环境监测监测过程的质量保证.pptx

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1、第一节第一节 质质量量保保证证的意义和内容的意义和内容 定义定义对对监测监测全过全过程程进行进行技技术术上、上、管管理上的全面理上的全面监监督督，以保，以保证监测证监测数据数据的准确可的准确可靠靠。内容内容监测监测全过全过程程：监测监测计计划划的制定，采样的制定，采样网网络络，采样采样频频率率、采样时段，样品的运、采样时段，样品的运输输和保存，和保存，分析的方法，实分析的方法，实验验室条室条件件，人员，人员培培训训，数据数据处理和结果表达以及处理和结果表达以及编编写有关的文写有关的文件件指南和指南和手手册册等。等。第1页/共78页意义意义保保证证数据数据准确性和可比性，以便作出正确的准确性和可

2、比性，以便作出正确的结论。结论。质质量控量控制制是质是质量量保保证证的一部分，主要是对实的一部分，主要是对实验验室的质室的质量量、管管理进行理进行监监督督，包括实，包括实验验室内部质室内部质量控量控制和外部质制和外部质量控量控制。制。第2页/共78页第二节第二节 实实验验室认可和计室认可和计量量认认证证/审查审查认可概认可概述述 一、中国实验室国家认可制度 二、计量认证/审查认可计量认证 审查认可 计量认证与审查认可的发展及改革调整第3页/共78页三、实三、实验验室认可与计室认可与计量量认认证证/审查审查认可（认可（验验收）收）的关系及其发展的关系及其发展 计计量量认认证证是通过计是通过计量立

3、量立法，对法，对凡凡是为社会出具是为社会出具公公证证数据数据的的检验检验机构机构(实实验验室室)进行强制考进行强制考核核的一种的一种手段，也可以说计手段，也可以说计量量认认证证是具有中国特点的是具有中国特点的政政府对府对实实验验室的强制认可。室的强制认可。第6页/共78页审查审查认可认可(验验收收)是是政政府质府质量管量管理部门对依法设理部门对依法设置置或或授授权权承承担担产产品质品质量量检验检验任任务务的质的质检检机构设机构设立立条条件件、界定、界定任任务务范范围、围、检验检验能力考能力考核核、最终、最终授授权权(验验收收)的强制性的强制性管管理手段。这种理手段。这种授授权权(验验收收)前的

4、前的评审评审，当然也完全可以建，当然也完全可以建立立在计在计量量认认证证/审查审查认认可可评审评审或实或实验验室认可室认可评审评审的基础上。这样就可以的基础上。这样就可以减减少对实少对实验验室的重复室的重复评审评审，将计，将计量量认认证证和和审查审查认认可可(验验收收)评审评审内容内容统统一是必然一是必然趋势趋势。第7页/共78页四、我国环境四、我国环境监测监测机构计机构计量量认认证证的的评审评审内容内容与考与考核核要要求求 组织和管理 质量体系、审核和评审 人员 设施和环境 仪器设备和标准样品 量值溯源和校准 检验方法 检验样品的处置 记录 证书和报告 检验的分包 外部支持服务和供应 抱怨第

5、8页/共78页表表9.1纯纯水分水分级级表表第三节第三节 监测监测实实验验室基础室基础级别电阻率(25)/(Mcm)制水设备用途特16混合床离子交换柱。0.45m滤膜。亚沸蒸馏器配制标准水样11016混合床离子交换柱。石英蒸馏器配制分析超痕量g/L级物质用的试液2210双级复合床或混合床离子交换柱配制分析痕量(g/Lmg/L)级物质用的试液30.52单级复合床离子交换柱配制分析mg/L级以上含量物质用的试液40.5金属或玻璃蒸馏器配制测定有机物如(COD、BOD5)等用的试液第9页/共78页一、实一、实验验用水用水 (一一)蒸蒸馏馏水水 金金属蒸属蒸馏馏器器，玻璃，玻璃蒸蒸馏馏器器，石英，石英

