樊孝俊,黃良英,林蘭鈺,彭剛?cè)A,夏 新
(1.南昌市環(huán)境監(jiān)測站,南昌330002;2.江西制造職業(yè)技術(shù)學(xué)院,南昌330095;3.中國環(huán)境監(jiān)測總站,北京100012;4.江西省環(huán)境監(jiān)測中心站,南昌330029.)
陰離子洗滌劑(Linear Alklybezene Sulfonates,LAS,下同)是我國水質(zhì)常規(guī)監(jiān)測項(xiàng)目之一,是評價(jià)水環(huán)境質(zhì)量的重要指標(biāo)之一?!端|(zhì) 陰離子表面活性劑的測定亞甲藍(lán)分光光度法》(GB/T 7494-87)[1]是當(dāng)前我國LAS監(jiān)測的主要方法,全國環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)每年依據(jù)此方法產(chǎn)生了大量的監(jiān)測數(shù)據(jù)。為環(huán)境決策提供真實(shí)的依據(jù)。對監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)是確認(rèn)監(jiān)測活動行之有效、監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠的必要行為,也是監(jiān)測活動必不可少的重要環(huán)節(jié)。本文通過對大量監(jiān)測數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性研究,提出了LAS監(jiān)測質(zhì)量控制指標(biāo),旨在為監(jiān)測人員提供工作參考依據(jù),為開展質(zhì)量控制工作提供評價(jià)依據(jù)及技術(shù)支持。
為保證本次研究所得的質(zhì)量控制指標(biāo)具有廣泛意義和全國指導(dǎo)意義,在全國范圍內(nèi)選取7個(gè)省份的35家實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室對樣品進(jìn)行試驗(yàn)測定,其中7個(gè)省級站、18個(gè)地市級站、10個(gè)縣級站。按照《水質(zhì)陰離子表面活性劑的測定 亞甲藍(lán)分光光度法》(GB 7494-87)對標(biāo)準(zhǔn)樣品、標(biāo)準(zhǔn)樣品加標(biāo)、實(shí)際樣品、實(shí)際樣品加標(biāo)及其平行樣進(jìn)行測定,經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析后,得出質(zhì)量控制指標(biāo)[2-4]。
全國7個(gè)省份的35家實(shí)驗(yàn)室(7個(gè)省級站,18個(gè)地市級站,10個(gè)縣級站)對0.300mg/L~1.35mg/L范圍內(nèi)的6種標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行了測定,共得數(shù)據(jù)293個(gè)。3家實(shí)驗(yàn)室(1個(gè)省級站、2家地市級站)對0.05~7.4mg/L范圍內(nèi)共800個(gè)實(shí)際樣品進(jìn)行了平行雙樣測定。8家實(shí)驗(yàn)室(2個(gè)省級站、6個(gè)地市級站)對10個(gè)空白加標(biāo)樣品,6家實(shí)驗(yàn)室(2個(gè)省級站、4個(gè)地市級站)對377個(gè)實(shí)際樣品加標(biāo)進(jìn)行了測定,16家實(shí)驗(yàn)室(4個(gè)省級站,10個(gè)地市級站,2個(gè)縣級站)對16個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品加標(biāo)進(jìn)行了測定。對獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)[5-6],剔除異常值后,進(jìn)行相關(guān)結(jié)果的計(jì)算,置信度選擇99%。當(dāng)數(shù)據(jù)量小于100(含100)和大于100時(shí),分別采用Grubbs檢驗(yàn)法和拉依達(dá)(Paǔta)準(zhǔn)則對測定結(jié)果進(jìn)行異常值檢驗(yàn)。本文討論的質(zhì)量控制指標(biāo)包括精密度和準(zhǔn)確度,即實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)、實(shí)驗(yàn)室間相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD′)、重復(fù)性、再現(xiàn)性、相對誤差和加標(biāo)回收率等。
2.1.1 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對偏差
