楊 威

水質(zhì)檢測結(jié)果的質(zhì)量控制與保證

楊 威

（國土資源部 沈陽礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心，遼寧 沈陽 110032）

在水的綜合利用中，由于使用目的不同而對水質(zhì)條件的要求也不同。正確的水質(zhì)分析以及水質(zhì)檢測結(jié)果的質(zhì)量控制及保證，是保證水綜合利用的頭等重要的問題。尤其現(xiàn)在水質(zhì)污染嚴重、成分復(fù)雜情況下，確保水質(zhì)檢測的準確性及穩(wěn)定性，就對水質(zhì)檢測結(jié)果的質(zhì)量控制和保證提出了更高的要求。就水質(zhì)檢測結(jié)果的質(zhì)量控制與保證進行探討。

水質(zhì)檢測；質(zhì)量控制；保證

當水以降水、地面貯存水、河水、湖水、地下水等各種形態(tài)進行循環(huán)期間，水質(zhì)就發(fā)生了各種各樣的變化。一般來說，實際工作中進行水質(zhì)分析，取得分析結(jié)果不是唯一目的，重要的是通過所取得的測定值掌握水樣的水質(zhì)，并且研究產(chǎn)生這種水質(zhì)的原因。改善水的質(zhì)量，合理進行利用，確保我們生活用水的安全性，以及社會環(huán)境管理有效性。所以說，建立完善的水質(zhì)檢測結(jié)果的質(zhì)量控制及保證體系，保證水樣品檢測項目數(shù)據(jù)的準確性和穩(wěn)定性是至關(guān)重要的[1]。當然，水質(zhì)檢測結(jié)果的質(zhì)量控制及保證體系，是分析實驗室整個質(zhì)量管理體系的一個子系統(tǒng),體系的設(shè)計和建立，應(yīng)考慮結(jié)合實際的質(zhì)量標準、分析樣品類別、過程特點和實踐經(jīng)驗，呈現(xiàn)有不同的特點[2]。但是，總的來說，應(yīng)該包括以下 3個方面： (1)合理的質(zhì)量檢測機構(gòu)；(2)保證有效實施的水質(zhì)評價工作質(zhì)量管理制度; (3)科學的檢查數(shù)據(jù)質(zhì)量的方法。下面分別探討。

1 質(zhì)量檢測機構(gòu)

從水樣品分析質(zhì)量保證和質(zhì)量控制的角度出發(fā)，需要建立獨立、專業(yè)、合理、專門的檢測機構(gòu)，并配有專業(yè)的檢測人員、專門的檢測儀器設(shè)備。檢測機構(gòu)需要具有明確的責任和義務(wù)，并明確其組織和管理結(jié)構(gòu)，確定對檢測有影響的檢測人員和質(zhì)量管理人員的職責、權(quán)利和相互關(guān)系，以便對水樣品檢測結(jié)果進行質(zhì)量控制。

1.1 人員

人員是最寶貴的資源，檢測機構(gòu)水平的高低優(yōu)劣很大程度上取決于人員的專業(yè)水平、工作態(tài)度、責任感、人員素質(zhì)等，檢測人員是水質(zhì)檢測工作中重要的主體，對水質(zhì)檢測工作起到了至關(guān)重要的作用，對水質(zhì)檢測結(jié)果具有重要的影響[3]。因此提高水質(zhì)檢測質(zhì)量的最重要措施就是要重點加強水質(zhì)檢測人才隊伍的建設(shè)。著重注意水質(zhì)檢測人員的培訓工作，定期對檢測人員進行檢測儀器操作、先進理論學習和水質(zhì)檢測方法等方面的培訓，并關(guān)注優(yōu)秀人才的引進以及檢測人員綜合能力的考核工作。檢測機構(gòu)可以通過人員比對、能力驗證、操作觀察、內(nèi)部審核等對人員培訓的有效性、人員的綜合素質(zhì)進行評價與考核，進而保證檢測機構(gòu)人才的質(zhì)和量協(xié)調(diào)發(fā)展。

