监测过程中的质量保证

监测过程中的质量保证

监测过程中的质量保证 Quality assurance in monitoring process

主要内容：质量保证在环境监测

中的意义和内容；监测试验基

础；监测数据的统计处理和结果

表述；实验室质量保证；

学习难点：环境监测数据的统计

处理和结果表述方法。

学习重点：环境监测数据的统计处

理和结果表述方法。环境监测实验

用水和试剂介绍及制备技术；标准分析方法与分析方法的标准化。 质量保证的意义 和内容 一、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基础 之上。 二、内容

环境监测质量保证是整个监测过程的全面过程管理，包括制订计划；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、实验室供应、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，实验室的清洁和安

全，以及编写有关的文件，指南和手册等。

对于无人值守连续自动监测系统,质量控制工作将是系统运行成败的关键。

因此正常运行过程中最低限度的质量保证工作，应包括下面一些内容：

⒈网络的整体设计。

⒉具体采样点选择。

⒊子站的结构设计。

⒋采样系统选择。

⒌分析方法。

⒍监测仪器选择。

⒎设备装置的安装和布局。

⒏标准的可追踪性。

⒐标准工作。

⒑监测仪器日常零点、跨度值的检查与调节。

⒒零点、跨度漂移控制限的规定以及相应的数据修正工作。 ⒓监测仪器单点和多点标准频次的规定和控制性检查。

⒔预防性和弥补性的维护工作。

⒕数据处理方法及数据有效性的鉴别。

⒖检测数据精密度、准确度和完整性、代表性及可比性的检查。

⒗有关质量控制的文件管理。

系统执行质量保证计划的最终目的在于：

⒈提供可满足监测目的且合乎质量要求的数据。

⒉将由于仪器故障及各种干扰影响导致数据的损失降到最低限度。

⒊确保系统提供的数据有效、准确、可靠且具有可比性。

也即确保监测数据具有“五性”：准确性、精密性、代表性、可比性、完整性。

监测实验室基础

实验室是获得监测结果的关键部门，要使监测质量达到规定水平，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；实验室的清洁和安全工作；分析人员的操作技术和分离技术等。

