孫明坤
(石家莊高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)供水排水公司,河北 石家莊 050035)
鉛的來源:天然水中很少含有鉛,自來水中的鉛主要來自含鉛家庭管道系統(tǒng),即從水管、焊料、配件或入戶連接設(shè)施,從管道系統(tǒng)溶出鉛的量與幾個(gè)因素有關(guān),包括自來水的pH值、溫度、水的硬度和水在管道中的停留時(shí)間。軟水、酸性水是管道中鉛溶出的主要因素。
鉛的危害:鉛是一種全身性毒物并在骨骼中蓄積。嬰兒、6歲以前的兒童以及孕婦是鉛危害的最易感染者。從橫斷面流行病學(xué)研究指出,兒童血鉛水平在30 μg/dL以上與智商下降之間在統(tǒng)計(jì)上顯著相關(guān)。實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物飼以高濃度鉛化合物飼料引發(fā)腎腫瘤,IARC將鉛和無機(jī)鉛化合物列入2B組(對人可能致癌)。然而,有證據(jù)表明低濃度的鉛對人有神經(jīng)毒性作用而不是致癌作用。
(注:方法為無火焰原子吸收分光光度法,參數(shù)有測量范圍、定性限、定量線、精密度、準(zhǔn)確度)。
《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》(GB/T5750.9-2016)(11.1無火焰原子吸收分光光度法)。
《合格評定化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南》(GB/T27417-2017)。
《環(huán)境監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ168-2018)。
《化學(xué)分析方法驗(yàn)證確認(rèn)和內(nèi)部質(zhì)量控制要求》(GB/ T32465-2015)。
對GB/T5750.6.-2006《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》(11.1無火焰原子吸收分光光度法)開展方法驗(yàn)證,根據(jù)該方法的相關(guān)要求,建立工作曲線;測定定性限和定量線;進(jìn)行精密度和準(zhǔn)確度驗(yàn)證(分為正確度與加標(biāo)回收兩個(gè)部分),其中加標(biāo)回收率的驗(yàn)證采用了兩個(gè)不同濃度的加標(biāo)樣品[1-2]。
方法原理:樣品經(jīng)適當(dāng)處理后,注入石墨爐原子化器,所含的金屬離子在石墨管內(nèi)經(jīng)原子化高溫蒸發(fā)解離為原子蒸氣,待測元素的基態(tài)原子吸收來自同種空心陰極燈發(fā)出的共振線(鉛283.3 nm),其吸收強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)與金屬濃度成正比。
本標(biāo)準(zhǔn)所用試劑均符合該標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。
(1)鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液:1 000 mg/L(直接購買)。
(2)鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液:(100 mg/L)取10.0 mL標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1),定容到100 mL容量瓶。
(3)鉛中間使用液:(10 mg/L)取10.0 mL標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(2),定容到100 mL容量瓶。
(4)鉛使用液:(1 mg/L)取10.0 mL中間使用液(3),定容到100 mL容量瓶。
(5)硝酸(ρ20=1.42 g/mL),優(yōu)級純。
(6)硝酸溶液0.2%:取2 mL硝酸(5)稀釋到1 000 mL。
3.1.1 測量范圍
根據(jù)GB/T27417-2017《合格評定化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南》[3]描述,在規(guī)定條件下,測量儀器或測量系統(tǒng)能夠測量出的一組同類量的量值為測量范圍。
3.1.2 線性范圍
根據(jù)GB/T27417-2017《合格評定化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南》描述,對于分析方法而言,用線性計(jì)算模型來定義儀器響應(yīng)與含量的關(guān)系,該計(jì)算模型的應(yīng)用范圍即為線性范圍。
3.1.3 靈敏度
根據(jù)GB/T27417-2017《合格評定化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南》描述,靈敏度是測量系統(tǒng)的示值變化除以相應(yīng)被測量的量值變化所得的商。
3.1.4 線性回歸方程的確定