1.2 儀器設(shè)備

儀器設(shè)備是檢測機構(gòu)開展檢測工作所必需的重要資源，也是保證檢測質(zhì)量和獲取準確結(jié)果的基礎(chǔ)。檢測機構(gòu)應(yīng)配備技術(shù)指標和功能滿足水質(zhì)檢測要求，量程應(yīng)與被檢測參數(shù)的技術(shù)指標相適應(yīng)的儀器設(shè)備。所用儀器設(shè)備需進行定期的檢定，并進行正常的維護和在兩次檢定周期內(nèi)進行期間核查工作，使儀器設(shè)備始終保持完好的工作狀態(tài)，以滿足檢測工作的要求，確保檢測數(shù)據(jù)的準確性、科學性和可溯源性。

1.2.1 實驗材料

實驗所用試劑是直接影響檢測結(jié)果準確與否的重要因素，實驗試劑的選用關(guān)系到了檢測結(jié)果的準確性。實驗試劑選用對檢測結(jié)果的影響主要表現(xiàn)兩種情況：一種所選用試劑等級偏低（如試劑中含有待測組分、存在干擾元素等）進而影響檢測結(jié)果的準確性；一種為使用試劑失效（如試劑過期、保存不當?shù)龋┮部捎绊憴z測結(jié)果的準確性。例如：水質(zhì)揮發(fā)性酚類化合物的測定 4-氨基安替比林三氯甲烷萃取法，配制鐵氰化鉀溶液時做為顯色劑時，由于鐵氰化鉀水溶液受光易分解，故應(yīng)儲于棕色瓶中，臨用時配制。

1.2.2 實驗設(shè)施和環(huán)境條件

實驗室的設(shè)施和環(huán)境條件是保證檢測結(jié)果準確可靠的重要基礎(chǔ)條件。實驗室必須配置滿足檢測需要的設(shè)施和環(huán)境條件，并對可能影響檢測工作的諸如灰塵、電磁干擾、溫度、濕度、通風、能源等環(huán)境因素進行有效的監(jiān)測、控制和記錄。同時實驗室的設(shè)施和環(huán)境條件還應(yīng)滿足實驗室安全生產(chǎn)和對檢測人員的健康安全防護、對環(huán)境的安全保護等需要。實驗室應(yīng)對設(shè)施和環(huán)境條件嚴格要求以確保檢測結(jié)果質(zhì)量。如檢測水的pH值時，結(jié)果報告要求為環(huán)境條件在(25±1)℃時的pH值；離子色譜儀測定水中溴酸鹽、水中氯化物、水中硝酸鹽、水中硫酸鹽等參數(shù)時，離子色譜儀工作條件要求恒溫。

2 水質(zhì)評價管理制度和規(guī)范

水樣品的采取，必須按著試驗的目的和欲檢測水的性質(zhì)選擇適當?shù)姆椒╗4]。對于采集的水樣品中易發(fā)生變化的組分，必要時可進行現(xiàn)場檢測或?qū)Σ杉乃畼悠愤M行適當?shù)谋Ｗo處理后帶回實驗室。所有的程序必須要按照國家規(guī)定技術(shù)規(guī)范進行。

2.1 水樣品的采集

水樣品的采集涉及水樣地點的選擇，采樣部位的選擇，采樣方法、采樣時間等許多事項。對于檢測不同種類的水質(zhì)監(jiān)測要設(shè)置合理的水質(zhì)監(jiān)測點，在設(shè)置的監(jiān)測點位依據(jù)水樣類型的不同設(shè)置不同的采樣頻次、采樣方法來采集水樣可以真實的反映水質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀，提高水質(zhì)檢測結(jié)果的準確性。