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。

一、实验用水

水是最常用的溶剂，配制试剂、标准物质、洗涤均需大量使用。它对分析质量

有着广泛和根本的影响，对于不同用途需要不同质量的水。市售蒸馏水或去离

子水必须经检验合格才能使用。实验室中应配备相应的提纯装置。纯水的分级

见表9-1。

实验室用水分三个等级，应在独立的制水间制备。

1、一级水：基本不含有溶解杂质或胶态粒子及有机物，可用二级水经再蒸

馏、离子交换混合床、0.2μm滤膜过滤等方法处理，或用石英蒸馏装置作进

一步蒸馏制得。一级水用于制备标准水样或超痕量物质的分析。

2、二级水：常含微量的无机、有机或胶态杂质。可用蒸馏、反渗透或离子交

换法制得的水再蒸馏的方法制备。用于精确分析和研究工作。

3、三级水：适用于一般实验工作，可用蒸馏、反渗透或离子交换等方法制 备。

㈠蒸馏水

蒸馏水的质量因蒸馏器的材料与结构而异，常见的几种不同蒸馏器及其所得水

的质量如下：

①金属蒸馏器:只适用于清洗容器和配制一般试液；

②玻璃蒸馏器：适用配制一般定量分析试液，不宜配制分析重金属或痕量非金 属试液；

③石英蒸馏器 ：适于配制对痕量非金属进行分析的试液；

④亚沸蒸馏器：适于配制除可溶性气体和挥发性物质以外的各种物质的痕量

分析用试液。常作为最终的纯水器与其他纯水装置联用。 图示

㈡去离子水

是用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂以一定形式组合进行水处理。水中含

金属杂质极少，适于配制痕量金属分析用的试液，但不适于配制有机分析试 液。

㈢特殊要求的纯水

主要有：⒈无氯水 ⒉无氨水 ⒊无二氧化碳水 ⒋无铅水

⒌无砷水 ⒍无酚水 ⒎不含有机物的蒸馏水。 二、试剂和试液

实验室中所用试剂和试液应根据实际需要，合理选用相应规格的试剂，按规

定浓度和需要量正确配制，并按规定要求妥善保存，注意空气、温度、光、杂

质等影响。同时要注意保存时间，一般浓溶液稳定性较好，稀溶液稳定性较

差，如10-3mol/L的某溶液可贮存一个月以上,10-4mol/L只能贮存一周,而

10-5mol/L溶液需当日配制。故许多试液常配成浓的贮存液，临用时稀释成所 需浓度。

一般化学试剂分为三级：一级试剂用于精密的分析工作，在环境分析中用于配

制标准溶液；二级试剂常用于配制定量分析中普通试液。如无注明,环境监测

所用试剂均应为二级或二级以上；三级试剂只能用于配制半定量、定性分析中

试液和清洁液等。

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达到较高的标准。最好能

在超净实验室或超净工作台中进行或使用。

四、实验室的管理及岗位责任制

其内容包括：

㈠对监测分析人员的要求

㈡对监测质量保证人员的要求

㈢实验室安全制度

㈣药品使用管理制度

㈤仪器使用管理制度

㈥样品管理制度

监测数据的统计处理和结果表述

监测中所得到的许多物理、化学和生物学数据统计，是描述和评价环境质量的

基本依据。由于监测系统的条件限制以及操作人员的技术水平，测试值与真值

之间常存在差异；环境污染的流动性、变异性以及与时空因素关系，使某一区

域的环境质量由许多因素综合所决定；描述某一河流的环境质量，必须对整条

河流按规定布点，以一定频率测定，根据大量数据综合才能表述它的环境质

量，所以这一切均需通过统计处理。

一、基本概念

㈠误差和偏差

⒈真值（X）

在某一时刻和某一位置或状态下，某量的效应体现出客观值或实际值称为真

值。真值包括：

⑴理论真值：例如三角形内角之和等于180℃。

⑵约定真值：由国际计量大会定义的国际单位制，包括基本单位、辅助单位和

导出单位。由国际单位制所定义的值叫约定真值。

⑶标准器（包括标准物质）的相对真值：高一级标准器的误差为低一级标准器

