环境监测实验室质量保证与质量控制

环境监测实验室质量保证与质量控 制

监测质量控制是质量保证的重要组成部分,是保证监测机构质量体系正常有效运行的关键。它包括了对采样、分析和数据处理等过程中，为消除影响质量的诸因素而制定和采用的一系列文件化程序和措施。实验室是获得监测结果的关键部门，实验室质量保证包括实验室内质量控制和实验室间质量控制，其目的是要把监测分析误差控制在容许限度内，保证测量结果有一定的精密度和准确度，使分析数据在给定的置信水平内，有把握达到所要求的质量。

1 环境监测质量保证与质量控制的意义

环境监测质量保证是环境监测工作的全面质量管理，它包含了保证监测数据正确可靠的全部活动和措施,是环境监测的全面管理。质量保证的作用在于将监测数据的误差控制在限定的允许范围内，使其质量满足代表性、完整性、精密性、准确性和可比性的要求。

环境监测质量控制，是指在环境监测的各技术环节中的质量控制，他们都是质量保证的重要组成部分。实验室分析质量控制是分析人员在分析过程中使用适宜的质控技术，使分析结果的精密度和准确度能达到质量指标的要求。

2 环境监测质量保证的主要内容

环境监测质量保证的主要内容包括设计一个良好的监测计划，根据监测目的需要和可能、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测量系统和质量控制程序。为保证取得合乎可比性、完整性、代表性、精密性与准确性要求的监测结果，还应组织人员培训，编制分析方法和各种规章制度等。

3 实验室质量控制

3.1实验室内质量控制技术

实验室内质量控制，又称内部质量控制，它是实验室分析人员对分析质量进行自我控制的过程。它主要反映的是分析质量的稳定性如何，以便及时发现某些偶然的异常现象，随时采取相应的校正措施。其目的在于控制监测人员的实验误差，使之达到容 许限的范围，以保证测试结果的精密度和准确度能在给定的置信水平下，有把握达到规定的质量要求这是分析工作者在测试样品时，为能提供满足质量要求的基础数据，对分析测试进行的自我控制，或接受质量控制人员规定的质量控制程序的过程。

实验室内质量控制是分析人员在工作中进行自我质量控制的方法，是保证测试数据达到精密度与准确度要求的有效方法之一。在没有质量控制专设机构或专职人员的情况下，实验室内质量控制有自控和他控两种方式。

3. 1.1自控情况下的质量控制技术

（1）空白实验值和检出限的核查

空白试验值能全面反映分析工作中所用试剂(包括纯水)与仪器的质量状况，并反映实验室的环境条件以及分析人员的素质和技术水平等各方面的问题。

首先，全程序空白实验值难以抵消样品基体所致的干扰和影响，因为在分析测试中无法获得理想的零深度样品。而且，测试的随机误差并非绝对相同。因而，扣除空白试验值的样品测定结果中所包含了全部实验误差。此外，空白实验值越高，掩盖的随机误差波动越大。当样品中待测物浓度很低，或接近检出限的水平时，有时能使样品测量值与空白实验值的差值成为负数，表现了分析结果的不合理性和监测工作的失败。

（2）平行双样分析

平行样分析是指将同一样品的两份或多份子样在完全相同的条件下进行同步分析。一般是做双份平行。平行样分析反映的是分析结果的精密度，可以检查同批测试结果的稳定情况。

在日常工作中，可按照样品的复杂程度、所用方法和仪器的精度以及分析操作的技术水平等因素安排平行样的数量。条件允许时，应全部做平行双样分析。否则，至少应按同批测试的样品数，随机抽取10%~20%的样品进行平行双样测定。一批样品的数量较少时，应增加平行样的测定率，保证每批样品测试中至少测定一份样品的平行双样。

使用经过验证的分析方法进行平行样测定时，其结果的精密度应符合方法给定的室内标准差(或相对标准差)的要求，或按照方法的允许差进行判断。无论用哪种指标衡量，凡不符合要求 时，即应找出原因之所在，并重新分析原样品。平行双样分析是对测定结果精密度的最低限度检查，用以发现偶然的的异常情况。原则上，试样都应做平行双样测定。当一批试样所含样品份数较多，且操作人员的分析技术水平较好时，可随机抽取其中的。平行双样的测定结果应符合监测质量控制指标的规定要求，该指标中未作规定的项目，可按分析结果所在的数量级规定的相对偏差最大允许值衡量。

（3)加标回收率分析

在测定样品的同时，于同一样品的子样中加入一定量的标准物质进行测定，将其测定结果扣除样品的测定值，以计算回收率。加标回收率的测定可以反映测试结果的准确度。

在回收率分析中，加标的原则是：

①加标物质形态应和待测物的形态相同；

②加标浓度合理

a、加标样的浓度与样品中待测物浓度为等精度；

b、样品中待测物浓度在方法检出限附近时，加标量应控制在校准曲线的低浓度范围;

c、样品中待测物浓度高于校准曲线的中间浓度时，加标量应控制在待测物浓度的半量( 0.5倍)，但总浓度不得高于方法测定上限的90%；

d、在一般情况下不得超过样品中待测物浓度的3倍。

③加标后样品体积应无显著变化，否则应在计算回收率时考虑这项因素。

由于加标样和样品的分析条件全同，某些干扰因素及不正确操作所致的影响相等，常使加标回收率实验不能取得满意的效果，不能反映测定结果的准确性。

（4） 标准物质(或质控样)对比分析

标准物质是实施质量控制的物质基础。它不仅具有量值传递的作用，而且可以达到量值传递与溯源的目的。又可以作为比对分析的标准、检定分析仪器、评价分析人员的技术水平、评价分析方法的性能和发展新测定技术，以及用作重大争议的仲裁监测标准。标准物质(或质控样)被用于实验室内(个人)质量控制时，常将其与样品做同步测定，将所得结果与保证值(或理论值)相比，以评价其准确度，从而推断是否存在系统误差，或出现异常情况。