使用標(biāo)準(zhǔn)使用液配置5個(gè)校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn),制作工作曲線。標(biāo)準(zhǔn)使用液濃度為(1 mg/L),取樣量分別為0.0 mL,0.25 mL,0.75 mL,1.5 mL,3.0 mL,5.0 mL,定容到100 mL容量瓶(如表1)。含量分別為0 μg,0.25 μg,0.75 μg,1.5 μg,3.0 μg,5.0 μg。所得線性方程為:Y=0.003 90 Abs+0.000 39,相關(guān)系數(shù)為r=0.999 97。滿足生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法質(zhì)量控制要求[4]。
表1 鉛的標(biāo)準(zhǔn)曲線
根據(jù)相關(guān)要求,本實(shí)驗(yàn)室需要對方法的定性限與定量線進(jìn)行驗(yàn)證。
3.2.1 定性限與定量線的驗(yàn)證
依據(jù)HJ198-2018相關(guān)要求,使用標(biāo)準(zhǔn)使用液配制,估計(jì)方法檢出限2-5倍的樣品的標(biāo)準(zhǔn)溶液(約為2.5 μg/L)11個(gè)樣品,測定濃度分別為:2.116 μg/L、2.226 μg/L、2.333 μg/ L、2.356 μg/L、2.522 μg/L、2.524 μg/L、2.534 μg/L、2.546 μg/L、2.562 μg/L、2.613 μg/L、2.668 μg/L連續(xù)分別進(jìn)行測定,計(jì)算出方法定性限與定量線分別為0.5 μg/L,2 μg/ L,能夠滿足本實(shí)驗(yàn)室方法項(xiàng)目要求[5],如表2所示。
表2 檢出限與定量線的測定
3.2.2 檢驗(yàn)離群值
對濃度為2.5 μg/L鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液11次測定值通過Grubbs檢驗(yàn)法檢測是否有離群值,
首先對數(shù)據(jù)進(jìn)行排序,找出次列數(shù)據(jù)的最大可疑數(shù)據(jù)為X1則,對其是否為離群值進(jìn)行判斷,
顯著水平α=0.05時(shí)r11=0.576,顯著水平α=0.01時(shí)r=0.679。
從以上結(jié)果可知,未檢測出離群值。
方法檢出限:MDL=t(n-1,0.95)*S=2.764*0.17 μg/ L=0.5 μg/L
根據(jù)HJ168-2018《環(huán)境監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》,判斷方法檢出限是否適合需要驗(yàn)證測定方法檢出限的溶液濃度是否在檢出限的3到5倍之間。
3 MDL=3*0.5 μg/L=1.5 μg/L
5 MDL=5*0.5 μg/L=2.5 μg/L
所以,測定的檢出限符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),滿足要求。
3.2.3 定量線的測定
依據(jù)根據(jù)HJ168-2018《環(huán)境監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》,定量線為定性限(檢出限)的4倍。
所以定量線為:4 MDL=0.5*4=2 μg/L
根據(jù)以上測定數(shù)據(jù),結(jié)合本單位實(shí)際水樣測定情況,規(guī)定方法定量線為2.5 μg/L,能夠滿足本實(shí)驗(yàn)室方法項(xiàng)目要求。
3.3.1 重復(fù)性
根據(jù)GB/T27417-2017《合格評定化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南》描述,重復(fù)性可通過不同濃度的樣品或濃度在較短的時(shí)間間隔內(nèi)由同一個(gè)分析員進(jìn)行分析測定。
3.3.2 重復(fù)性的確定
用標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配制三種不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)配置溶液分別為10 μg/L、25 μg/L、40 μg/L,每個(gè)濃度6個(gè)樣品,在同一時(shí)間連續(xù)分別進(jìn)行測定,濃度為10.00 μg/L的樣品測定值為10.04 μg/ L,9.951 μg/L,9.938 μg/L,10.14 μg/L,10.01 μg/ L;濃度為25.00 μg/L的樣品測定值為26.32 μg/ L,26.37 μg/ L,25.69 μg/L,25.59 μg/L,26.17 μg/L,26.45 μg/L;濃度為40.00 μg/L的樣品測定值為40.87 μg/ L,40.82 μg/L,40.59 μg/L,40.44 μg/L,40.42 μg/L,40.02 μg/L。結(jié)果見表3。
表3 精密度的檢測(重復(fù)性)數(shù)據(jù)
對濃度為10.00 mg/L鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液6次測定值通過Grubbs檢驗(yàn)法