或普通仪器误差的1/5（或1/3-1/20）时，则可以认为前者是后者的相对真值。

⒉误差及其分类

由于被测量的数据形式通常不能以有限数表示，同时由于认识能力不足和科学

技术水平的限制，使测量值与真值不一致，这种矛盾在数值上表现为误差。

误差按其性质和产生的原因，可分为系统误差、随机误差和过失误差。

系统误差：又称可测误差、恒定误差或偏倚(bias)。指测量的总体平均值与

真值之间的差别，是由测量过程中某些恒定因素造成的，在一定条件下具有重

现性，并不因为增加测量次数而减少系统误差，它的产生可以是方法、仪器、

试剂、恒定的操作人员和恒定的环境所造成。

随机误差:又称偶然误差或不可测误差。是由测量过程中各种因素的共同作

用造成，随机误差遵从正态分布规律。

过失误差：又称粗差。是由测量过程中犯下的错误所造成，它明显地歪曲测

量结果，因而一经发现必须及时改正。

误差的表示方法：分绝对误差和相对误差。绝对误差是测量值与真值之

差，有正负之分。相对误差指绝对误差与真值之比。 3、偏差

个别测量值与多次测量均值之偏离叫偏差，它分绝对偏差、相对偏差、相对平

均偏差和标准偏差等。

1)绝对偏差：是测定值与均值之差。

2)相对偏差：是绝对偏差与均值之比，以百分数表示。

3)平均偏差:是绝对偏差绝对值之和的平均值。

4)标准偏差和相对标准偏差

5)极差：一组测量值中最大值与最小值之差，表示误差的范围，以R表示。 ㈡总体、样本和平均数

1、总体和个体：研究对象的全体叫总体，其中一个单位叫个体；

2、样本和样本容量：总体中的一部分叫样本，样本中含有个体的数目叫样本 容量；

3、平均数：代表一组变量的平均水平或集中趋势，样本观测中大多数测量值

都靠近平均数。它包括：算术均数、几何均数、中位数和众数。

平均数表示集中趋势,当监测数据是正态分布时,其算术均数、中位数和众数

三者重合。

㈢正态分布

相同条件下对同一样品测定中的随机误差，均遵从正态分布。

正态分布曲线说明：

（1）小误差出现的概率大于大误差，即误差的概率与误差的大小有关。

（2）大小相等，符号相反的正负误差数目近于相等，故曲线对称。

（3）出现大误差的概率很小。

（4）算术均值是可靠的数值。

二、数据的处理和结果表述

1、数据修约原则：四舍六入五考虑，五后非零则进一，五后皆零视奇偶，

五前为偶应舍去，五前为奇则进一。

2、可疑数据的取舍

离群数据：与正常数据不是来自同一分布总体，明显歪曲试验结果的测量数 据。

可疑数据：可能会歪曲试验结果，但尚未经检验断定其是离群数据的测量数 据。

测量中发现明显的系统误差和过失误差，由此而产生的数据应随时剔除。而可

疑数据的取舍应采用统计方法判别，即离群数据的统计检验。

1、狄克逊（Dixon）检验法

（1）将一组测量数据从小到大顺序排列为x1、x2…xn,x1和xn分别

为最小可疑值和最大可疑值；

（2）按表9-5（P299）计算式求Q值；

（3）根据给定的显著性水平（α）和样本容量（n），从表9-6（P299）查得

临界值（Qα）；

（4）若Q≤Q0.05则可疑值为正常值；

若Q0.05＜Q≤Q0.01则可疑值为偏离值；

若Q＞Q0.01则可疑值为离群值。

2、格鲁勃斯（Grubbs）检验法：适于检验多组测量值均值的一致性和剔除

多组测量值中的离群均值；也可用于检验一组测量值一致性和剔除一组测量值

中的离群值。

3、监测结果的表述

1）用算术平均值表示结果，是表达监测结果最常用的方法，平行测定次数越

多，结果越接近真实值。条件是测定过程中排除系统误差和过失误差，只存在

随机误差。

2）用算术平均数和标准偏差表示测定结果。如果标准偏差越大，算术均数结果

的代表性越小。

3）用算术平均值、标准偏差和相对标准偏差表述监测结果。

4）如果分析监测获得的数据或结果低于所选用方法的检出限，则不能将该数据

作为最终表达的结果，因为，该数据的可信程度不搞。遇到这种情况，结果可

用“未检出”表述。

三、测量结果的统计检验(t检验)