2.2 水樣品的保存與預(yù)處理

為了提高被檢樣品的準確性應(yīng)該采集具有代表性的樣品，是否具有代表性直接影響總體樣品的檢測質(zhì)量。樣品的采集與保存直接關(guān)系到被檢樣品的代表性，對于不同類型的水樣品類型應(yīng)采用不同的采用頻次、采樣方法，做到保證采集樣品的客觀性、科學性、代表性。采集的樣品根據(jù)不同的測試項目要求應(yīng)該添加不同類型的保護劑，確保采集、保存樣品檢測組分不發(fā)生變化。如水中汞的測定，水樣加入硝酸-重鉻酸鉀溶液可使水中痕量汞保持高氧化狀態(tài)，提高汞的穩(wěn)定性；水中金屬離子的測定，常用硝酸酸化到pH=1～2，可以防止金屬離子水解，又可以防止金屬在容器壁上吸附；水中的硫化氫的測定，水樣需加醋酸鋅至濃度為0.5%，可以防止水中硫化氫揮發(fā)。

2.3 分析項目的選擇

一般來說，分析項目的確定主要根據(jù)分析的目的加以選擇。欲了解水樣所反映的水質(zhì)，可以按照以下4個方面來確定檢測項目。

（1）水溫、pH、電導(dǎo)率、水質(zhì)的色度，渾濁度，水內(nèi)懸浮物。這些項目可以觀察出水中含有的物質(zhì)種類、狀態(tài)、數(shù)量所表明的總體性質(zhì)。

（2）主要成分指主要控制基本水質(zhì)的成分。多處于穩(wěn)定的狀態(tài)。有主要陰離子Cl-、SO42-、 HCO4-、主要陽離子Na+、K+、Ca2+、Mg2+、硅酸8種主要成分。

（3）表示一般性污染的項目主要反映有機物系統(tǒng)污染的項目。經(jīng)常測定化學需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、溶解氧（DO）、含氮化合物等。

（4）表示重度污染的項目 主要反映特殊污染的項目。經(jīng)常測定的砷、重金屬元素等有毒物質(zhì)。

以上列舉了水分析的檢測項目，我們應(yīng)該充分理解，完整地水質(zhì)檢測結(jié)果的質(zhì)量控制及保證體系，是從水樣品的采集，保存以及確定水樣品分析項目開始[5]。例如，當把礦山排水中的鎘污染列為問題時，就不單單要分析鎘，應(yīng)該同時分析有關(guān)的某些重金屬元素鋅，主要成分硫酸根離子，往往才可以對分析數(shù)據(jù)做出較為正確地判斷。在分析污染物質(zhì)的凈化現(xiàn)象時，也必須首先分析水中的主要成分，考慮對其測定數(shù)據(jù)的影響程度[6]。

3 檢查數(shù)據(jù)質(zhì)量的方法

采取科學的檢查數(shù)據(jù)質(zhì)量的技術(shù)方法，是質(zhì)量管理人員監(jiān)督檢查測試數(shù)據(jù)必須考慮的。一般而言，主要有以下幾種技術(shù)方法。

3.1 分析方法選擇

各種天然水、用水、排水等水質(zhì)極不相同的水，都是分析的對象。但是，不論化學分析方法還是先進的儀器分析方法，并沒有萬能的對任何水都能適用的分析方法。所以，為了獲得準確的分析數(shù)據(jù)，在進行分析測試前，必須選擇目前相對合適對路的分析方法，才能保證分析結(jié)果的準確[7]。一般來說，主要考慮以下幾個因素：1）適用濃度范圍，2）共存物質(zhì)的影響，3）測定值的所表示的內(nèi)容。當進行水的分析時，在保證必要準確度、精密度的前提下，注意操作的簡化。例如，由于pH易于變化，所以pH通常測到0.1即可，測定pH到0.01是無意義的[6]，是對分析數(shù)據(jù)處理時必須了解采用的分析方法。

