测过程的全面质量管理。环境监测质量控制是通过配套实施各种质量控制技术和管理规程而达到保证各个监测环境（如采样、实验室分析测试等）的工作质量的目的。1 1 1 1 常用术语常用术语常用术语常用术语1 1 1 1 常用术语常用术语常用术语常用术语1.2 质量保证的内容 包括制订监测计划；根据需要和可能并考虑经济成本和效益，确定对监测数据的质量要求；规定相应的分析监测系统，包括采样、样品的贮存、运输和预处理，实验室供应,仪器设备及器皿的选择和校准,试剂、溶剂和基准物质的选用,统一测量方法,质量控制措施,数据的记录和整理,各类人员的要求和技术培训,实验室的清洁度和安全，以及编写有关的文件、指南和手册等。1.3 环境监测质量控制 包括实验室内部质量控制和外部质量控制两个部分:-实验室内部质量控制：是实验室自我控制质量的常规程序，它能反映分析质量稳定性怎样，以便及时发现分析中的异常情况,随时采取相应的校正措施。具体措施包括空白试验、校 准曲线核查、仪器设备的定期标定、平行样分析、加标样分析、标准物质对照试验、加标回收率分析、密码样品分析和编制质量控制图等，其中编制质量控制图目前应用已较少。1 1 1 1 常用术语常用术语常用术语常用术语-外部质量控制：通常是由常规监测以外的中心监测站或其他有经验人员来执行,以便对数据质量进行独立评价,各实验室可以从中发现所存在的系统误差等问题,以便及时校正、提高监测质量。根本保证:围绕数据的代表性、完整性、精密性、准确性和可比性开展的一切活动。1 1 1 1 常用术语常用术语常用术语常用术语2.1 实验室分析基础条件 2.1.1 监测人员（1）监测人员技术要求 监测人员应具备扎实的分析化学、环境监测的基础理论和专业知识；正确熟练地掌握监测操作技术和质量控制措施；熟知有关环境监测管理的法规、标准和规定；学习和了解国内外监测新技术、新方法。（2）监测人员持证上岗制度 凡承担监测工作、报告监测数据者，必须参加持证上岗考核。经考核合格、并取得(某项目)合格证者，方能报出(该项目)监测数据。2 实验室质量控制基本要求实验室质量控制基本要求2.1.2 实验室环境（1）实验室环境条件要求 实验室应保持整洁、安全的操作环境，通风良好、布局合理。相互有干扰的监测项目不在同一实验室内操作，测试区域应与办公场所分离.监测过程中有废雾、废气产生的实验室和试验装置，应配置合适的排风系统，产生刺激性、腐蚀性、有毒气体的实验操作应在通风柜内进行。（2）实验室环境条件的监控 监测项目或监测仪器设备对环境条件有具体要求和限制时，应配备对环境条件进行有效监控的设施(例如:天平室)。当环境条件可能影响监测结果的准确性和有效性时，必须停止监测。2 实验室质量控制基本要求实验室质量控制基本要求2.1.3 实验用水 一般分析实验用水专门制备、检验合格。特殊用水则按有关规定制备，检验合格后使用。应定期清洗盛水容器，防止容器沾污而影响实验用水的质量（实验室用水分三级）。(例如)2.1.4 实验器皿 根据监测项目需要，选用合适材质的器皿，必要时按监测项目固定专用，避免交叉污染。使用后应及时清洗、晾干，防止灰尘玷污。2.1.5 化学试剂 应采用符合分析方法所规定等级的化学试剂。配制一般试液，应采用不低于分析纯级的试剂。取用试剂时，应遵循“量用为出、只出不进”“同类唯一”的原则，取用后及时盖紧试剂瓶盖，分类保存，严格防止试剂被沾污。固体试剂不宜与液体试剂或试液混合贮存。经常检查试剂质量，一经发现变质、失效，应及时废弃。2 实验室质量控制基本要求实验室质量控制基本要求2.2 监测仪器2.2.1 根据监测项目和工作量的要求，合理配备采样、现场监测、实验室测试，数据处理和维持环境条件所要求的所有仪器设备。2.2.2 用于采样、现场监测、实验室测试的仪器设备及其软件应能达到所需的准确度，并符合相应监测方法标准或技术规范的要求。2.2.3 仪器设备在投入使用前(服役前)应经过检定/校准/检查，以证实能满足监测方法标准或技术规范的要求。仪器设备在每次使用前应进行检查或校准。2.2.4 对在用仪器设备进行经常性维护，确保功能正常。2.2.5 对监测结果的准确度和有效性有影响的测量仪器，在两次检定之间应定期用核查标准(等精度标准器)进行期间核查。2 实验室质量控制基本要求实验室质量控制基本要求2.3 试剂的配制和标准溶液的标定2.3.1 根据使用情况适量配制试液。选用合适材质和容积的试剂瓶盛装，注意瓶塞的密合性。