相同的试样由不同的分析人员或不同分析方法所测得均数之间差异；在实

验室质量考核中，对标准样的实际测定均值与其保证值之间的差异，到底

是由抽样误差引起的，还是确实存在本质的差别，可用计算t值和查t表的

方法来判断两均数之差是属于抽样误差的概率有多大，即对这些差异进行

“显著性检验”，简称“t检验”，当抽样误差的概率较大时，两均数的

差异很可能是抽样误差所致，亦即两均数的差别无显著性意义；如其概率

很小，即此差别属于抽样误差的可能性很小，因而差别有显著意义。

t检验判断的通则是：

当t＜ｔ0.05（ｎ），即Ｐ＞0.05 ，差别无明显意义；

当ｔ0.05（ｎ）≤t＜ｔ0.01（ｎ），即0.01＜P＜0.05差别有显著意义；

当t≥ｔ0.05（ｎ），即P≤0.01，差别有非常明显意义。

四、方差分析

方差分析：就是通过分析数据，弄清和研究对象有关的各个因素对该对象是否

存在影响以及影响程度和性质。

㈠方差分析中的统计名词

1、 单因素试验和多因素试验

一项试验中只有一种可改变的因素叫单因素试验；

具有两种以上可改变因素的试验叫多因素试验。

2、 水平

因素在实验中所处的状态叫水平。例如，比较使用同一分析方法的五个实验室

是否具有系统的准确度，该因素有五个水平。

3、 总变差及总差方和

在一项实验中，全部试验数据往往参差不齐，这一总的差异称为总变差。总变

差可用总差方和来表示。总差方和可分解为随机作用差方和与水平间差方和。 4、 随机作用差方和

产生总变差的原因中，部分原因是试验过程中各种随机因素的干扰与测量中随

机误差的影响，表示为同一水平内试验次数的差异，这种差异用随机作用差方

和表示。

5、水平间差方和

产生总变差的另一部分原因是来自试验过程中不同因素以及因素所处的不同的

水平的影响，表现为不同水平试验数据均值之间的差异，这种差异用各因素的

水平间总差方和表示。

6、交互作用

在多因素试验中，不仅各个因素在起作用，而且各因素间有时能联合起来起作

用，这种作用称为交互作用。

㈡方差分析的方法步骤

1、 建立假设（H0）。

2、 选取统计量并明确其分布。

3、 给定显著性水平(α)。

4、 查出临界值（Fα）。

5、 列表计算有关的统计量。

6、 根据方差分析表作方差分析。

7、 如有必要，对有关参数作进一步估算。

㈢应用方差分析的条件

方差分析要求试验数据必须具备下列条件：

1、 同一水平的数据应遵从正态分布。

2、 各水平试验数据的总体方差都相等，尽管各总体方差通常是未知的。

五、模糊聚类分析

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。

实验室质量保证

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部分。实验室质量保

证是测定系统中的重要部分，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。实验室质量保证必须建立

在完善的实验室基础工作之上，以下讨论的前提是假定实验室的各种条件和分

析人员是符合一定要求的。

一、 名词解释

(一)准确度

准确度是用一个特定的分析程序所获得的分析结果（单次测定值和重复测定值

的均值）与假定的或公认的真值之间符合程度的度量。它是反映分析方法或测

量系统存在的系统误差和随机误差两者的综合指标，并决定其分析结果的可靠

性。准确度用绝对误差和相对误差表示。

评价准确度的方法有两种，第一种是用某一方法分析标准物质，据其结果确定

准确度；第二种是“加标回收”法，即在样品中加入标准物质，测定其回收

率，以确定准确度，多次回收实验还可发现方法的系统误差，这是目前常用而

方便的方法，其计算式是：

回收率 =(加标试样测定值 —试样测定值) /加标量· 100%

所以，通常加入标准物质的量应与待测物质的浓度水平接近为宜。

因为加入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。

在讨论精密度时，常遇到如下术语：

1、平行性

平行性是指在同一实验室中，当分析人员、分析设备和分析时间都相同时，用

同一分析方法对同一样品进行双份或多份平行测定结果之间的符合程度。

2、重复性

重复性是指在同一实验室中，当分析人员、分析设备和分析时间三因素中至少

有一项不相同时，用同一分析方法对同一样品进行的两次或两次以上独立测定

结果之间的符合程度。

3、再现性

再现性是指在不同实验室（分析人员、分析设备、甚至分析时间都不相同），

用同一分析方法对同一样品进行多次测定结果之间的符合程度。

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。

标准曲线的直线部分以下式表示：

Α﹦ｋｃ＋ａ

式中：Ａ----仪器的响应量；

ｃ----待测物质的浓度；

ａ----校准曲线的截距；

ｋ----方法的灵敏度，ｋ值越大，说明方法灵敏度越高。

（四）空白实验

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”（配制标准系列的步

骤与样品处理过程完全相同）和“标准曲线”（配制标准系列溶液时省去了样

品的预处理）。

测定时只用到校准曲线的直线部分，即定量测定时，待测组分的浓度或量和测

定信号或物理量呈线性比例关系。 （六）检测（出）限(Limit of detection)

某一分析方法在给定的可靠程度内（或置信水平上）可以从样品中检测（出）

待测物的最小浓度或最小量。 所谓检测（出）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。

检测限有几种规定：

⒈分光光度法中规定以扣除空白值后，吸光度为0.01相对应的浓度值为检 测限。

⒉气相色谱法中规定检测器产生的响应信号为噪声值两倍时所对应的量。最小

检测浓度是指最小检测量与进样量（体积）之比。

⒊离子选择性电极法规定某一方法的标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检测限。

⒋《全球环境监测系统水监测操作指南》中规定，给定置信水平为95%时，样

品浓度的一次测定值与零浓度样品的一次测定值有显著差异者，即为检测限

（Ｌ）。当空白测定次数ｎ大于20时，

Ｌ＝4.6σwb

式中：σwb----空白平行测定（批内）标准偏差。

检测上限是指校准曲线直线部分的最高限点（弯曲点）相应的浓度值。

（七）测定限(Limit of determination)

测定限分测定上限和测定下限。测定下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小浓度或量；

一般，在低浓度区间实际检测中，人们以“检出限”界定待测物质的有无，以

“测定下限”界定定性、定量区间，这种划分有效地解决了低浓度区间检测的

复杂性问题，有利于控制检测质量。

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度或量。

最佳测定范围(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，

最佳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。

⑴质量控制图的绘制及使用:

