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1、第6章监测过程的质量保证6.1 质量保证的意义和内容内部控制 和外部质量控制 两个部分。实验室内部控制包括空白实验、校准曲线核查、仪器设备的定期标定、平行样分析、加标样分析、密码样分析和编制质量控制图等；外部控制通常由常规监测以外的中心监测站或其他有经验人员来执行。一个实验室或一个国家是否开展质量保证活动是表征该实验室或国家监测水平的重要标志。6.2 监测实验室基础实验用水（1）分类：按纯度分：特纯水、一级水、二级水、三级水按照制备方法：蒸储水（一次、二次蒸储）、去离子水、特殊处理水级别电阻 率制水设备用途特16亚沸蒸微器混合离子父换柱，0.45Mm滤膜配制标准水样110-16混合离子父换；石
2、英蒸福器配制分析超痕量级（Ng/L）级物质用的试液22-10双级复合床或混合床离子父换柱配制分析痕量级（Mg/L- mg/L）级物质用的试液30.52单级复合床离子父换柱配制分析（mg/L）级以上物质用的试液40.5金属或玻璃蒸播器配制测定有机物用的试液、玻璃仪器洗 涤用水（2）特殊要求的纯水在分析某些项目时，要求分析过程中所用纯水中的某些指标含量应愈低愈好，这就要求制备某些特殊的 纯水，以满足分析需要。1）无氯水利用亚硫酸钠等还原剂将水中余氯还原成氯离子，用联邻甲苯胺检查不显黄色。 然后用附有缓冲球的全玻璃蒸储器（以下各项的蒸储同此）进行蒸储制得。2）无氨水加入硫酸至pH2,使水中各种形态的
3、氨或胺均转变成不挥发的盐类，然后用全玻璃蒸储器进行蒸储制得。 但应注意避免实验室空气中存在的氨重新污染。还可利用强酸性阳离子树脂进行离子交换，得到较大量的无氨水。3）无二氧化碳水1 .煮沸法：将蒸储水或去离子水煮沸至少10分钟（水多时），或使水量蒸发10%以上（水少时），加盖放冷即得。2 .曝气法：用惰性气体或纯氮通入蒸储水或去离子水至饱和即得。制得的无二氧化碳水应贮于具有碱石灰管的、用橡皮塞盖严的瓶中。4）无铅（重金属）水用氢型强酸性阳离子交换树脂处理原水即得。所用贮水器事先应用6mol/L硝酸溶液浸泡过夜再用无铅水洗净。5）无神水一般蒸储水和去离子水均能达到基本无坤的要求。制备痕量神分析用
4、水时，必须使用石英蒸储器、石英贮水瓶等器皿。6）无酚水1 .加碱蒸储法：加氢氮化钠至水的 pH值大于11,使水中的酚生成不挥发的酚钠后蒸储 即得；也可同时加入少量高镒酸钾溶液至水呈红色（氧化酚类化合物）后进行蒸储。2 .活性碳吸附法：每升水加 0.2g活性炭，置于分液漏斗中，充分振摇，放置过夜，中 速滤纸过滤即得。7）不含有机物的蒸储水加入少量高镒酸钾碱性（氧化水中有机物）溶液，使水呈紫红色，进行蒸储即得。若蒸 储过程中红色褪去应补加高镒酸钾。8）不含亚硝酸盐的水1L水中加1mL浓硫酸和0.2mL 35%的硫酸镒溶液，再加13mL 0.04%的高镒酸钾溶液, 水呈红色进行蒸储，取弃去初液后的水
5、。二、试剂与试液化学试剂是分析监测实验室必不可少的物质。对试剂的性质、分类、用途及配制方法是否充分了解，将直接影响分析监测的结果。实验过程中，应根据实际需要合理选用试剂，按照规定正确配制。试剂和配好的试液（也称溶液）还应按规范分类放置，妥善保存。注意交叉污染及空气、温度、光线等对试剂、试液的影响。各类化学试剂又分为不同的等级，并因纯度,杂质含量的不同，应用在不同层次的分析监测当中。详见下表化学试剂的纯度级别及其用途级别名称英文代号标志颜色应用范围高纯品色谱纯，光谱纯试剂EP用于痕量样品的分析及精密仪器分析中标准溶液的配制。一级品优级纯、基准试剂GR绿色用于微量分析，标准溶液的配制，精密的分析和
6、测定工作二级品分析纯试剂A R红色用于常规分析监测中三级品化学纯试剂CP蓝色用于教学及一般化学实验常出现在科技论文或试剂瓶上的代码：高纯物质（E-P）;基准试剂；pH基准缓冲物质；色谱纯试剂（G-C）;实验试剂（L R）;指示剂（Ind ）;生化试剂（B R）;生物染色剂 （B- S）和特殊专用试剂等。（2）溶液配制和保存的原则1） ）配制溶液时，首先要合理选择试剂的级别，不许超规格使用试剂，以免造成浪费。2） .配制溶液时，应根据溶液浓度的准确度的要求，合理地选择适宜的称量方法、量器等。称量应在哪一级天平上进行，量取液体该用何种量具，测量记录应记准至几位有效数字，配制好的溶液应选择什么样的容
