环境监测实验室质量控制方法探析

王 琳，缪斌妹，朱静静，周 山

（浙江省海洋生态环境监测中心，浙江 舟山 316021）

环境监测是指对周围环境中的各种参数进行实时监测和记录的过程，其涉及空气质量、水质、土壤质量、噪音和光照等各方面的监测。环境监测的目的是评估环境质量、识别污染源、保护生态系统和人民健康，并为环境管理和政策制定提供数据支持。环境监测实验室的质量控制是确保实验室测试结果准确可靠的关键。本文重点从环境监测实验室质量控制的重要性出发，探析环境监测实验室质量控制的方法，明确关键环节和主要过程，为提高环境监测实验室工作质量提供参考。

1 环境监测实验室质量控制的重要性

环境监测实验室质量控制的重要性在于确保数据的准确性和可靠性，满足法规和标准要求，提高数据的可信度，有效监测环境污染和趋势，以及保护公众健康和环境安全。这些都是保障环境保护工作科学性和有效性的基础。

1.1 确保数据的准确性和可靠性

环境监测实验室的质量控制确保测试结果的准确性和可靠性，使得数据能够真实反映环境状况。准确的测试结果是制定环境保护政策和决策的基础。

1.2 满足法规和标准要求

环境监测实验室必须满足各种法规和标准的要求，以确保测试结果的合法性和可比性。质量控制方法能够帮助实验室达到这些要求，确保测试过程的规范和可信度。

1.3 提高环境数据的可信度

环境监测实验室的质量控制方法能够消除或减小分析误差、人为误差和设备误差等因素的影响，提高测试结果的可信度。可信的数据对于环境健康评估、环境污染控制和应急响应等方面具有重要意义。

1.4 有效监测环境污染和趋势

通过有效的质量控制，环境监测实验室能够准确地监测环境污染物的含量和趋势。这对于评估环境状况、制定环境管理策略和评估环境保护措施的效果至关重要。

1.5 保护公众健康和环境安全

准确的环境监测数据可以帮助及时识别和解决潜在的环境危害，保护公众健康和环境安全。质量控制方法的应用确保了环境监测数据的及时性和准确性，增强了危害识别和预警的能力。

2 环境监测实验室质量控制方法

2.1 校准和验证仪器设备

定期对仪器设备进行校准和验证，确保其准确性和可靠性。与认可的标准品进行比对，以确保测试结果的准确性。

①准备标准样品：根据需要，选择适当的标准样品，这些样品通常具有已知的特性和精确的浓度或数值。确保标准样品的来源可靠，并与认可实验室或供应商沟通以获得适当的样品。②进行初步检查：在进行校准和验证之前，对仪器设备进行初步检查。检查外观、设备运行状态、连接和传感器等，确保设备正常工作。③进行校准：校准的过程涉及调整仪器设备，使其读数或输出与标准样品的已知值相匹配。校准可以通过调整设备的控制参数、校准函数或校准系数等方式进行。遵循设备制造商提供的校准程序和流程进行操作。④进行验证：验证是确保仪器设备在实际使用中能够提供准确和可靠结果的过程。验证通常分为2 个步骤：准确性验证和精密度验证。⑤准确性验证：通过对已知浓度或数值的标准样品进行测试，与标准值进行比较，评估仪器设备的准确性。可以使用不同的浓度或数值的标准样品进行验证，以覆盖整个测量范围。⑥精密度验证：通过重复测量已知样品，评估仪器设备的测量精度和重复性。计算重复测量的平均值、标准偏差等统计指标，验证仪器设备的稳定性和一致性。⑦记录和报告结果：在校准和验证的过程中，确保记录所有的操作和结果，包括校准日期、校准人员、校准方法、校准结果和验证数据等信息。根据实验室的需求，生成校准报告和验证报告。