编制控制图的基本假设是：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多次（至少20次）测定某

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。

均数控制图的使用：根据日常工作中该项目的分析频率和分析人员的技术水

平，每间隔适当时间，取两份平行的质量控制样品，随环境样品同时测定，对

操作技术较低的人员和测定频率低的项目，每次都应同时测定控制样品，然后

将控制样品的测定结果依次点在控制图上，再按相关规定检验分析过程是否处

于控制状态。

①如此点在上、下警告限之间区域内，则测定过程处于控制状态，环境样品分

析结果有效；

②如果此点超出上、下警告限，但仍在上下控制限之间的区域内，提示分析质

量开始变劣，可能存在失控倾向，应进行初步检查，并采取相应的校正措施；

③ 若此点落在上、下控制限之外，表示测定过程“失控”，应立即检查原

因，予以纠正。环境样品重新测定；

④ 如遇到7点连续上升或下降是（虽然数值在控制范围之内），表示有失去

控制倾向，应立即查明原因，予以纠正；

⑤即使过程处于控制范围之内，尚可根据相邻几次测定的分布趋势，对分析质

量可能发生的问题进行初步判断。

⑵均数-级差控制图

有时分析平行样的平均数与总均值很接近，但极差很大，显然属质量较差。而

采用均数-极差控制图就能同时考察均数和极差的变化情况。

⑶多样控制图

为了适应环境样品浓度多变，和避免分析人员对单一浓度控制样品的测定值产

生“习惯性”误差弊病，可以采用多样控制图。其方法是配制一组浓度不

同，但相差不大的控制样品，测定时标准偏差视作为常数，绘制控制图时，

每次随机取某一浓度控制样品进行测定。在对不同浓度控制样品进行至少20

次测定以后，计算它们的平均浓度和标准偏差，并绘制多样控制图。

㈡其他质量控制方法

⑴比较实验：对同一样品采用具有可比性的分析方法进行测定，比较结果的符

合程度来估计测定准确度。对难度较大而不易掌握的方法或测定结果有争议的

样品，常采用此法。

⑵对照分析: 在进行环境样品分析时，对标准物质或权威部门制备的合成标准

样进行对照分析，将后者的测定结果与已知浓度进行比较，以控制分析准确 度。

三、 实验室间控制质量

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：

⑴质量考核测定项目

⑵质量考核分析方法

⑶质量考核参加单位

⑷质量考核统一程序

⑸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。

（二）实验室误差测验

在实验室间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。

标准分析方法和分析方法标准化

一、 标准分析方法

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。

标准分析方法必须满足以下条件：

⒈按照规定的程序编制；

⒉按照规定的格式编写；

⒊方法的成熟性得到公认，并通过协作试验，确定了方法的误差范围；

⒋由权威机构审批和发布。

编制和推行标准分析方法的目的是为了保证分析结果的重复性、再现性和准

确性，不但要求同一实验室的分析人员分析同一样品的结果要一致，而且要

求不同实验室的分析人员分析同一样品的结果也要一致。

二、 分析方法标准化

标准是标准化活动的结果，标准化过程，包括标准化试验和标准化组织管理。

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，同时受到标准化条例的约束。

我国标准化工作的组织管理系统:（P332 图9－17）

国家标准总局（技术监督局）——标准化主管部门——标准化技术委员会 ——技术归口单位

国外标准化组织机构： 标 准 局——归口主管部门——专家委员会——任

务组——参加实验室

三、 监测实验室间的协作试验

1、协作试验：是指为了一个特定的目的和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

际应用条件下可以达到的精密度和准确度，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。

3、注意事项：包括下列因素

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、 协作实验中质量控制

环境标准物质

一、环境标准物质及其分类

1、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。它包括环境化学计量和环境物理计量两大类。

化学计量是以测定大气、水体、土壤及人和生物中有害物质为中心的化学物

质测量系统。

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。

2、基体和基体效应：在环境中，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则称为基体。

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

作基体效应。

3、环境标准物质

1、国际标准化组织（ISO）对标准物质（Reference Material 简称RM）

所下定义：这种物质具有一种或数种已被确定的性质，这些性质可以用作校