(1)、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差
35家實(shí)驗(yàn)室分別對0.300mg/L,0.544mg/L,0.772mg/L,1.35mg/L,0.472mg/L,0.611mg/L 6種濃度水平標(biāo)準(zhǔn)樣品的平行測定,平行次數(shù)為1~7次不等,測定數(shù)據(jù)共103組、300個(gè),經(jīng)異常值檢驗(yàn)確認(rèn)其102組293個(gè)為有效數(shù)據(jù)。
各濃度水平標(biāo)準(zhǔn)樣品的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2-1。
表2 -1 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍
0.300 ~1.35mg/L的6種濃度水平監(jiān)測數(shù)據(jù)的室內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2-2。
表2 -2 標(biāo)準(zhǔn)樣品室內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表
在0.300~1.35mg/L的6種濃度水平范圍內(nèi),室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0~0.05mg/L之間,室內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差的總體水平一致,各濃度水平無顯著性差異。
通過對表2-2分析,可以得出如下建議:濃度為0.300~1.35mg/L,按照亞甲藍(lán)分光光度法測定陰離子洗滌劑時(shí),建議控制RSD≤5.0%。
(2)相對偏差
3家實(shí)驗(yàn)室(1個(gè)省級站、2個(gè)地市級站)對0.05~7.4mg/L濃度范圍的地表水實(shí)際樣品進(jìn)行了平行雙樣測定,共得到810組數(shù)據(jù),經(jīng)檢驗(yàn)后,有效數(shù)據(jù)為800組;在800組數(shù)據(jù)中,不同濃度段的相對偏差有所差別,隨著濃度的增大,相對偏差數(shù)據(jù)有降低趨勢。在本文的研究濃度范圍內(nèi),把相對偏差可以分為三段,即:0.05~0.3mg/L,0.3~2.0mg/L,2.0~7.4mg/L。
表2 -3 0.05~0.3mg/L的實(shí)際樣品相對偏差統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表
表2 -4 0.3~2.0mg/L實(shí)際樣品相對偏差統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表
表2 -5 2.0~7.4mg/L實(shí)際樣品相對偏差統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表
結(jié)合表2-3分析得出:實(shí)際樣品濃度在0.05~0.3mg/L范圍內(nèi),建議控制相對偏差≤12.0%。表2-4、表2-5分析得出:實(shí)際樣品濃度在0.30~7.4mg/L范圍內(nèi),建議控制相對偏差≤5.0%。
2.1.2 實(shí)驗(yàn)室間標(biāo)準(zhǔn)偏差與相對標(biāo)準(zhǔn)偏差
全國7個(gè)省的35家實(shí)驗(yàn)室(7個(gè)省級站,18個(gè)地市級站,10個(gè)縣級站)對7種濃度標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行了測定,共得到600個(gè)數(shù)據(jù)。隨著樣品濃度水平的增大,室間標(biāo)準(zhǔn)偏差在一定濃度水平有變大的趨勢;在本文研究的濃度范圍內(nèi),除低濃度點(diǎn)0.472mg/L室間相對標(biāo)準(zhǔn)偏差較高,室間相對標(biāo)準(zhǔn)偏差基本保持在同一個(gè)水平,即:本文對0.300~1.35mg/L濃度范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行研究,RSD′基本在低于3.0%范圍內(nèi)。
表2 -6 標(biāo)準(zhǔn)樣品室間標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差數(shù)據(jù)表
根據(jù)表2-6的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,本研究建議:樣品濃度在0.300~1.35mg/L范圍內(nèi)時(shí),控制RSD′≤3.0%。
2.1.3 重復(fù)性和再現(xiàn)性
本文研究了0.300mg/L,0.472mg/L,0.544mg/L,0.611mg/L,0.772mg/L和1.35mg/L共6種濃度水平樣品的重復(fù)性和再現(xiàn)性,相關(guān)數(shù)據(jù)見表2-6。
