刘向华
(连山壮族瑶族自治县环境监测站广东清远513200)
浅谈环境监测质量控制中水质标准物质应用问题
刘向华
(连山壮族瑶族自治县环境监测站广东清远513200)
环境监测的主要对象是环境,监测内容则主要是环境污染程度,通过对污染物质及相关组分的定性和定量分析,能够判断出环境质量。而水是环境的重要组成部分,环境监测质量控制中的水质标准物质监测,则主要是为了分析水中的组分,从而判断出水质的好坏,加强对水质的管理,并采取措施提高水质。本文对环境监测质量控制中水质标准物质的应用问题进行了分析,并提出了减小分析误差的改进方法。
环境监测;质量控制;水质标准物质
水污染是环境污染的主要类型,而水是生命之源,一旦水遭到了污染,就会破坏生态环境。只有良好的水质环境,才能维持生态的平衡,并促进生态系统的可持续发展。因此,加强对水污染的治理是一项十分紧迫的任务,而环境监测则是治理水污染的重要手段。
1.1 水质标准物质适用性的问题
作为质量控制用途的水质标准物质,其配值因根据不同的参照标准来制定,如实际水样、国家标准中规定的限定值等。水质标准取值的量值通常是比较低的,有的甚至为μg/L级,而大部分的水质标准量值都不会为整数值。因此,其通常被作为质控样品来使用,但是如果要将其作为标准溶液来使用,并用于制作校准曲线,却是不太合适的。硒、挥发酚、二氧化碳等几种标准物质的配制值和定值结果,如下表所示:
表1 几种质量控制用标物质的参数
根据上表中的数据,可以看出,这几种标准物质的配制值和标准值都存在一定程度的偏离,而相对不确定度也是处于变化中的,如挥发酚的相对不确定值为7.8%,硫化物的不确定值却能达到18.3%。严格意义上说,证书上的主要信息并不包括配置值,只有标准值和不确定度。但就算标准值与配置值的偏离不具有实际的影响力,只对不确定度进行分析,那么不确定度越大,其结果与真实值的差距就越大。由此可见,无论是将这些标准物质作为工作标准,还是将其作为测定平台,都无法保证分析测定结果的确定性和精准度,在这过程中出现不确定性和误差的可能性反而更大。
1.2 由于标准物质的标准值和不确定性导致的精密度验证问题
标准物质的标准值和不确定性会对实际实验造成一定的困扰,使得在用标准物质对水质进行评价和分析时会不太准确。比如,将现有总氮标准物质的技术参数进行稀释,从100mL稀释稀释至2500mL,即稀释了25倍,标准值为4.78mg/L,不确定度为±0.34mg/L。在对方法进行研究的过程中,选用的是现有总氮的精密度和精准度。操作步骤如下:将现有总氮进行不同倍数的稀释,然后可以制成浓度不同的各种标准液样,分别测定这些标准液样,以每种标准液样的稀释倍数为依据进行折算,便可得出其相应的标准值和不确定度。这样的实验过程就存在一定的问题:即精密度无法得到有效的验证。相关分析方法曾明确规定,在对方法进行精密度分析时,要以校准曲线的上限浓度为参考值,应分别以其的0.1倍和0.9倍来配制标准溶液,然后对标准溶液进行平行测定,再计算出精密度。根据此配制标准溶液的规定可知,在此方法中检出限为0.5mg/L,则配制的两个标准液样的浓度分别为22.5mg/L和2.5mg/L。但是,如果采取光度法来计算,测定的下限应该为1.65mg/L,因而液样的浓度应该在1.7mg/L-2.5mg/L。显然,22.5mg/L并不在此范围内,2.5mg/L也只是临界值,这样就会造成精密度差。
1.3 由于标准物质的标准值和不确定性导致的精准度验证问题
目前,在我国采用的水质标准物质制备方法主要是从美国引进的,即先制备高浓度的液样,再对其作稀释处理,通常情况下,稀释倍数均为25倍,经过稀释处理的液样就会被用于实验室检测。以上述实验为例,经过不同倍数的稀释,可计算出标准值和不确定度。而液样从100mL稀释成2500mL时,测定计算得出的不确定度是一个固定的值。因此,将液样以25的倍数进行稀释,如12.5倍、50倍等,其不确定度仍然是这个固定值,是不会发生变化的。
2.1 提高实验人员的专业度
在环境监测质量控制中水质标准物质使用不当会造成其在应用中存在许多问题,而标准物质使用不当基本在于实验人员的操作不当。因此,实验人员在实验的准备阶段、实验过程和实验分析中,都应该具备专业的质量控制相关知识,并把握好质量控制的原则。实验人员应该明白,工作标准与质量控制所采用的样品可能来源都一样,这会影响实验效果,从而间接的对实验分析结果造成干扰。因此,实验人员在进行试验前,应单独配制水质环境质量控制需要的液样,这样才能保证实验的准确性。在整个过程中,实验人员的专业度是很重要的,如果其专业知识不过关,就很可能意识不到液样的同源性问题,从而导致实验结果不准确。此外,实验人员在对液样进行稀释时,应该以证书上的标准为依据,按照规定的倍数稀释,这样才能保证标准物质标准值和不确定度的的精准度。
2.2 模拟实际水样的前处理过程
在水质的标准物质中还存在有机类物质,如甲基汞、苯胺类、氯苯类等,其通常以四氯化碳、氯仿等做为保存介质来保存,而这些保存介质也都属于有机介质。之所以会用这些有机介质来保存,而不用水来保存,主要原因就在于这些有机物质很难被溶解在水中。而这些有机介质又不能与水互相溶解,因此其不能经过稀释而被配置成水样,这就使得有些项目无法进行全程序的质量控制。在我国,被用于质量控制的有机类标准物质中,主要采用甲醇来作为介质,因为甲醇是可以用水来稀释的,从而可以配置成水样。如此一来,就可以对实际水样的前处理过程进行模拟,随后则可以进行一系列的操作。但是,由于这样一来,操作程序就会比较多,也会比较复杂,许多实验室仍然没有进行前处理。
2.3 做好标准物质的管理工作
在我国环境保护力度不断加大的情况下,严格按照国家相关规定执行,并注重操作过程的规范性,对于提高环境监测质量控制的实际效果有着极大作用。首先,是要选取合适的标准物质,要保证其具有较强的适用性,并且标准物质必须具备完整的证书,即定级证书、标准物质证书以及制造计量器具有许可证。其次,是要对标准物质做好验收工作和验证工作,验收内容包括检查制造商的资质、证书是否真实有效、制造日期和有效期等。再次,要做好标准物质的保存工作,要确保保存的温度和湿度都比较适宜,观察其在保存其内是否发生了变化,如果有变化,那么则应该及时采取措施对其处理。最后,是要监管好标准物质,主要是检查其储存条件是否合适、是否还在有效期内,还要监督管理人员的管理工作是否做到位等等。
综上所述,环境检测质量控制中的水质标准物质是非常重要的,标准物质的选用是否恰当,会直接影响测定结果。而测定结果是质量控制的基本依据,也是制定质量控制方案的基本依据。如果标准物质的适用性不强,或者标准液样的配制不合理,都会造成不好的影响。因此,必须环境检测质量控制中的水质标准物质的应用工作,以确保环境检测质量控制的有效性。
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