使用控制图法对原子荧光法测定土壤中砷进行不确定度评定

胡家君　冉伟　姜佳伟

关键词： 不确定度评定 控制图法 土壤中砷 原子荧光法 环境检测

中图分类号： X833;O657.31 文献标识码： A 文章编号： 1672-3791（2024）01-0166-05

《檢验检测机构资质认定能力评价 检验检测机构通用要求》（RB/T 214-2017）中明确要求检验检测机构应根据需要建立和保持应用评定测量不确定度的程序，应建立相应的数学模型，给出相应检测能力的评定测量不确定度案例［1］。虽然国家计量技术规范《测量不确定度评定与表示》（JJF1059.1-2012）中明确了测量不确定度的GUM 法［2］，但是这种自下而上的方法是尽可能找出不确定度的所有组分，计算每一组分的标准不确定度再合成，步骤繁琐，容易造成不确定度分量的遗漏或重复计算，而且某些不确定度分量难以准确量化［3］。在环境检测实验室中，检测项目的测定要执行AB 岗制度，需要2 名以上操作员对同一检测项目进行操作，且标准曲线、各项检测试剂等都有使用期限要求而需要定期重新配制，检测项目的不确定度评定显得格外困难。因此，环境检测实验室更需要操作性强、实用而便捷的不确定度评定方法［4］。

《检测实验室中常用不确定度评定方法与表示》（GB/T 27411-2012）是在满足特点条件下，对JJF1059.1-2012 的简化和延伸应用，其包括了精密度法、控制图法、线性拟合法以及经验模型法［5］，这种自下而上的方法，被称为Top-down 技术［6］。在环境检测实验室中，控制图（control chart）是实验室对常规分析进行日常质量控制的一种简单而有效的工具［7］。控制图法所需要的测量数据均在日常工作中得到收集和保存，因此使用控制图法来评定测量不确定度，是环境检测实验室最简洁高效的评定方法。

使用原子荧光光度计法测定土壤中的砷，其方法成熟、数据稳定，在环境、地质、农业等领域的土壤检测中广泛运用。本文以实验室根据《土壤和沉积物 汞、砷、硒、铋、锑的测定 微波消解/原子荧光法》（HJ 680-2013）测定土壤标准物质，在期间精密度测量条件下，使用控制图法，对土壤中砷的测量进行不确定度评定。

1 检测方法

1.1 主要仪器

电子天平：LS220A 型。

多通量微波消解仪：JUPlTER-B 型。

原子荧光光度计：AFS-930 型，附带AS-90 型自动进样器。

1.2 被测标准物质

土壤成分分析标准物质：GBW07447（GSS-18），其中砷含量为（10.7±0.5）mg/kg，中国地质科学院物理地球化学勘查研究所。

1.3 检测步骤

根据《土壤和沉积物 汞、砷、硒、铋、锑的测定 微波消解/原子荧光法》（HJ 680-2013）中的步骤，使用电子天平称量0.5 g 左右（精确到0.000 1 g）被测标准物质，在多通量微波消解仪中消解。消解完成后的样品，使用原子荧光光度计进行测量，并计算土壤中砷的含量，单位为mg/kg，结果保留三位有效数字［8］。

由3 名持证上岗的检测人员，在数个月的时间内，在同一实验室中，使用同一套仪器设备，在相同的参数条件下，按照相同的检测步骤，对该被测标准物质进行多次测定，得到34 个测量结果。每次测定时均重新称量被测标准物质，重新消解，并配制相关试剂与标准曲线。该过程符合《检测实验室中常用不确定度评定方法与表示》（GB/T 27411-2012）中期间精密度测量条件的要求。

在环境检测实验中，使用GUM 法进行不确定度评定，一般要先建立数学模型，然后分析不确定度分量的来源，需要从标准物质、玻璃器具、检测仪器、前处理步骤、校准曲线拟合等各个步骤进行分析各分量的来源与大小，最后通过复杂的计算得到不确定度［9-11］。而使用Top-down 控制图法，将实验室日常积累的质控数据跟不确定度的评定相结合，具有准确、简便等特点［12］，该过程包含整个测量系统引入的所有不确定度分量，计算方便，可监控较长时间实验室内的质控状况［13］，有效提高环境检测实验室的质量控制能力。

6 结语

传统GUM 法对不确定度评定中各分量的把控，需要评定人有很高的专业水平。使用Top-down控制图法降低了不确定度评定门槛，使中小环境检测实验室也可以具备不确定度评定的能力，进一步符合RB/T 214-2017的要求，从而提升环境检测行业整体的水平。