王曉玉 樊 萍

（大慶市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，黑龍江 大慶 163316）

淺談環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量控制和質(zhì)量保證

王曉玉 樊 萍

（大慶市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，黑龍江 大慶 163316）

在環(huán)境監(jiān)測(cè)管理過(guò)程中，一定要做好質(zhì)量控制與質(zhì)量保證，實(shí)現(xiàn)從采樣到分析測(cè)試的綜合監(jiān)測(cè)過(guò)程考量，并在此過(guò)程中制定合理的允許誤差限度，最終完成環(huán)境保護(hù)目標(biāo)。文章探討了環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量控制與質(zhì)量保證發(fā)展現(xiàn)狀及相關(guān)理論，并闡述了質(zhì)量控制的基本標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)施方法。

環(huán)境監(jiān)測(cè)；質(zhì)量控制；質(zhì)量保證；實(shí)施方法；樣品采集；實(shí)驗(yàn)室分析

在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作過(guò)程中，從最初的樣品采集到最終的實(shí)驗(yàn)室分析，質(zhì)量控制（Quality Control，QC）與質(zhì)量保證（Quality Assurance，QA）都會(huì)貫穿始終。一方面，QA能夠保證環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確可靠性；另一方面，QC也能夠綜合反映環(huán)境監(jiān)測(cè)工作流程，實(shí)現(xiàn)對(duì)污染源的有效控制和對(duì)環(huán)境治理工作的有效規(guī)劃，并為科學(xué)管理環(huán)境監(jiān)測(cè)分析工作提供有效措施。

1 環(huán)境監(jiān)督中質(zhì)量控制與質(zhì)量保證的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 發(fā)展現(xiàn)狀

在我國(guó)，QC與QA在環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中已經(jīng)開(kāi)展十余年，并取得不小成績(jī)，可以說(shuō)它在環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中起到了至關(guān)重要的作用，但同樣它也是存在現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的，例如在對(duì)空氣環(huán)境質(zhì)量保證方面尚未形成完整體系，導(dǎo)致其工作無(wú)法正常開(kāi)展。具體來(lái)講，在空氣環(huán)境數(shù)據(jù)分析測(cè)試中，對(duì)誤差的主要來(lái)源主要通過(guò)試劑與儀器來(lái)完成，這里就涉及到試劑的純度、儀器的測(cè)量精確度與校準(zhǔn)精確度，包括器皿的容積等。這些都使得QA工作必須完整細(xì)化才能有效展開(kāi)，因此我國(guó)也一直潛心于QA與QC方面的深層次發(fā)展研究過(guò)程中，希望深入細(xì)節(jié)來(lái)強(qiáng)化它之于環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)改良的促進(jìn)作用。

就目前來(lái)看，我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要圍繞大氣、土壤、水體及生物來(lái)實(shí)施采樣試驗(yàn)，并基于QC和QA來(lái)明確技術(shù)規(guī)范，劃分環(huán)境樣品特殊性，明晰采樣過(guò)程，強(qiáng)化環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)踐性過(guò)程。在QC及QA規(guī)定原則基礎(chǔ)上來(lái)做到具體問(wèn)題具體分析，并實(shí)現(xiàn)問(wèn)題解決。

1.2 理論闡述

在分析方面，QA在環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中已經(jīng)形成了一套相對(duì)完整的保證體系。比如對(duì)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)過(guò)程中誤差的有效分析，它就按照誤差產(chǎn)生的原因及基本性質(zhì)來(lái)將誤差具體劃分為偶然誤差、過(guò)失誤差和系統(tǒng)誤差。其中系統(tǒng)誤差會(huì)貫穿環(huán)境監(jiān)測(cè)全過(guò)程，而偶然誤差與過(guò)失誤差則相對(duì)出現(xiàn)頻率偏低，如果能夠確保QA基礎(chǔ)工作高質(zhì)量，這兩種誤差便均可以避免。為了確保對(duì)各種誤差的定量反映，QC和QA還基于環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)規(guī)定了各個(gè)測(cè)試對(duì)象的精密度與準(zhǔn)確度，并對(duì)它們的度量指標(biāo)進(jìn)行規(guī)范。就目前來(lái)看，對(duì)大氣QA分析過(guò)程中比較常見(jiàn)的模式就是為其建立標(biāo)準(zhǔn)偏差值，保證該數(shù)值隨濃度的變化而產(chǎn)生線性關(guān)系：