（5）方法比较分析

方法比较分析是对同一样品分别使用具有可比性的不同方法进行测定，并将测试结果进行比较。由于不同方法对样品的反应不同、所用试剂、仪器也多有差别，如果不同方法所得结果一致，则表示分析工作的质量可靠，结果正确。

加标回收率实验由于方法简单、结果明确而较常应用于分析准确度的判断。但由于在分析过程中对样品和加标样品的操作完全相同，以致干扰的影响、操作损失或环境污染等对二者可能也是相同的，使误差互相抵消，因而对分析中的某些问题尚难以发现。为此，还可采用比较实验来估计测定的准确度。在方法比较分析中，由于采用的分析方法不同，甚至操作人员也不同，误差不能抵消，故比应用加标回收率实验判断测定的准确度更为可靠。

对于难度较大而不易掌握好的分析方法，或对测定结果有争议的样品，常常应用方法比较实验。必要时还可进一步实行交换操作者，交换仪器设备，或两者都进行交换，将所得结果加以比较，以检查操作稳定性和发现问题。

（6）  质量控制图

休哈特( Shewhart)质量控制图是以数理统计检验为理论依据的图上作业法，他将正态分布图形变换为质量控制图的图形，以便于检验测定数据的质量。休哈特( Shewhart)质量控制图有单值图，均值图和均值一极差质控图。

3.1.2可用于他控方式的质量控制技术

（1）密码样和密码加标样分析

这种质量控制技术适于设有质量控制的专设机构或专职人员的单位使用.由于设有专职人员，就可以将一定数量的已知样品(标准样或质控样)和常规样品同时安排给分析人员进行测定。这些已知样品对分析者本人都是未知样(密码样),测试结果经专职人员核对无误,即表示数据的质量是可以接受的。

密码加标样由专职人员在随机抽取的常规样品中加入适量标准物质(或标准溶液)，与样品同时交付分析人员进行分析，测定结果由专职人员计算加标回收率,以控制分析测试的质量臻测试结果的精密度和准确度。

（2）密码方式的标准物质比对分析

标准样品是一种具有足够均匀的、已经充分地确定了其中一个或多个特性值，且每个特性值有一个给定的置信水平的不确定度、具有使用证书的物质或材料。理想的环境标准样品其基体成分及其浓度、以及待测成分的浓度，应大体和待测样品相似或相近。在分析过程中，使用密码批内插入标准样品，如果插入的标准样品的分析结果符合标准样品的保证值，则这批样品的分析结果准确可靠。

（3）室内互检

互检要在同一实验室内的不同分析人员之间进行，可以是自控，也可以是他控方式的质量控制技术。由于分析人员不同，实验条件也不完全相同，因而可以避免仪器、试剂以至习惯性操作等因素带来的影响。当不同人员分别测定的结果相一致时，即可认为工作质量是可以接受的。否则，应各自查找原因，并重新分析原样品。

（4） 室间外检

外检是将同一个样品的不同子样分别交付不同实验室进行分析。因为不同实验室的各种条件都不尽相同,而且所用方法也不强求一致，所以，当其测定结果相符时,即可判断测试结果是可以接受的。如若相互之间的结果不符，则应各自查找原因，并重新分析原样品。

3.1.3实验室内质量控制技术的特性比较

由于样品的基体和待测物浓度的未知性、待测样品的来源、类型不同，因而增加了实际工作中选用质量控制技术的困难和复杂程度。任何一种单一的质控技术都有其技术局限性，只有全面地了解各种质量控制技术特性,并结合分析样品的实际情况，同时选取几种质量控制技术，才能保证分析结果准确可靠。质量控制技术特性比较见表1。

3. 2实验室间质量控制

实验室间质量控制，又称外部质量控制，是指由外部的第三者对实验室及其分析人员的分析质量，定期或不定期实行考查的过程。其目的在于使协同工作的实验室之间能在保证基础数据质量的前提下，提供准确可靠并一致可比的测试结果，亦即在控制分析测试的随机误差达到最小的情况下，进一步控制系统误差，使之最低。

随着科学发展的需要，分析测试和环境监测工作的重要性日益明显，各单位之间、各行各业甚至各个学科和领域之间的关系也日益密切。因而，当前对监测分析结果的质量提出了更多更高的要求，不仅要求每个测试者个人的数据质量必须有足够的精密度和准确度，而且涉及相互合作以及有一定关联的分析测试结果都要满足一定的质量要求。在环境监测工作中，这个意义更加重要。

实验室间质量控制常用于实验室间协作试验，它包播方法标准化协作试验(方法验证)、标准物质协作定值(确定保证值)、实验室间分析结果争议的仲裁(仲裁实验)、特定的协作研究项目中的实验室互检(互检研究实验)、实验性能评价和实验室间分析人员的技术评价(质量考核)等，它应由有经验的质量保证机构和(或)上级监测机构主持实施。

通过以上实验室质量控制技术，在环境监测实际工作中，对实验室分析抓实质量保证，真正把质量保证工作融入到环境监测的全过程，从而达到了抓环境监测管理促进质量保证制度落实，抓质量保证促进环境监测工作水平提高的目的。