6、蒸蒸馏馏器器，亚亚沸蒸沸蒸馏馏器器。图图9.1亚亚沸蒸沸蒸馏馏器器示意图示意图第10页/共78页（二）去离子水（二）去离子水 无氯水无氨水无二氧化碳水 无铅（重金属）水无砷水无酚水不含有机物的蒸馏水（三）特（三）特殊殊要要求求的的纯纯水水第11页/共78页二、试二、试剂剂与试与试液液根据实际需要妥善保存注意保存时间按规定注明配制日期及配制人员试剂的规格：一级、二级、三级纯度：“9”第12页/共78页表表9.2化学试化学试剂剂的的规规格格级别名称代号 标志颜色某些国家通用等级和符号俄罗斯的等级和符号一级品 保证试剂、优级纯 GR绿色GR分析纯二级品 分析试剂、分析纯 AR红色AR化学纯x三级品化

7、学纯CP蓝色CP纯第13页/共78页三、实三、实验验室的环境条室的环境条件件表表9.3空气清空气清洁洁度的分类度的分类清洁度分类工作面上最大污染颗粒数/(颗粒m-2)颗粒直径/m1001000.505.010000100000.5655.01000001000000.57005.0第14页/共78页 没有超净实验室条件的可采用相应措施。例如，样品的预处理、蒸干、消化等操作最好在专门的毒气柜内进行，并与一般实验室、仪器室分开。几种分析同时进行时应注意防止交叉污染。实验的环境清洁也可采用一些简易装置来达到目的。第15页/共78页图图9.2 9.2 简简易超蒸易超蒸发装发装置置示意图示意图第16页/

8、共78页四、实四、实验验室的室的管管理及理及岗岗位位责责任任制制对监测分析人员的要求：持证上岗对监测质量保证人员的要求 实验室安全制度 药品使用管理制度 仪器使用管理制度 样品管理制度 第17页/共78页第四节第四节 监测监测数据数据的的统统计处理和计处理和结果表结果表述述一、基本概念 （一）误差和偏差 1.真值 2.误差及其分类 3.偏差 4.标准偏差和相对标准偏差 （二）总体、样本和平均数第18页/共78页图图9.3 9.3 正态分正态分布布图图图图9.4 9.4 偏偏态分态分布布图图（三）正态分（三）正态分布布表表9.4正态分正态分布布总体的样本落在下总体的样本落在下列区列区间内的概间内

9、的概率率区间落在区间内的概率/%+1.00068.26+1.64590.00+1.96095.00+2.00095.44+2.57699.00+3.00099.73297第19页/共78页二、数据的处理和结果表述（一）数据修约规则:四四舍舍六入五考虑六入五考虑（二）可疑数据的取舍 1.狄克狄克逊检验逊检验法法表表9.5狄克狄克逊逊检验统计量检验统计量Q计算公式计算公式n值范围可疑数据为最小值X1时可疑数据为最大值Xn时3781011131425第20页/共78页表表9.6狄克狄克逊检验临逊检验临界界值值（Qa）表）表第21页/共78页(三三)监测监测结果的表结果的表述述 (四四)均数置均数置信

10、信区区间和间和“t t”值值 2.2.格鲁格鲁勃勃斯斯检验检验法法表表9.7格鲁格鲁勃勃斯斯检验临检验临界界值值（Ta）表）表第22页/共78页三、三、测测量量结果的结果的统统计计检验检验（一）样本（一）样本均数均数与总体总与总体总数数差别的显著性差别的显著性检验检验 （二）两种（二）两种测测定方法的显著性定方法的显著性检验检验 第23页/共78页四、直线相关和回四、直线相关和回归归（一）相关和直线回（一）相关和直线回归归方方程程（二）相关系（二）相关系数数及其显著性及其显著性检验检验 图图9.5正相关的两种图形正相关的两种图形图图9.6负负相关的两种图形相关的两种图形第24页/共78页五、方