表2 -7 重復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)據(jù)表
在0.300~1.35mg/L濃度范圍內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)樣品重復(fù)性在0~0.014mg/L,重復(fù)性好;再現(xiàn)性在0.00~0.014mg/L之間。隨濃度變化,重復(fù)性和再現(xiàn)性無明顯變化。
2.2.1 相對誤差
根據(jù)35家實(shí)驗(yàn)室(7個(gè)省級站,18個(gè)地市級站,10個(gè)縣級站)對6種標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行的測定結(jié)果。計(jì)算各自室內(nèi)均值的相對誤差,6種標(biāo)準(zhǔn)樣品的相對誤差范圍見表2-8。
表2 -8 6種標(biāo)準(zhǔn)樣品的相對誤差范圍
表2 -9 0.300~1.35mg/L濃度段標(biāo)準(zhǔn)樣品相對誤差數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表
研究表明:相對誤差呈濃度增加而減小的趨勢,但各濃度相對誤差變化不明顯。對0.300~1.35mg/L濃度段的相對誤差進(jìn)行統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2-9。
在實(shí)際的監(jiān)測工作中,在0.300~1.35mg/L濃度的范圍內(nèi),建議控制相對誤差≤±6.0%。
2.2.2 加標(biāo)回收率
8家實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了空白加標(biāo)測定,16家實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)樣品加標(biāo)測定,6家實(shí)驗(yàn)室對各自的實(shí)際樣品進(jìn)行加標(biāo)回收率測定,三種加標(biāo)回收率的散點(diǎn)圖見圖1。
圖1 樣品加標(biāo)回收率散點(diǎn)圖
通過圖2-1分析,標(biāo)準(zhǔn)樣品加標(biāo)回收率及實(shí)際樣品加標(biāo)回收率結(jié)果具有一致性,而實(shí)際樣品加標(biāo)回收率結(jié)果有一定差異,但不構(gòu)成顯著性差異,三種加標(biāo)回收率結(jié)果基本分布在90%~110%的范圍內(nèi)。在實(shí)際的工作中,建議控制加標(biāo)回收率范圍為90%~110%。
可見,參與本文研究的測試單位多、地域分布廣、涵蓋三個(gè)級別的環(huán)境監(jiān)測站,測試樣品多、數(shù)據(jù)量大,本文研究結(jié)果和《環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量保證手冊(第二版)》,《水和廢水監(jiān)測分析方法》(第四版增補(bǔ)版)和GB 7494-87《水質(zhì)陰離子表面活性劑的測定 亞甲藍(lán)分光光度法》測試方法質(zhì)量控制數(shù)據(jù)的比較見表3-1。
表3 -1 本文質(zhì)量控制指標(biāo)研究結(jié)果與參考文獻(xiàn)數(shù)據(jù)對照表
通過對0.300~1.35mg/L濃度范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)樣品分析,建議控制室內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差≤5.0%。通過對3家實(shí)際樣品的分析,實(shí)際樣品濃度在0.05~0.3mg/L范圍內(nèi),建議控制相對偏差≤12.0%;實(shí)際樣品濃度在0.30~7.4mg/L的范圍內(nèi),建議控制相對偏差≤5.0%。通過對6種濃度水平的標(biāo)準(zhǔn)樣品分析,濃度在0.30~1.35mg/L范圍內(nèi)時(shí),重復(fù)性在0~0.014mg/L范圍內(nèi);再現(xiàn)性在0.003~0.014mg/L范圍內(nèi)。
通過對0.300~1.35mg/L濃度范圍內(nèi)的6種標(biāo)準(zhǔn)樣品分析,在實(shí)際的監(jiān)測工作中,建議控制相對誤差≤±6.0%。通過對8家實(shí)驗(yàn)室空白、16家實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)樣品和6家實(shí)驗(yàn)室實(shí)際樣品進(jìn)行加標(biāo)回收率的測定,在實(shí)際的工作中,建議控制加標(biāo)回收率范圍為90%~110%。
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