T(a,n)=1.94,T 對濃度為25.00 mg/L鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液6次測定值通過Grubbs檢驗(yàn)法。 T(a,n)=1.94,T 對濃度為40.00 mg/L鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液6次測定值通過Grubbs檢驗(yàn)法 T(a,n)=1.94,T 根據(jù)GB/T27417-2017相關(guān)規(guī)定,得到的標(biāo)準(zhǔn)偏差s除以平均值后的百分率即可得到測試結(jié)果變異系數(shù)(CV值)也就是相對標(biāo)準(zhǔn)偏差,因被測樣品的濃度在10.0 mg/L-100.0 mg/L之間,所以其變異系數(shù)(相對誤差)范圍為≤5.3%,從以上測定結(jié)果可知,測定樣品的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在規(guī)定范圍內(nèi),符合GB/ T27417-2017要求。 根據(jù)以上測定結(jié)果,依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),精密度滿足相關(guān)要求,證明本實(shí)驗(yàn)室在精密度方面能夠滿足方法使用要求。 3.4.1 有證標(biāo)準(zhǔn)樣品的重復(fù)性和回收率 根據(jù)GB/T32465-2015《化學(xué)分析方法驗(yàn)證確認(rèn)和內(nèi)部質(zhì)量控制要求》,方法的正確度包括有證標(biāo)準(zhǔn)樣品的重復(fù)性分析和加標(biāo)回收率分析。 3.4.2 有證標(biāo)準(zhǔn)樣品的重復(fù)性和回收率確定 選用國家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品(濃度42.0±3.1)μg/L作為檢測樣品進(jìn)行分析。測定結(jié)果分別為42.49 μg/L、42.45 μg/L、42.43 μg/L、42.18 μg/L、42.51 μg/L、42.50 μg/L,平均值42.43 μg/L(如表4)。 表4 正確的的測定表 從以上數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)室測定的質(zhì)控樣品在范圍之內(nèi)。 選取人為添加標(biāo)準(zhǔn)為樣品,在此基礎(chǔ)上再添加標(biāo)準(zhǔn)溶液測定加標(biāo)回收率[6]。共加標(biāo)兩個(gè)水樣,每種水樣平行測定6次,加標(biāo)前樣品一測定值:5.018 μg/L、5.016 μg/L、5.099 μg/ L、5.203 μg/ L、5.029 μg/L、4.999 μg/L平均值:5.060 μg/ L;加標(biāo)量3.0 μg/L,加標(biāo)后樣品濃度測定值:8.144 μg/L、8.195 μg/ L、8.264 μg/ L、8.245 μg/ L、8.39 μg/ L、8.292 μg/ L、平均值8.252 μg/L;加標(biāo)前樣品二測定值:8.683 μg/L、8.442 μg/ L、8.463 μg/L、8.292 μg/ L、8.391 μg/ L、8.394 μg/L,平均值8.444 μg/L;加標(biāo)量10.0 μg/ L加標(biāo)后濃度測定值19.79 μg/ L、19.63 μg/ L、19.34 μg/L、19.24 μg/L、19.33 μg/L、19.72 μg/ L、19.508 μg/L;測定結(jié)果及加標(biāo)回收率見表5。 表5 實(shí)際水樣及加標(biāo)回收率數(shù)據(jù) 根據(jù)GB/T27417-2017 相關(guān)要求:濃度水平范圍在1.0 mg/ L~100 mg/L之間,回收率范圍為90~110%,所以可知加標(biāo)回收率滿足要求。 根據(jù)計(jì)算出的不同濃度加標(biāo)回收率,滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,證明本實(shí)驗(yàn)室在正確度方面能夠滿足該方法要求,可以正確使用該方法。 通過以上驗(yàn)證方法及驗(yàn)證參數(shù),在本實(shí)驗(yàn)室確立的條件下,該方法的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性關(guān)系良好,線性回歸方程:Y=0.003 90 Abs+0.000 39,相關(guān)系數(shù)r=0.999 97,鉛的線性范圍為2.5-50.0 μg/L;精密度相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.013%~0.284%之間,再現(xiàn)性良好;有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在不確定度范圍內(nèi),水樣加標(biāo)回收率在106~110%之間。本方法結(jié)果能滿足實(shí)驗(yàn)室水中鉛的測定要求,各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到規(guī)定的要求。3.4 方法的正確度
3.5 樣品及加標(biāo)回收率的檢測
4 結(jié)語