11、差分析五、方差分析（一）方差分析中的统计名词（二）方差分析的基本思想（三）方差分析的方法步骤（四）应用方差分析的条件 第25页/共78页六、模六、模糊聚糊聚类分析类分析（一）模糊综合评价的基本知识（二）模糊综合评价（三）模糊聚类分析（四）模糊矩阵的截矩阵 第26页/共78页第五节第五节 实实验验室质室质量量保保证证一、名词解一、名词解释释 准确度 精密度 灵敏度 空白试验 校准曲线 检测限 测定限 第27页/共78页二、实二、实验验室内质室内质量控量控制制 实验室内部质量控制是实验室人员对分析质量进行自我控制的过程。控制方法：比较实验、对照实验、加标、质控图 （一）质量控制图的绘制及使用第35

12、页/共78页上控制限（UCL）上警告限（UWL）上辅助线（UAL）中心线（CL）下辅助线（LAL）下警告限（LWL）下控制限（LCL）图图9.7质质量控量控制图的基本制图的基本组组成成第36页/共78页 例例 某一铜的某一铜的控控制水样，制水样，累累计计测测定定2020个平行个平行样，结果见教样，结果见教材材表表9-119-11，试作，试作均数控均数控制图。制图。1.均数控均数控制图制图图图9.8均数控均数控制图制图第37页/共78页 例例 用二用二乙乙基二基二硫硫代基代基甲酸甲酸银银Ag-DDCAg-DDC法法测测定定砷砷时，时，测测得空白试得空白试验值验值如教如教材材表表9-129-12所

13、示，作精密度所示，作精密度控控制图。制图。图图9.9空白试空白试验验控控制图制图第38页/共78页 例例 用用双硫双硫腙腙法法测测定水中定水中痕量汞痕量汞，加标，加标量量为为0.4mg/0.4mg/（100mL100mL），），测测得加标回收得加标回收率率如教如教材材表表9-139-13所示，作准确度所示，作准确度控控制图。制图。图图9.10准确度准确度控控制图制图第39页/共78页2.均数均数-极差极差控控制图制图图图9.11均数均数-级级差差控控制图制图第40页/共78页 例例 用用镉镉试试剂剂法法测镉测镉。以浓度为。以浓度为1mg/L1mg/L的的控控制样品制样品每每次作两次作两个平行个

14、平行测测定，其结果定，其结果如教如教材材表表9-159-15所示，所示，绘制绘制均数均数-极差极差控控制图。制图。图图9.12镉镉的的均数均数-级级差差控控制图制图第41页/共78页表表9.8某些某些项项目平行样品目平行样品测测定的定的临临界限（界限（Rc）参参考表考表项目浓度范围上限控制(UCL)临界限(R)BOD5/(mgL-1)1 1020 2525 5050 150150 300300 10001000以上3.46.3410.921.336.339.657.93.561121364058Cr/(gL-1)5 1010 2525 5050 150150 500500以上1.051.863

15、.6612.417.274.9124121725Cu/(gL-1)5 1515 2525 5050 100100 200200以上3.044.414.737.629.1914.93458915第42页/共78页3.多样多样控控制图制图图图9.13多样多样控控制图制图（二）其他质（二）其他质量控量控制方法制方法 第43页/共78页三、实三、实验验室间质室间质量控量控制制 目的：检查各实验室是否存在系统误差，找出原因，提高监测水平。实验室质量考核 实验室误差测验第44页/共78页第六节第六节 标准分析方法和分析标准分析方法和分析方法标准化方法标准化第47页/共78页一、标准分析方法一、标准分析方法

16、 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则和各方面共同遵守的技术依据，它必须满足以下条件：（1）按照规定的程序编制。（2）按照规定的格式编写。（3）方法的成熟性得到公认。通过协作试验，确定了方法的误差范围。（4）由权威机构审批和发布。第48页/共78页二、分析方法标准化二、分析方法标准化 标准是标准化活动的结果，标准化工作是一项具有高度政策性、经济性、技术性、严密性和连续性的工作，开展这项工作必须建立严密的组织机构。由于这些机构所从事工作的特殊性，要求它们的职能和权限必须受到标准化条例的约束。第49页/共78页图图9.15我国