2.3.2 用工作基准试剂直接配制标准溶液时，所用溶剂应为GB66821992分析实验室用水规格和试验方法规定的二级以上纯水或优级纯(不得低于分析纯)溶剂。称样量不小于0.1g，用检定合格的容量瓶定容。2.3.3 用工作基准试剂标定标准滴定溶液浓度时，须两人进行实验，分别各做四平行，取两人八平行测定结果的平均值为标准滴定溶液浓度。2.3.4 试剂瓶上应贴有标签，标明试剂名称、浓度、配制介质、配制日期和配制人。需避光试剂应用棕色试剂瓶盛装并避光保存。试剂瓶中试液一经倒出，不得返回。保存于冰箱内的试液，取用时应将试剂瓶置于室温使其温度与室温平衡后再量取。2 实验室质量控制基本要求实验室质量控制基本要求标签样本：溶液名称：配制浓度：配制介质：配制日期：配制人员：2.4 原始记录（1）实验室分析原始记录包括分析试剂配制记录、标准溶液配制及标定记录、校准曲线记录、各监测项目分析测试原始记录、内部质量控制记录等。（2）分析原始记录应包含足够的信息，以便在可能情况下找出影响不确定度的因素，使实验室分析工作在最接近原来条件下能够复现。记录信息应包括样品名称样品、编号、样品性状、采样时间和地点、分析方法依据、使用的仪器名称和型号编号、测定项目、分析时间、环境条件、标准溶液的名称浓度及配制日期、校准曲线、取样体积、计量单位、仪器信号值、计算公式、测定结果、质控数据、测试分析人员及校对人员签名等。（保证原始性、真实性和有效性)2 实验室质量控制基本要求实验室质量控制基本要求2.5 异常值的判断和处理 一组监测数据中，个别数据明显偏离其所属样本的其余测定值，即为异常值。对异常值的判断和处理，参照GB488385数据的统计处理和解释 正态样本异常值的判断和处理进行。（1）监测测试结果方差中异常值用科克伦(Cochran)最大方差检验方法；（2）实验室内重复或平行测定结果中的异常值用格拉布斯(Grubbs)法或狄克逊(Dixon)法；（3）检验多个实验室平均值中的异常值用格拉布斯(Grubbs)法。2 实验室质量控制基本要求实验室质量控制基本要求例题：对同一样品作10次平行测定，获得数据分别为4.41、4.49、4.50、4.51、4.64、4.75、4.81、4.95、5.01、5.39。检验最大值是否为异常值。取检验水平=5%。计算：用Grubbs检验法，为单侧检验 当n=10时，G0.95（10）=2.176 因G10G0.95(10)，所以5.39为正常值。2 实验室质量控制基本要求实验室质量控制基本要求2.6 有效数字2.6.1 有效数字含义 用于表示测量数字的有效意义，指测量中实际能测得的数字。由有效数字构成的数值，其倒数第二位以上的数字应是可靠的(确定的)，只有末位数字是可疑的(不确定的)。对有效数字的位数不能任意增删。2.6.2有效数字位数 一个分析结果的有效数字位数，主要取决于原始数据的正确记录和数值的正确计算。在记录测量值时，要同时考虑到计量器具的精密度和准确度，以及测量仪器本身的读数误差。对检定合格的计量器具，有效位数可以记录到最小分度值，最多保留一位不确定数字(估计值）2 实验室质量控制基本要求实验室质量控制基本要求以实验室最常用的计量器具为例，说明有效数字情况：(1)用万分之一天平(最小分度值为0.1mg)进行称量时，有效数字可以记录到小数点后面第四位，如称取1.2235g，此时有效数字为五位；称取0.9254g，则为四位有效数字。(2)用玻璃量器量取体积的有效数字位数是根据量器的容量允许差和读数误差来确定的。如单标线A级50ml容量瓶，准确容积为50.00ml；单标线A级10ml移液管，准确容积为10.00ml，有效数字均为四位；用分度移液管或滴定管，其读数的有效数字可达到其最小分度后一位，保留一位不确定数字。(3)分光光度计最小分度值为0.001，因此，吸光度一般可记到小数点后第三位，且其有效数字位数最多只有三位。（接下页）2 实验室质量控制基本要求实验室质量控制基本要求（接上页）(4)带有计算机处理系统的分析仪器，往往根据计算机自身的设定打印或显示结果，可以有很多位数，但这并不增加仪器的精度和数字的有效位数。(5)在一系列操作中，使用多种计量仪器时，有效数字以最少的一种计量仪器的位数表示。(6)分析结果有效数字所能达到的数位不能超过方法检出限的有效数字所能达到的数位。如方法的检出限为0.02mg/L，则分析结果报0.088mg/L就不合理，应报0.09mg/L。