3.2 注重樣品復(fù)檢法的應(yīng)用

對檢測的水質(zhì)樣品應(yīng)采用復(fù)檢的方法進行質(zhì)量控制，應(yīng)由不同檢測人員進行相互檢查和對比分析，并對檢測結(jié)果進行比對，以提高檢測準確性；在水質(zhì)檢測中應(yīng)進行平行樣分析，即同一樣品的兩份或多份子樣在完全相同的條件下進行同步分析，一般做平行雙樣，來檢驗檢測的精密度（一般為檢測樣品數(shù)的10%～20%）；對于檢測組分穩(wěn)定、均勻的水樣來說，應(yīng)采用更為嚴格的質(zhì)控標準對檢測數(shù)據(jù)進行質(zhì)量監(jiān)控。

3.3 強化比對和能力驗證

實驗室之間的對比說明，過去關(guān)于水系中痕量組分濃度的分析數(shù)據(jù)大多是無效。不少常用的分析方法既不準確，又不精密。尤其在研究生態(tài)學變化與痕量組分的相關(guān)性項目時。所以必須強化實驗室比對和能力驗證。通過實驗室室內(nèi)比對和室間比對，對于不同實驗人員、采取不同比對方法、選擇不同的儀器設(shè)備等，所造成的實驗結(jié)果誤差也是不同的，而加大實驗比對能更好地促進水質(zhì)分析的準確性，因此在可能的情況下，要注重對實驗比對工作的重視，特別是與省級或國家級實驗室展開合作[5]。

3.4 強化對校準曲線控制方法的應(yīng)用

水質(zhì)分析使用的校準曲線應(yīng)在該分析方法的直線范圍內(nèi)，標準曲線測量應(yīng)按樣品測定相同的方法步驟進行應(yīng)用回歸方程計算出校準曲線的相關(guān)系數(shù)、截距和斜率，一般相關(guān)系數(shù)應(yīng)≥0.999。對于某些分析方法，如石墨爐原子吸收光度法、等離子發(fā)射光譜法、氣相色譜法、等離子質(zhì)譜法等應(yīng)檢查測量信號與測定濃度的線性關(guān)系，當r≥0.999時，可用內(nèi)插法處理數(shù)據(jù)；若r＜0.999，而測定信號與濃度確實存在一定的線性關(guān)系，可用比例法計算結(jié)果[8]。

3.5 測定值的討論

就測定值來說，在操作過程或者計算過程中，往往會出現(xiàn)意想不到的錯誤。因此，如果把數(shù)據(jù)材料整理成為分析表時，進行下列的研究，即可確定測定值是否有誤。這種方法，作為了解別人的分析數(shù)據(jù)是否可靠的一種方法，可以利用。

3.5.1 蒸發(fā)殘渣與各種成分總量的關(guān)系

蒸發(fā)殘渣是一定量的水樣蒸干之后在一定的溫度下進行干燥的結(jié)果，大體上應(yīng)該與各成分之和相等。在實際上，最好是將以毫克/升表示的8種主要成分之和與溶解性蒸發(fā)殘渣量進行比較。當二者之值顯著不相同時，必須研究其差異的原因。

3.5.2 陽離子、陰離子的當量關(guān)系

應(yīng)當就以毫克當量/升表示的陽離子、如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、陰離子如 Cl-、SO42-、 HCO4-、數(shù)值之和，進行比較當量關(guān)系。在偏酸，偏堿的水樣中，即使由pH換算得出的H+，OH-也有加以注意的必要，就連一般水中的NO3-也不能忽視。陰陽離子平衡要判斷陰離子物質(zhì)的量的濃度之和（∑cammol/L）與陽離子的物質(zhì)的量濃度之和（∑ccmmol/L）是否接近，其最大誤差允許差可根據(jù)以下公式判斷：

天然水，當∑ca+∑cc＞5 mmol/L，R≤±3%；簡項分析，K+、Na+實測時，R≤±4%；鹵水、嚴重污染水及∑ca+∑cc＜5 mmol/L時可不考慮[9]。