2.2 质量控制样品

每次进行测试时，都应该使用包含已知浓度的质量控制样品进行检验。这些样品通常是由认可的实验室或供应商提供的，用于评估实验室的准确性和精确性。

①选择合适的质量控制样品：根据需要和测试要求，选择适当的质量控制样品。这些样品应该具有已知的特性和浓度，并且与实际环境样品具有类似的性质。②样品存储和处理：根据样品的特性和测试要求，正确存储和处理质量控制样品。遵循样品存储和处理的标准操作程序，以确保样品的稳定性和一致性。③建立浓度范围：确定质量控制样品的浓度范围，以涵盖待测样品的浓度范围。根据实验室的需求和测试方法的要求，选择不同浓度级别的样品。④建立测试频率：确定质量控制样品的测试频率，即进行质控样品测试的时间间隔。频率可以根据测试的稳定性和变化程度而定，以保证监测过程的有效性和准确性。⑤进行测试：使用与实际样品相同的测试方法和程序，对质量控制样品进行测试。确保测试过程的准确性、精确性和可重复性，按照实验室的操作流程操作。⑥分析和比较结果：将质量控制样品的测试结果与已知的参考值进行比较和分析。评估结果的准确性和偏差，并进行统计分析，以确保测试过程的可靠性和稳定性。⑦纠正偏差：如果发现质量控制样品测试结果与参考值偏离较大，及时分析原因并采取纠正措施。纠正措施可能包括重新校准仪器设备、检查并调整测试方法、培训操作人员等。⑧记录和报告结果：在质量控制样品测试过程中，确保记录所有操作和结果。记录包括样品名称、测试日期、测试人员和测试结果等信息。根据实验室的需求，生成质量控制报告。

2.3 质量控制图表

建立质量控制图表，跟踪实验室测试结果的变化。通过监测质量控制样品的结果，评估测试过程的稳定性，及时发现并纠正任何异常情况。

①收集质量控制数据：根据实验室的质量控制计划和标准操作程序，收集质量控制样品的测试数据。确保数据的准确记录，并包括有关样品标识、测试日期、测试结果等信息。②绘制控制图：根据质量控制数据，选择合适的控制图类型，并使用统计方法进行计算和绘制。常见的质量控制图包括均值控制图（例如X-bar图）、范围控制图（例如R 图）等，用于监测过程的中心线和离散度的变化。③确定控制限：根据质量控制数据的统计分析，计算并确定控制图上的控制限线。控制限分为上限线、下限线和中心线，用于判断测试结果是否在合理的变化范围内，是否存在特殊因素或异常。④绘制数据点：将收集的质量控制数据点绘制在控制图上。每个数据点表示一个测试结果，按照时间顺序进行排列。可以使用散点图或折线图形式展示，以便观察趋势和变化。⑤分析质量控制图：通过观察控制图上的数据点分布和控制限线的位置，可以对测试过程的稳定性和可靠性进行评估。检查是否存在超出控制限的异常点或规律性的变化，并根据需要采取相应的纠正措施。⑥更新控制图：根据新的质量控制数据，定期更新质量控制图。保持控制图的实时性和准确性，以便及时发现和纠正测试过程中的偏差和异常。⑦记录和报告结果：记录所有的质量控制数据和分析结果，并根据实验室的需要生成质量控制报告。报告中应包含相关的统计指标、分析结论和建议等，以促进改进和决策。

2.4 样品标识和追踪

确保样品在整个测试过程中的标识和追踪，避免样品混淆或遗失。样品标识和追踪是物流和供应链管理中非常重要的环节，可以确保样品的准确性和可追溯性。

①创建唯一标识符：为每个样品创建唯一的标识符，例如条形码、二维码或RFID 标签等。这些标识符可以包含样品的相关信息，如批次号、生产日期、过期日期等。②样品标识：将标识符与样品关联起来，可以使用标签、贴纸或直接在包装上打印。确保标识符清晰可见，易于扫描或读取。③数据记录：将样品的相关信息记录在数据库或电子系统中，包括标识符、样品名称、规格、数量和制造商等信息。这样可以方便后续的追踪和查询。④扫描和追踪：在物流过程中，使用扫描设备或读写器扫描样品的标识符。通过将扫描数据与数据库中的记录进行匹配，可以准确地跟踪和追溯每个样品的位置和状态。⑤数据管理与分析：对样品的数据进行管理和分析，可以帮助识别潜在的问题和改进物流效率。例如，可以通过分析批次号和过期日期，及时处理即将过期的样品，避免浪费。⑥客户信息追踪：在供应链中，还可以追踪与样品相关的客户信息，如销售订单、交付时间等，以确保及时交付和满足客户需求。

