水文系统水环境实验室检测方法验证工作的思考

夏春龙

(辽宁省抚顺水文局，辽宁 抚顺 113005)

水质监测标准是水环境监测的基础，水文系统水环境实验室一般具有多场所特点，质量管理体系的运行较单一实验室复杂[1]，但采用的检测方法(多采用国家标准、水利标准和环保标准)较统一。随着社会的进步和技术的发展，检测方法发布和更新频繁，方法验证工作越来越重要。方法验证工作是实验室开展工作的前提，是内部审核重点关注的环节[2]，是实验室运行质量体系的一部分[3-4]，是RB/T214-2017《检验检测机构资质认定能力评价 检验检测机构通用要求》明确规定的执行内容，同时是检测实验室取得资质认定的关键一环。本文就水文系统水环境实验室如何开展方法验证工作提供几点思考。

1 检测方法验证概述

验证(verification)是指提供客观的证据，证明给定项目是否满足规定要求[5]。这与方法确认是有明显区别的[6]。水文系统水环境实验室方法验证工作应多场所同时开展，以便进行统计分析和最后的评价，该项工作可归属于质量控制的范畴[7]。方法验证对象是标准方法，包括国际标准、国家标准、行业标准等已经颁布的正式(含试行)方法。为了确保检测方法应用的合理性和适用性，方法验证工作应在实验室初次使用标准方法前开展，对具体的技术参数和评价指标进行详细分析验证，保证方法能够在具体的实验室环境中使用。此外，当标准方法进行了修订时，应重新组织开展验证工作。

2 检测方法验证程序

检测方法的验证围绕着相应标准和实验室自身条件进行匹配性分析，主要针对人员能力、仪器设备、药品器具、环境条件的匹配性分析，并通过试验验证方法参数，确认标准分析方法是否可以在该实验室得到有效落实，从而明确能力范围，减少后续失误和风险。水环境监测质量管理的六个要素，人、机、料、法、环、测全部体现在验证工作中。检测方法验证的一般程序如图1所示。

图1 检测方法验证的一般程序

3 检测方法验证内容

3.1 人、机、料、法、环的验证

(1)人员能力验证。验证工作负责人提前查阅资料，了解方法适用范围，熟悉操作步骤和注意事项；实验人员数量是否合适，人员应具有基本采样、实验操作水平和相关理论知识，如涉及复杂仪器操作或者特殊的技能操作，应经过培训，熟练掌握操作后才能参与验证。

(2)仪器设备验证。仪器设备应满足标准方法要求，如检查分辨率、精密度、测量范围等；无故障，有合格的检定/校准记录。例如酶底物水质中总大肠菌群、粪大肠菌群和大肠埃希氏菌的测定(HJ1001—2018)标准要求的恒温培养箱，温控要求必须达到37±1℃、44.5±0.5℃。

(3)药品器具验证。药品包括标准规定的试剂、基准物质、标准溶液等，要确认在使用有效期内，试剂纯度、级别符合要求，保证浓度未发生变化。例如挥发酚、氰化物等标准溶液挥发性强、有效期短，极其容易失效。实验用水质量满足要求。器具主要包括所涉及的容器、量器，且定量器具必须经过检定。例如铬天青S分光光度法(GB/T5750.6—2006)测铝所用的具塞比色管必须经过检定。

(4)方法操作验证。所用标准为受控标准，拟验证的有效标准；且应根据标准方法编制作业指导书或操作规程并发放到实验人员手中。

(5)环境条件验证。检查实验室环境(如温度、湿度、上下水、电、气、通风、安全设施等)是否符合标准方法的要求，是否正常运行。特别要依据标准判定影响结果的环境条件是否已经文件化并进行了监控。若相邻区域内的实验可能互相影响，则必须采取有效可行的隔离方法将影响消除或降至最低，必要时，可配备专门针对环境条件监测、控制和记录相关设施[8]。