2 实验室质量控制基本要求实验室质量控制基本要求有效数字计算：例题：例1.近似数运算中，18.3+1.4546+0.87718.3+1.45+0.88=20.63，最后计算结果只保留一位小数，为20.6。例2.0.067670.196.50237 0.067670.196.502=30.850975688 最后计算结果用三位有效数字表示，为30.9。2 实验室质量控制基本要求实验室质量控制基本要求3.1 实验室内部质量控制 实验室内部质量控制是对分析质量进行控制的过程，质量控制的目的在于控制检测分析人员的操作误差，以保证测试结果的精密度和准确度能够在给定的置信范围内，达到规定的质量要求。3 3 实验室内部质量控制措施实验室内部质量控制措施3.2分析方法及适用性检验3.2.1 分析方法选择原则（1）优先选用国家或行业标准分析方法。（2）尚无国家行业标准分析方法的监测项目，可选用行业统一分析方法或行业规范。（3）采用经过验证的ISO、美国EPA和日本JIS方法体系等其它等效分析方法，其检出限、准确度和精密度应能达到质控要求。（4）采用经过验证的新方法，其检出限、准确度和精密度不得低于常规分析方法。（5）对照判定标准选择分析方法。3 3 实验室内部质量控制措施实验室内部质量控制措施3.2.2 分析方法的适用性检验 分析人员在承担新的监测项目和分析方法时，应对该项目的分析方法进行适用性检验，包括空白值测定，分析方法检出限的估算，校准曲线的绘制及检验，方法的精密度、准确度及干扰因素等试验，以了解和掌握分析方法的原理、条件和特性。（1）检出限的估算 检出限为某特定分析方法在给定的置信度(通常为95%)内可从样品中检出待测物质的最小浓度。所谓“检出”是指定性检出，即判定样品中存有浓度高于空白的待测物质。检出限受仪器的灵敏度和稳定性、全程序空白试验值及其波动性的影响。3 3 实验室内部质量控制措施实验室内部质量控制措施不同分析方法的具体规定：a、某些分光光度法是以吸光度(扣除空白)为0.010相对应的浓度值为检出限。b、色谱法：检测器恰能产生与噪音相区别的响应信号时所需进入色谱柱的物质最小量为检出限，一般为噪音的两倍。c、离子选择电极法：当校准曲线的直线部分外延的延长线与通过空白电位且平行于浓度轴的直线相交时，其交点所对应的浓度值即为离子选择电极法的检出限。3 3 实验室内部质量控制措施实验室内部质量控制措施3.3 质控措施3.3.1 精密度控制（1）平行性：凡样品均匀能同时做平行双样的分析项目，每批样品分析时均须做10%的平行双样，样品数较小时，每批样品应至少做一份样品的平行双样。平行双样可采用明码、密码两种方式。（2）重复性：在同一实验室内，用同一分析方法，当分析人员、仪器设备、分析时间中的任一项不相同时，对同一样品进行两次或多次测定所得结果之间的符合程度，以此来评价分析方法的精密度。（3）再现性：用相同的分析方法对同一样品在不同条件下所得的单个测定结果之间的一致程度，来评价分析方法的精密度。3 3 实验室内部质量控制措施实验室内部质量控制措施3.3.2 准确度控制（1）标准物质测定：采用标准物质和样品同步测试的方法作为准确度控制手段，每批样品带一个已知浓度的标准物质或质控样品。如果实验室自行配制质控样，要注意与国家标准物质比对，并且不得使用与绘制校准曲线相同的标准溶液配制，必须另行配制。当标准物质或质控样测试结果超出了规定的允许误差范围，表明分析过程存在系统误差，本批分析结果准确度失控，应找出失控原因并加以排除后才能再行分析并报出结果。（2）加标回收率测定：通过在样品中加入一定量标准物质，测加标回收率评价分析方法的准确度。3 3 实验室内部质量控制措施实验室内部质量控制措施（2）加标回收率测定（接上页）当选测的项目无标准物质或质控样品时，可用加标回收实验来检查测定准确度。加标率：在一批试样中，随机抽取1020试样进行加标回收测定。样品数不足10个时，适当增加加标比率。每批同类型试样中，加标试样不应小于1个。加标量：加标量视被测组分含量而定，含量高的加入被测组分含量的0.51.0倍，含量低的加23倍，但加标后被测组分的总量不得超出方法的测定上限。加标浓度宜高，体积应小，不应超过原试样体积的1%，否则需进行体积校正。合格要求：加标回收率应在加标回收率允许范围之内（一般规定为95105，越接近100，准确度越高）。