以上是进行样品标识和追踪的一般步骤，具体操作应根据实际情况和所涉及的行业进行调整和实施。

2.5 实验操作规范

制定标准的实验操作规范，确保实验室成员按照规范进行测试，避免操作误差，可以确保实验的准确性、可重复性和安全性。

①实验计划：在进行实验之前，制订详细的实验计划，包括实验目的、方法、所需材料和设备等。确保实验设计合理，并考虑可能的风险和安全措施。②实验室安全：在实验室中，遵循安全操作规程是至关重要的。穿戴适当的个人防护装备，如实验室外套、手套、护目镜等。了解实验室的紧急情况和安全设备的位置，并知道如何正确使用。③实验设备和材料：使用正确的实验设备和材料，并确保其处于良好的工作状态。在使用之前，检查设备是否正常运行，并校准测量仪器。④操作规程：按照实验计划和操作规程进行实验操作。遵循正确的操作顺序和步骤，注意实验条件的控制和记录。⑤数据记录和分析：在实验过程中，准确记录实验数据和观察结果。使用适当的数据记录表格或软件，确保数据的完整性和可追溯性。在实验结束后，对数据进行分析和解释。⑥清洁和废物处理：在实验结束后，清洁实验设备和工作区域。正确处理实验废物和化学品，遵循相关的废物处理规定和环境保护要求。⑦实验报告：根据实验结果，撰写实验报告。报告应包括实验目的、方法、结果和结论等内容，确保报告的准确性和清晰度。

2.6 实验室环境控制

控制实验室的温度、湿度和清洁度等环境条件，以确保实验条件的稳定性，并避免外界因素对实验结果产生影响。

①温度控制：根据实验的要求，确保实验室内的温度处于适宜的范围。使用恒温器、空调系统或加热器等设备进行温度控制，并定期校准和调整设备。②湿度控制：某些实验对湿度要求较高或较低，确保实验室内的湿度处于适宜的范围。使用加湿器或除湿器等设备进行湿度控制，并定期监测和调整湿度水平。③空气质量控制：保持实验室内的空气质量良好是非常重要的。定期清洁实验室，确保通风系统正常工作。使用空气过滤器和排风装置来净化空气，避免污染物对实验产生干扰。④光照控制：根据实验需求，控制实验室内的光照条件。使用遮光窗帘、光照灯具或调光设备来控制光照强度和光照时间。⑤噪声控制：噪声可能会对某些实验产生干扰，尤其是需要精密测量的实验。通过设置隔音墙壁、使用噪声减震材料以及合理安排实验室的布局，来控制噪声水平。⑥防尘控制：在实验过程中，尽量减少尘埃和杂质的存在。定期清洁实验器材和实验室表面，使用有效的过滤器和吸尘设备，防止尘埃对实验结果产生影响。⑦安全控制：除了环境参数的控制，还要确保实验室的安全措施得到有效实施。这包括消防设备、化学品储存和管理、个人防护装备的使用等。

2.7 培训和认证

为实验室人员提供相关培训，确保其具备正确的测试技能和知识。此外，进行实验室培训和认证是确保实验室操作规范和安全性的重要手段。

①制订培训计划：根据实验室的需求和要求，制订详细的培训计划。确定培训的内容、目标、范围和时间安排等。②开展初始培训：针对新员工或新实验室成员，提供初始培训。介绍实验室的规章制度、安全操作程序、设备操作规程和危险物品的处理等。③提供专业培训：根据实验室的具体领域和研究方向，提供专业培训，涉及实验方法、仪器使用、数据分析和实验结果的解释等。④安全培训和演习：强调实验室安全培训，包括危险物品的识别和处理、个人防护装备的使用、紧急情况的应对和逃生演习等。⑤实践和指导：在培训过程中，提供实验实践和指导，确保实验操作的正确性和合规性。监督新成员的实验操作，直到他们能够独立进行实验为止。⑥考核和认证：进行实验室认证，确保员工掌握必要的实验技能和操作规程。这可以通过考试、演示实验、记录审核等方式进行。⑦持续培训和更新：实验室培训应是一个持续的过程。随着实验室技术和要求的变化，定期进行更新和补充培训，确保员工的知识和技能保持最新。⑧培训记录和跟踪：建立培训记录和跟踪机制，记录每位员工的培训历史和成果。这有助于评估培训的有效性，并为后续的培训计划提供参考。

3 结束语

环境监测实验室的质量控制方法包括校准和验证仪器设备、质量控制样品、质量控制图表、样品标识和追踪、实验操作规范、实验室环境控制，以及培训和认证等措施。这些方法的综合应用可以提高实验室的测试结果准确性和可靠性。但需要注意的是，具体的校准和验证步骤可能因仪器设备的类型和性质而有所不同；质量控制样品的选取和测试过程应该定期进行审查和评估，以确保测试结果的准确性和可靠性；在制作质量控制图之前，建议熟悉和掌握统计质量控制的基本概念和方法，并参考相关质量控制规范和标准操作程序，确保质量控制图的可靠性和有效性；在进行实验之前，还应了解和遵守相关的法律法规和伦理要求；要定期检查和维护相关设备，确保其正常运行和安全；建议与相关的监管部门和专业机构进行合作，以确保培训和认证的质量和可靠性。