17、标准化工作的我国标准化工作的组织组织管管理系理系统统图图图图9.16国外标准国外标准化化组织组织机构机构第50页/共78页三、三、监测监测实实验验室间的室间的协协作试作试验验 进行协作试验预先要制订一个合理的试验方案。并应注意下列因素：1.实验室的选择 2.分析方法 3.分析人员 4.实验设备 5.样品的类型和含量 6.分析时间和测定次数 7.协作试验中质量控制 第51页/共78页第第七七节节 环境标准物质环境标准物质一、环境标准物质及其分类 （一）环境计量 （二）基体和基体效应 （三）环境标准物质1.国际标准化组织的分类2.我国的标准物质分类3.环境标准物质在环境监测中的应用4.环境监测对标

18、准物质的选择第52页/共78页表表9.9我国标准物质我国标准物质库库中水环境分析一中水环境分析一级级标准物质标准物质成分名称成分含量或浓度/(mgL-1)不确定度/%标准物质编号成分名称成分含量或浓度/(mgL-1)不确定度/%标准物质编号水中镉0.1002GBW08607水中汞0.01004GBW0860310.04GBW086081.000.05GBW08609水中铅1.002GBW0860710001GBW08617504GBW08608水中钴10001GBW08613水中铜1.001GBW08607水中氯根22.02GBW08606504GBW08608水中硝酸根4.502GBW086

19、06水中铬0.5002GBW08607水中硫酸根38.01GBW08606307GBW08608水中砷0.5001.5GBW08605水中锌5.001GBW0860710001GBW08611905GBW08608水中铁10002GBW08616水中镍0.5002GBW08607水中铜10001GBW08615605GBW08608水中银10001GBW08610第53页/共78页表表9.10我国气体标准物质我国气体标准物质名称编号标准浓度/(molmol-1)不确定度/%标准气体氮中甲烷氮中一氧化碳氮中二氧化碳氮中二氧化硫空中甲烷氮中一氧化氮氮中氧氮中二氧化碳空气中一氧化碳BW0101BW0

20、106BW0111BW0116BW0121BW0122BW0123BW0124BW01251010001010001010003003000110050200021%15501111.5110.10.51氮中丙烷研制中渗透管二氧化硫二氧化氮硫化氢BW0203氨BW0204氯BW0205氟化氢BW0206BW0201BW02020.11.00.11.00.252.00.11.0渗透率/(gmol-1)0.371.4(25)0.32.01%2%2%2%11222臭氧发生器BW02076080010-9(V/V)2扩散管苯正戊烷BW0801BW0802扩散率3001620/(gmin-1)25018

21、20/(gmin-1)1第54页/共78页（四）环境（四）环境监测监测的质的质量控量控制样品制样品质量控制样品对每个实验室的质量控制能够起到质量保证的作用。质量控制样品可以检查校准曲线、技术方法、仪器、分析人员等方面的工作。质量控制样品的每个测量参数都应该有准确已知的浓度；样品可以是多参数的，能够进行多种项目的分析；样品具有一定的均匀性，稳定期应在一年以上；应防止样品从贮存容器中蒸发和泄漏。在设计质量控制样品时应考虑实际样品的浓度范围，如废水排放的高浓度和降水中的低浓度、方法的检出限、排放许可证或标准中规定的界限等。第55页/共78页二、标准物质的制二、标准物质的制备备和定和定值值 图图9.1

22、7固固体标准物质制体标准物质制备备流流程程示意图示意图（一）标准物质制（一）标准物质制备备的一般过的一般过程程第56页/共78页（二）（二）稳稳定性和定性和均匀均匀性的性的研究研究和和检验检验 均匀是标准物质第一位和最根本的要求，是保证标准物质具有空间一致性的前提，对固体样品尤其如此。均匀性是一个相对的概念。首先，绝对的均匀是不可能实现的。若样品的不均匀度远远小于分析中的误差，就可以认为样品是均匀的。稳定性是标准物质的另一重要性质，是使标准物质具有时间一致性的前提。与固体标准物质相比，液体和气体物质的均匀性容易实现，但保持稳定则困难得多。第57页/共78页（三）标准物质的分析与定（三）标准物质