准仪器或验证测量方法。标准气体可以是纯的，也可以是混合的气体、液体、

固体，甚至是简单的人造物体。

2、我国的标准物质以BW为代号，分为国家一级标准物质，和二级标准物质，

国家一级标准物质应具备以下条件：

①绝对测量法或两种以上不同原理的准确、可靠的测量方法进行定值。此外，

亦可在多个实验室中分别使用准确可靠的方法进行协作定值。

②定值的准确度应具有国内最高水平。

③应具有国家统一编号的标准物质证书。

④稳定时间应在一年时间以上。

⑤应保证其均匀度在定值的精密度范围内。

⑥应具有规定的、合格的包装形式。

作为标准物质中的一类，环境标准物质除具备上述性质外，还应具备：

（1）是由环境样品直接制备或人工模拟环境样品制备的混合物；

（2）具有一定的环境基体代表性。 4.环境监测的质量控制样品

环境监测的质量控制样品：是指为控制监测分析的精密度制备的均匀性和稳定

性良好并附有特定成分浓度的样品。

质量控制样品对每个实验室的质量控制都能起到质量保证作用，尤其适用于控

制实验室的精密度。它可以检查校准曲线、技术方法、仪器、分析人员等方面 的工作。

二、标准物质的制备和定值

（一）标准物质制备的一般过程

1、固体标准物质制备过程分为采样、粉碎、混匀、分装等几步。它通常直接

采用环境样品制备。

2、多数液体和气体标准物质是用人工模拟天然样品的组成制备的。

（二）稳定性和均匀性的研究和检验

稳定性：是使标准物质具有时间一致性的前提，受温度、湿度、光照等环境条

件影响，对稳定性的检验可采用跟踪检验的办法。

均匀性：均匀性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。均匀性是一个相对概念，绝对的均匀是

不可能实现的。为保证样品的均匀，标准物质证书中通常要规定最小取样量，

因为取样量过少，会导致不均匀。均匀性的检验可分为分装前的检验和分装后 的检验。

（三）标准物质的分析和定值

目前，环境标准物质的定值多采用多种分析方法（如数理统计方法），由多个

实验室的协作试验来完成。制备环境标准物质是一项技术性很强，准确度要求

很高，工作量大，成本很高的工作，要求工作环境、操作人员技能均有较高水 平。

环境监测管理

一、环境监测管理的内容和原则 （一）概念

环境监测管理是以环境监测质量、效率为中心对环境监测系统整体进行全过程

的科学管理。

（二）内容

包括：监测标准的管理、监测点位的管理、采样技术的管理、样品运贮保存管

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。

总的可归纳为四方面的管理：监测技术管理、监测计划管理、监测网络管理、

环境监督管理。

（三）原则

1、实用原则：监测不是目的，是手段，监测数据不是越多越好，而是实用；

监测手段不是越现代化越好，而是准确、可靠、实用。

2、经济原则：确定监测技术路线和技术装备，要经过技术经济论证，进行费

用——效益分析。

二、监测的档案文件管理

为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、数据进行整理并建立数据库。之后，

便需要我们对这些档案文件等加强管理，以备日后随时有所需要。

对于自动监测站，除了数据库外，档案内容应包括：

1、仪器设备的生产厂家、购置和验收记录；

2、流量标准的传递和追踪记录文件；

3、气体标准的传递和追踪记录文件；

4、监测仪器的多点线性校准表格；

5、运行监测仪器零点和跨度漂移的例行检查报表；

6、监测仪器的审核数据报告；

7、运行监测仪器的例行检查记录；

8、监测子站和仪器设施的预防性维护文件；

9、仪器设备检修登记卡。

质量保证检查单和环境质量图

一、质量保证检查单

监测结果是由采样人员、分析人员以及负责汇集、整理、分析和解释数据的

人员共同协作的产物。在大规模的工作中，往往有许多非专业人员和志愿人

员参加，诸如采样、样品的保存和运输、试剂的配制等项工作，这些人员的工

作能力是非常重要的。除了进行培训外，在工作中采用质量保证检查单是一

项有效的措施。

所谓检查单，是根据监测中各个步骤列出的表格，由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。

P341页列出了美国依阿华州环境质量部（DEQ）制订的二种质量保证检查单。

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，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。

除了这三项代表影响性质的因素外，检查单上还有某些细目，如质量控制点，

特别列出这些细目是要说明，对这些细目必须按规定进行质量控制检查。

二、环境质量图

1、概念：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。

环境质量图有多种分类方法，按所表示的环境质量评价项目可分为单项环境质

量图、单要素环境质量图和综合环境质量图等；按区域可分为城市环境质量

图、工矿区环境质量图、农业区域环境质量图、旅游区域环境质量图、自然

区域环境质量图；按时间可分为历史环境质量图、现状环境质量图、环境质量

变化趋势图等；按编制方法不同，可分为定位图、等值线图、分级统计图和网

格图等。

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