3.5.3 電導(dǎo)率與蒸發(fā)殘渣的關(guān)系

當水中溶解物質(zhì)比較少時，其電導(dǎo)率與溶解物質(zhì)含量大致成比例變化，因此測定電導(dǎo)，可在短時間內(nèi)推測溶解物質(zhì)的大致含量。一般來說，將實際測定的蒸發(fā)殘渣與電導(dǎo)率所推測的蒸發(fā)殘渣值進行比較。TDS測量單位為mg/L，與電導(dǎo)率比值大約為0.55～0.7。

3.5.4 pH和可溶性成分的關(guān)系

易生成氫氧化物的鐵離子等金屬成分，隨著溶液pH的不同其溶解度也很不一樣。因為這些成分的溶解度，同其溶度積的值大體一致，因而研究溶液的pH和這些成分的定量值，如果所得到的值顯著大于其溶解度時，需要注意。鐵離子在不同 pH時的溶解度見表1。

在水中當某種碳酸化合物的濃度受外界影響而變化時，就會引起其他各種碳酸化合物濃度的變化以及水的pH值的相應(yīng)變化。同樣，水的pH值發(fā)生變化時，也會引起三種碳酸化合物濃度之間的比例發(fā)生變化[10]，天然水中三種離子濃度比例與溶液的pH值的關(guān)系曲線如圖1。

由圖1可知：

（1）當pH<4.3(甲基橙變色點)時，水中幾乎只有CO2一種形態(tài);

（2）當4.3

-離子兩種形態(tài);（3）當10＞pH＞8.3時，CO32-和HCO3

-同時存在;（4）當pH＞10時，HCO3-迅速減少;（5）當pH＞12時，水中幾乎只存在CO32-一種形態(tài)。

4 結(jié)束語

綜上所述，水質(zhì)檢測結(jié)果的質(zhì)量控制與保證體系是一個系統(tǒng)工程。水質(zhì)檢測的布點、采集，保存，以及水質(zhì)檢測過程均應(yīng)在嚴格的質(zhì)量監(jiān)控下進行，實驗室建立完善的質(zhì)量控制程序和管理規(guī)定，定期對檢測工作進行檢查，檢查重點放在檢測人員是否按操作規(guī)范進行檢測、數(shù)據(jù)處理方法是否適用、質(zhì)量控制程序是否有效實施、所出具的檢測數(shù)據(jù)是否真實有效等方面。當然先進的水分析方法研究、各種分析手段齊全是必不可少的。

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［2］ 陳思宇.淺談如何提高水質(zhì)檢測結(jié)果的準確性及穩(wěn)定性[J].化工管理,2013,22:89.

［3］ 石琨.淺談水質(zhì)監(jiān)測過程中的質(zhì)量控制及質(zhì)量保證措施[J].科技風,2014(10):232+260.

［4］ 高國華,周金生,張本琪.礦泉水的評價與合理開發(fā)利用[M].北京：地質(zhì)出版社,1990.

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［8］水和廢水監(jiān)測分析方法[M]. 北京：中國環(huán)境出版社,2002.

［9］ DZ/T0130-2006,地質(zhì)礦產(chǎn)實驗室質(zhì)量管理規(guī)范,中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標準[S].中國標準出版社,2006.

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Quality Control and Assurance of Test Analysis Results of Water

YANG Wei
（Shenyang Mineral Resources Supervision and Test Center of the Ministry of Land and Resources , Liaoning Shenyang 110032, China）

When using water, because the purpose is different, requirements of the water quality are different. Correct water analysis, quality control and assurance of water quality test results are important issues to ensure water utilization. Especially now water pollution is serious, in order to ensure the accuracy and stability of water quality testing, we should put forward higher requirements for quality control and assurance of water quality test results. In this paper, quality control and assurance process of the water quality test results was discussed.

Water quality testing; Quality control; Assurance

X 703

： A

： 1671-0460（2015）05-1048-04

2015-03-01

楊威（1978-），男，遼寧沈陽人，高級工程師，2001年畢業(yè)于吉林大學化學工程與工藝專業(yè)，研究方向：從事水質(zhì)和巖石分析技術(shù)工作。E-mail：lnyw5972@163.com。