23、的分析与定值值 在准确分析的基础上，标准物质的定值多采用数理统计的办法。目前，我国的环境标准物质多按如下的步骤来处理数据：（1）对一组实验数据，按Grubbs检验法弃去原始数据中的离群值后，求得该组数据的均值、标准偏差和相对标准偏差；（2）对某一元素由不同实验室和不同方法各自测量的均值视为一组等精密度测量值,采用Grubbs检验法弃去离群值后，求得总平均值及标准偏差；（3）用总平均值表示该元素的定值结果，用标准偏差的2倍（2s）表示测量的单次不确定度，以2s除以总平均值表示相对不确定度。第58页/共78页第第八八节节 环境环境监测监测管管理理一、环境监测管理的内容和原则环境监测管理的具体内容包

24、括监测标准的管理、监测点位的管理、采样技术的管理、样品运输、保存管理、监测方法的管理、监测数据的管理、监测质量管理、监测综合管理和监测网络管理等。监测技术管理的内容很多，核心内容是环境监测质量保证。原则：实用、经济第59页/共78页图图9.18环境环境监测监测质质量量保保证证系系统统控控制要点制要点第60页/共78页表表9.11环境环境监测监测全过全过程程质质控控要点要点监测过程控制质控要点布点系统1.监测目标系统的控制2.监测点位点数的优化控制控制空间代表性及可比性采样系统1.采样次数和采样频率优化2.采集工具方法的统一规范控制时间代表性及可比性运输保存系统1.样品的运输过程控制2.样品固定

25、保存控制控制可靠性和代表性分析测试系统1.分析方法准确度、精密度、检测范围控制2.分析人员素质及实验室间质量的控制控制准确性、精密性、可靠性、可比性数据处理系统1.数据整理、处理及精度检验控制2.数据分布、分类管理制度的控制控制可靠性、可比性、完整性、科学性综合评价系统1.信息量的控制2.成果表达控制3.结论完整性、透彻性及对策控制控制真实性、完整性、科学性、适用性第61页/共78页二、监测的档案文件管理 为了保证环境监测的质量以及技术的完整性和追溯性，应对监测全过程的一切文件（包括任务来源、制订计划、布点、采样、分析数据处理等）按严格制度予以记录存档。同时对所累积的资料、数据进行整理，建立数

26、据库。第62页/共78页第九节第九节 质质量量保保证检查证检查单和单和环境质环境质量量图图 第63页/共78页一、质量保证检查单检查单是根据监测中各个步骤列出的表格，工作人员在工作过程中及时填写，连同样品、分析数据一起交给负责汇集、整理的人员进行处理。质量保证检查单上的条目是根据对数据质量的影响区分的，每一条目代表下述一种类型的影响：关键因素：它总是影响着采样结果，并且是不可补救的。主要因素：它很可能对采样结果有不利影响，但并不总是不可补救的。次要因素：它通常对数据没有影响，只是作为一种好的习惯做法。第64页/共78页表表9.12DEQ大容大容量量采样采样器器采样采样检查检查单单(滤纸鉴滤纸鉴

27、定、制定、制备备与分析部分与分析部分)调制处理环境的类型 干燥柜 空调室。1.平衡时间 小时；2.平衡时间的长短是否一致：是 否 ；3.是否规定有允许的最短平衡时间：是 否 ，若是，规定时间为 小时；4.分析天平有无温度、湿度控制：温度：有 无 ；湿度：有 无 ；5.如果使用空调室，相对湿度 ，温度范围 到 ，温度 ；6.如果使用干燥柜，为进行可能的更换，多长时间检查一次干燥剂 ；关键因素：颗粒物的吸水性是不同的，美国环境保护局的研究结果表明，相对湿度为80时，其质量可增加15；相对湿度高于55时，湿度与质量之间有指数关系。滤纸应在相对湿度低于50的环境内平衡。第65页/共78页表表9.13D

28、EQ气体鼓气体鼓泡泡采样采样检查检查单单(样品制样品制备备部分部分)注：ACS为美国化学会1.制备吸收剂所用全部化学试剂是否均为ACS试剂纯或更纯的试剂：是.否，所用蒸馏水是否符合制备吸收剂的要求：是否，若否，请予解释。主要因素：这些试剂影响所得吸收剂的质量。2.制备吸收剂是否采用了美国联邦记录上的参考手续：是否。若否，请予解释有何困难。主要因素：联邦记录规定了制备吸收剂时拟采用的手续，因此偏离这些手续时必须提出充分证据，说明年这种偏离是正当的。3.吸收剂年在使用前储存了多久月？主要因素：吸收剂一般可稳定6个月，因此储存时间不应超过6个月。4.吸收剂制备以后是否检查过pH值：是否。若是，其可用