在上述線性關(guān)系中，S0代表了在零濃度狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)偏差值；Sc表示在濃度為C的狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)偏差值；k則代表常數(shù)。

在采樣方面，主要圍繞環(huán)境樣品的采集和保存來(lái)解決環(huán)境監(jiān)測(cè)中所遇到的問(wèn)題。比如現(xiàn)場(chǎng)采樣就會(huì)基于QA問(wèn)題來(lái)提供采樣質(zhì)量保證理論依據(jù)，這其中就涉及到采樣樣品的最小取樣數(shù)、最小取樣量，也包括樣品的可允許保存最長(zhǎng)時(shí)間等。以最小取樣量為例，它的估算方法眾多，比較常見(jiàn)的就是Ingamells取樣常數(shù)法，它主要基于樣本件標(biāo)準(zhǔn)偏差值Ss來(lái)進(jìn)行樣品取樣，隨著樣品取樣量的不斷增大，樣本間標(biāo)準(zhǔn)偏差值就會(huì)逐漸減小。在這里，Ingamells取樣常數(shù)法能夠證明：WR2＝Ks這一等式是可以在多種環(huán)境下成立的。在該式中W就代表了分析對(duì)象樣本的實(shí)際質(zhì)量（g），R代表了樣本間的相對(duì)偏差率（%），Ks代表了Ingamells取樣常數(shù)，一般來(lái)說(shuō)可以將它的置信度設(shè)置為68%，要計(jì)算采樣不確定度在1%以內(nèi)的取樣量，保證最小取樣量估算值精確。

雖然目前環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于QC和QA的相關(guān)質(zhì)量控制及保證方法很多，但實(shí)際上二者在相關(guān)概念體系上還不甚完整，這就在一定程度上阻礙了環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)采樣QA的實(shí)際描述過(guò)程。而且在過(guò)往的研究實(shí)踐中也表明，采樣過(guò)程與分析測(cè)試過(guò)程在QA質(zhì)量保證方面往往存在許多相似點(diǎn)，這些相似點(diǎn)可以體現(xiàn)QA概念中的分析測(cè)試環(huán)節(jié)，并基于其思路靈活運(yùn)用于實(shí)際的樣本采集過(guò)程中。同時(shí)，以精密度、準(zhǔn)確度的基本概念來(lái)對(duì)采樣過(guò)程實(shí)施定量描述。

2 環(huán)境監(jiān)督中質(zhì)量控制（QC）的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)述與實(shí)施方法

2.1 QC的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)述

一般來(lái)說(shuō)，環(huán)境樣品的采集與分析都受制于分析數(shù)據(jù)及與分析數(shù)據(jù)相關(guān)的樣品質(zhì)量指標(biāo)，它們決定了所監(jiān)測(cè)對(duì)象的精密度與精確度是否能滿足監(jiān)測(cè)要求，也決定了各種數(shù)據(jù)指標(biāo)誤差是否存在于允許范圍內(nèi)。所以要圍繞上述內(nèi)容來(lái)制定QC質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。

QC質(zhì)量控制涵蓋多個(gè)環(huán)節(jié)，每一環(huán)節(jié)都對(duì)應(yīng)相應(yīng)控制標(biāo)準(zhǔn)，比如檢出限、空白值、曲線靈敏度允許界限、標(biāo)準(zhǔn)允許誤差等。在QC實(shí)施過(guò)程中，一般采用“商定”方法來(lái)制定指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并基于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)實(shí)需求與各種可能性來(lái)分析數(shù)據(jù)指標(biāo)誤差，確保絕對(duì)誤差與相對(duì)誤差的可允許范圍。近年來(lái)，為了解決傳統(tǒng)中誤差范圍確定沒(méi)有嚴(yán)格定義及計(jì)算方法的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，也為了證明置信概率大小問(wèn)題，我國(guó)特別研發(fā)了數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法來(lái)作為QC的主要控制標(biāo)準(zhǔn)，借此來(lái)制定數(shù)據(jù)指標(biāo)分析允許差。QC采用允許差這一概念是因?yàn)樗軌蛟趯?shí)施平行雙樣本采集后再進(jìn)行一次性分析過(guò)程，這樣當(dāng)采集指標(biāo)數(shù)據(jù)累計(jì)到一定程度以后，就可以基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法來(lái)制定平行雙樣采集方案，并通過(guò)采集方案來(lái)分析結(jié)果差值，確定絕對(duì)誤差與相對(duì)誤差的可允許范圍。