3 3 实验室内部质量控制措施实验室内部质量控制措施4 4 实验室外部质量控制措施实验室外部质量控制措施4.1 实验室外部质量控制 实验室外部质量控制：是指由外部有工作经验和技术水平的第三方或技术组织(如实验室认证管理机构、上级监测机构)，通过发放考核样品等方式，对各实验室报出合格分析结果的综合能力、数据的可比性和系统误差作出评价的过程。各实验室应采用各种有效的质量控制方式进行内部质量控制与管理，并贯穿于监测活动的全过程。4.2 准确度控制 实验室外部准确度控制主要通过以已知或密码插入外部控制样品方法进行。判断分析批次间是否存在系统偏差，判断实验室整体分析测定结果的准确性和可靠性。主要措施有：（1）采用标准参照物作为外部控制样品。（2）制备外部质控参照样 运用有证标准物质，按不同比例配制成不同浓度、不同基体组成的外部控制样品。必要时可以采用自行制备，且经多家实验室验证的参照样。（3）加标回收率测定（前面“3 实验室内部质量控制”中已介绍）4 4 实验室外部质量控制措施实验室外部质量控制措施4.3 精密度控制 凡样品均匀能做平行双样的分析项目，每批水样分析时均须做10%的密码平行双样，样品数较小时，每批样品应至少做一份样品的平行双样。（1）应将外部控制样品以密码样编入测试样品中。（2）外部控制样品必须与样品同时分析 4 4 实验室外部质量控制措施实验室外部质量控制措施4.4 质量控制图绘制 绘制准确度质控图监控分析质量的变动。用标准参照物的保证值与标准偏差s，在95%的置信水平，以作为中心线、2s作为上下警告线、3s作为上下控制线的基本数据，绘制准确度质控图。监控仪器运行的稳定性也可以用标准溶液的检测结果绘制类似的质控图。每批标准物质的测定值落在中心附近、上下警告线之内，且测定结果表现出正常的随机波动，则表示分析正常，测定结果可靠；如果测定值落在上下控制线之外，表示分析失控，测定结果不可信，应检查原因，纠正后该批次样品重新测定；如果测定值落在上下警告线和上下控制线之间，虽然分析结果可接受，但是有失控倾向，应予以注意，采取预防措施。此外，对于落在警告线之内，但有显著定向漂移趋势的质控结果也要及时检查方法和仪器的稳定性。4 4 实验室外部质量控制措施实验室外部质量控制措施实例：某一铜的质控水样，累积测定20个平行样，其结果是0.251、0.250、0.250、0.263、0.235、0.240、0.260、0.290、0.262、0.234、0.229、0.250、0.263、0.300、0.262、0.270、0.225、0.250、0.256、0.250mg/L，绘制质控图。总均值:标准偏差:实例：某企业验收监测，根据其验收监测方案的监测内容，制定质控措施。废气处理设施监测内容 5 5 监测任务质控措施的制定监测任务质控措施的制定项目监测点位监测因子监测频次废气清洗车间酸雾净化塔进、出口氟化物、二氧化氮、乙酸、效率3次/周期，连续2个周期坩埚车间酸雾净化塔进、出口氟化物、效率废水污染物排放监测内容 监测点位监测因子监测频次废水总排口pH、化学需氧量、氨氮、悬浮物、硫化物、石油类、氟化物4次/天，连续3天5 5 监测任务质控措施的制定监测任务质控措施的制定编号点位位置监测因子频次备注监控点厂界外下风向氟化物二氧化氮颗粒物次/天监测天详细记录监测期间天气状况、风向、风速、气温、大气压4厂界无组织排放废气监测内容 5 5 监测任务质控措施的制定监测任务质控措施的制定工业企业厂界噪声监测内容 监测点位监测因子监测频次厂区四周等效声级 昼、夜间各1次/天，连续2天5 5 监测任务质控措施的制定监测任务质控措施的制定质量控制措施如下：质量控制措施如下：（1）现场质量监督：验收监测期间，监督该工程生产工况是否达到相关要求；检查该企业固废综合利用及处理处置情况是否满足环评批复要求；质量监督员现场监督检查监测质量。（2）废气监测：有组织排放监测前用一氧化氮标气、流量校准器校准仪器并现场检漏；无组织排放监测前对仪器进行流量校准及现场检漏，颗粒物、二氧化氮、氟化物分别加采10%的平行样，结果以均值报出。（3）废水监测：监测前校准pH计，并填写校准记录；悬浮物、硫化物、石油类单独（定量）采样，各加采10%平行样，结果以均值报出；化学需氧量、氨氮、氟化物各采集10%密码平行样；氨氮、氟化物各做一对样品加标回收测定；氟化物进行密码标样分析。（4）噪声监测：测量前后用声级校准器校准、检查监测仪器，并填写校准记录。5 5 监测任务质控措施的制定监测任务质控措施的制定谢谢！谢谢！