29、范围如何?质量控制点：当pH值小于3或大于5时，吸收剂是不可用的。它说明制备过程中存在着问题。5.说明吸收瓶是通过什么途径送到工作人员手中的？主要因素：吸收瓶运输过程中必须防止溢流、破碎或温度过高。第66页/共78页二、环境质二、环境质量量图图 用不同的符号、线条或颜色来表示各种环境要素的质量或各种环境单元的综合质量的分布特征和变化规律的图称为环境质量图。环境质量图既是环境质量研究的成果，又是环境质量评价结果的表示方法。好的环境质量图不但可以节省大量的文字说明，而且具有直观、可以量度和对比等优点，有助于了解环境质量在空间上的分布原因和在时间上的发展趋向。这对进行环境规划和制定环境保护措施都有一

30、定的意义。第67页/共78页1.1.等等值值线图线图2.2.点的环境质点的环境质量量表示图表示图图图9.19SO2污污染的等浓度线表示法染的等浓度线表示法图图9.20环境环境监测监测点的大气点的大气污污染表示法染表示法第68页/共78页3.3.区区域的环境质域的环境质量量表示法表示法4.4.时间变化图时间变化图图图9.21河河流水质流水质污污染表示法染表示法图图9.22某水域某水域酚酚浓度变化浓度变化曲曲线线第69页/共78页5.5.相对相对频频率率图图6.6.累累积积图图图图9.23某某污污染物浓度的相对染物浓度的相对频频率率图图9.24汞汞在在各各种种鱼鱼类中的类中的含量含量第70页/共7

31、8页7.7.过过程程线图线图图图9.25水域中某水域中某污污染物浓度变化图染物浓度变化图第71页/共78页图图9.27某水域中六某水域中六价价铬铬与总与总铬铬含量含量之间的关系之间的关系图图9.28臭氧臭氧和二和二氧氧化化氮消氮消长图长图图图9.29某某河河流流氨氮氨氮浓度和一年中浓度和一年中河河水水黑臭黑臭天天数数的关系的关系图图9.26氧氧化化剂剂高浓度出现高浓度出现频频率率与风向、风与风向、风速速之间的关系之间的关系氨氮浓度氨氮浓度/(mgL-1)8.8.相关图相关图Cr6+/(mgL-1)第72页/共78页9.9.类类型型分分区区法法10.10.网网格表示法格表示法图图9.30城城市市

32、功功能分能分区区表示法表示法图图9.31城城市环境质市环境质量网量网格表示法格表示法第73页/共78页图图9.32某某城城市悬市悬浮浮颗颗粒粒浓度图浓度图第74页/共78页水水库库、湖湖、海区海区河河流断面流断面大气采样点大气采样点地下水采样点地下水采样点底泥采样点底泥采样点水生生物采样点水生生物采样点土土壤壤采样点采样点农作物采样点农作物采样点噪声噪声监测监测点点人体人体健健康调康调查查点点其他其他监测监测点点编编图图图图式式第75页/共78页镉镉铜铜飘尘飘尘降降尘尘二二氧氧化化硫硫氮氧氮氧化物化物氟氟化物化物硫硫化物化物氯氯化物化物氰氰化物化物酚酚滴滴涕滴滴涕六六六六六六有机有机磷磷石石油油类类硝硝基基苯苯类类苯胺苯胺类类环境噪声环境噪声交通噪声交通噪声电电磁磁辐辐射射放射性放射性热热工工业废业废气气工工业废业废水水工工业废业废渣渣生活生活废废水水生活生活垃圾垃圾生活生活燃煤燃煤第76页/共78页本本 章章 结结 束束谢谢 谢！谢！第77页/共78页感谢感谢您您的观看。的观看。第78页/共78页