2.2 QC的實(shí)施方法

QC在環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的有效實(shí)施方法有許多，例如基于質(zhì)量控制圖、Excel軟件、數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法等都能實(shí)現(xiàn)其在環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制中的應(yīng)用。本文主要探討質(zhì)量控制圖在環(huán)境監(jiān)測(cè)QC中的應(yīng)用過(guò)程。

首先質(zhì)量控制圖早在20世紀(jì)20年代就被美國(guó)所提出，它相對(duì)簡(jiǎn)單有效，能夠有效證實(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正處于鑒別脫離控制或統(tǒng)計(jì)控制哪一種狀態(tài)，因此可以將質(zhì)量控制圖視為是環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)置信度建立的基礎(chǔ)。以下用一組數(shù)據(jù)質(zhì)量控制圖來(lái)例證該方法對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)分析測(cè)試過(guò)程中誤差控制的具體作用，如表1：

表1 質(zhì)量控制度測(cè)定空氣S中SO2的膜空白測(cè)定值（＝0.060，＝0.0022）

表1 質(zhì)量控制度測(cè)定空氣S中SO2的膜空白測(cè)定值（＝0.060，＝0.0022）

序號(hào) 吸光度 序號(hào) 吸光度1 0.05960.055 2 0.06270.062 3 0.06080.058 4 0.06290.063 5 0.057100.060

另外，QC還存在內(nèi)部質(zhì)量控制與外部質(zhì)量控制兩方面，前者表現(xiàn)為內(nèi)部技術(shù)人員對(duì)質(zhì)量控制技術(shù)的管理過(guò)程，比如基于現(xiàn)有常規(guī)質(zhì)量控制方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣、水體的平行樣分析、加標(biāo)回收率分析、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)比分析，也包括上文所提到的質(zhì)量控制圖。而外部質(zhì)量控制則是指基于外部工作經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)水平，由第三方技術(shù)組織形成的不定期質(zhì)量考察分析過(guò)程。它主要基于密碼標(biāo)準(zhǔn)樣品來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)樣品實(shí)施考核評(píng)測(cè)，最終確定實(shí)驗(yàn)室內(nèi)樣品數(shù)據(jù)指標(biāo)具有一定可比性和參考價(jià)值。

通常來(lái)講，要確保環(huán)境監(jiān)測(cè)分析質(zhì)量，就必須做好QC工作，而且QC工作不應(yīng)該僅僅局限于實(shí)驗(yàn)室，也要擴(kuò)展到現(xiàn)場(chǎng)及外部，充分發(fā)揮其全面質(zhì)量控制的作用。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，質(zhì)量控制與質(zhì)量保證在我國(guó)研究進(jìn)程尚處于初步階段，但它們對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正常運(yùn)行所發(fā)揮的作用卻已經(jīng)逐漸凸顯，在諸如大氣、水體等自然環(huán)境指標(biāo)的全過(guò)程質(zhì)量控制流程中發(fā)揮著重要功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)綜合采樣誤差的有效控制與降低，是值得繼續(xù)深入研究的重要技術(shù)課題。

[1]孫德生，湯慧蘭．環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量控制和質(zhì)量保證[J]．中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2004，（4）.

[2]周夢(mèng)玲，文建輝．環(huán)境監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證和質(zhì)量控制中的應(yīng)用[J]．環(huán)境科學(xué)與管理，2011，36（4）.

[3]張玉民．淺談環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量控制和質(zhì)量保證[J]．中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2016，（15）.

（責(zé)任編輯：王 波）

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1009-2374（2017）07-0115-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.07.054

王曉玉（1969-），女，黑龍江大慶人，大慶市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站高級(jí)工程師，研究方向：經(jīng)濟(jì)管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)。

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