3.2 方法技术参数的验证

3.2.1标准曲线验证

标准曲线是待测物质浓度与仪器信号值的定量反映关系。绝大多数水质参数检测都需要绘制标准曲线，无论是传统手工法还是仪器法。标准曲线一般有5～6个点或者更多，包括1个零点或者空白浓度，曲线浓度范围应囊括目标浓度点，同时应满足仪器测量量程的要求。标准曲线斜率和截距应满足标准方法要求，一般相关系数应大于0.999，部分检测项目大于0.995即可。

3.2.2准确度验证

准确度是指按照特定分析程序获得的结果与样品理论真值的一致程度，反映测量可靠程度。验证工作一般采用测定有证标准物质和加标回收率2种方式。一般可测定2～3个不同浓度的有证标准物质，平行测定最少6次，计算平均值、标准偏差、相对偏差，结合标准要求进行判定是否合格。选用加标回收率方式进行验证，可以选择真实水样加标，也可以选择空白水样加标，一般进行低、中、高3种不同的加标量试验，同时尽量考虑到样品类型，加标样品也需要平行测定，计算回收率再进行判定。

3.2.3精密度验证

精密度是在使用特定分析程序的条件下，对同一样品进行重复分析得出测定值之间的一致程度，反映方法随机误差的大小。精密度验证一般选择低、中、高3个浓度的样品，样品可以是有证标准物质，也可以是实际水样，每个样品一般平行测定6次，计算平均值、标准偏差、相对偏差，结合标准要求进行判定是否合格。

3.2.4检出限验证

方法检出限为用特定分析方法在给定的置信度内可从样品中定性检出待测物的最低浓度值或最小量。检出限可定量评估分析方法在低水平下的检测能力。参照HJ 168—2010《环境监测分析方法标准制修订技术导则》，方法检出限的一般确定方法采用空白试验测定。空白样品按照分析的全步骤进行操作，测定其浓度含量，重复n次空白试验(n≥7)，计算平行测定的标准偏差，按照公式(1)计算方法检出限。

MDL=t(n-1，0.99)×S

(1)

式中，n—平行测定次数；t—自由度(n-1)，置信度为99%的t分布；S—n次平行测定的标准偏差。

实验室应根据不同的标准方法(如分光光度法、离子色谱法、滴定法等)选择合适的检出限计算方法。一般可进行不同批次的实验，进行计算，其最高值应小于等于标准给定的检出限，才是验证合格。

3.2.5空白试验验证

空白试验是以实验用水作为样品，用分析样品同样的方法和步骤进行分析的实验过程，其结果可以反映试剂、实验用水、环境等因素干扰的误差。一般情况下，每批次的样品都应进行空白实验，结果应扣除空白值，空白值过大或不稳定时，应及时排查原因[9]。部分标准对空白值有明确的要求，如测定总氮(碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法，HJ 636—2012)的空白吸光度要求小于0.030。空白实验值应满足标准的特定要求，同时空白水样中待测物质的浓度应低于检出限，才满足要求。

3.2.6采样及真实水样验证

采样过程的验证应以规范性为主要目标，兼顾一些特定项目的要求，特别是加保存剂环节。采样器具满足要求，采样过程规范操作，样品保存和运输过程完备，保证整个样品的代表性。采集的真实样品应按照标准要求的步骤进行分析，并给出分析结果。

3.3 验证报告

验证报告是方法验证过程的证明材料，需留档备查。验证报告应认真汇总并记录人、机、料、法、环、测的全过程，所有过程经过审核确认满足要求后，验证人员和审核人员签字，一般技术负责人最终审核。需要注意的是，方法验证的全过程应进行有效的质量监督，对人员操作、仪器设备、方法细节等重点关注，经实验室验证后通过的检验方法可以对外出具检验结果[10]。

4 结语

方法验证属于水环境实验室质量体系认证工作范畴，涉及人、机、料、法、环、测的所有检测过程。水文系统的多场所检测地点均应进行验证，每一步验证均应严格按照标准方法和监测技术规范进行，特别是技术参数的验证过程，应选择适宜的、技术代表性强的参数，条件允许的情况下，尽可能全面的进行验证。现在新仪器频繁更新、新标准不断发布，需要充分考虑和评价新技术方法在水环境实验室的适用性，只有完成验证工作，才能合理评价实验室相应项目的检测能力，才能开展正常检测业务，确保检测工作保质保量完成。