7、器装盛等等，这些都是很重要的基础知识。如用间接法配制0.1mol/L的Na2s2O3溶液1L,需要用托盘天平称取 25g Na2s203H2O,没有必要在分析 天平上称量。3） .经常且大量用的溶液， 可先配制成所需浓度 10倍的储备液，使用时将储备液稀释 10倍即可。4） .易侵蚀或腐蚀玻璃的溶液，不能盛放在玻璃瓶内，如含氟的盐类（如NaF、NH4F）、NaOH等应保存在聚乙烯塑料瓶中；挥发、易分解的试剂及溶液，如I2、KMnO,、AgNO 3-H2c2O4、Na2s2O3、NH3水、Br2水等溶液及有机溶剂均应盛放在棕色瓶中，放在阴凉暗处， 避免光的照射；配好的溶液装瓶后，应立即贴上标明溶
8、液的名称、浓度、以及配制日期的标分析仪器(1)监测分析中常用的仪器：分析天平；玻璃量器；各种通用分析仪器；专用监测仪器等。(2)仪器使用基本管理制度各精密贵重仪器以及贵重器皿专人管理，登记造册、建档。档案应包括仪器说明书、验收和调试记录、仪器的各种初始参数，定期保养维修、 检定、校准以及使用情况的登记记录等。?精密仪器严格遵照说明书安装、调试、使用和保养维修。人员培训上岗。?使用前应先检查仪器是否正常。仪器发生故障，应立即查清原因，排除故障后继续使用，严禁仪器带病运转。?仪器使用后，应将各部件恢复归零，及时做好清理工作，盖好防尘罩。?仪器的附属设备应妥善安放，并经常进行安全检查。6.3监测数据
9、的统计处理和结果表述一、基本概念误差和偏差1 )真值：理论真值、约定真值、标准器的相对真值2 )误差：误差直接反映结果的准确度。有系统、随机、过失等误差3 )偏差：偏差直接反映结果的精密度。有绝对、相对、平均、相对平均、标准等偏差绝对偏差是测定值与均值之差相对偏差是绝对偏差与均值之比平均偏差是绝对偏差绝对值之和的平均值相对平均偏差是平均偏差与均值之比标准偏差比平均偏差可以更确切地说明测定数据的精密度相对标准偏差是标准偏差在测定结果平均值中所占的百分数(2)总体、样本和平均数 1)总体和个体：研究对象的全体称为总体，其中一个单位叫个 体。2)样本和样本容量：总体中的一部分叫样本，样本中含有个体的
10、数目叫此样本的 容量，记作n。3)平均数：平均数代表一组变量的平均水平或集中趋势，样本观测中大多数测量 值靠近平均数。算术均数、几何均数、中位数、众数(3)正态分布：相同条件下对同一样品测定中的随机误差，均遵从正态分布监测结果修约规则有效数字：分析工作中实际能测到的数字(2)修约规则：四舍六入五考虑，五后非零则进一，五后皆零视奇偶， 五前为偶应舍去，五前为奇则进一.例：请将下列数据修约到只保留二位小数：302.21549, 302.22449 , 302.22600 , 302.22500 , 302.215(3)计算规则：加减法：以小数点后位数最少的数字为根据乘除法：以有效数字位数最少的数字
11、为根据可疑数据的取舍一Dixon (Q)检验法Dixon (Q)检验法一用于测量值的一直性检验和剔除离群值检验步骤：1)将数据由小到大排列，如 x1、x2、xn。最小值x1和最大值xn为可疑；2)按课本表9. 5表计算Q值。3)根据所要求的显著性水平 (a )和测定次数(样本容量n)查表9-6得出Qa值；4 )判断：若 Q Q0.05则可疑值为正常值；若Q 0.05Q0.01则可疑值为离群值。例题讲解：参见课本（P299）例题讲解,最大均值记为和标准偏差s（2）格鲁勃斯检验法（Gru则口步骤：1）共 L殁则邮，每蹩测定值/均值分别 为其中最小均值记为2 ）由单个均值计算总均值X时，分别叫下式计
12、算统计时 亏Xman -X（X -X）2 二，l 1 i W Sx -9-7中查得临界值T3 ）可疑均值为最小倬或最大值=x 三一% Xi X -Xilnin T 二根据测定组数和给定的显著性水平，从表判断：若TWT0.05,则可疑均值为正常值；若 T 0.05 T T0.01 ,则可疑均值为离群值，应剔除含有该均值的一组数据样本均数与总体总数差别的显著性检验：例题（P304）两种测定方法（两组平均值）的显著性检验：例题（P304）监测结果的表达1）用算术平均值（）表赤：代表集中趋势（2）用算术均数和标准偏上（X 土 S）表示：代表测定结果的精密度。标准偏差s越小，结果代表性越大（3）用算术平
13、均值、标准偏差和相对标准偏差& S,CV ）表述：4）结果用“未检出”表述；当获得的数据低于方法的检出加向使用。监测数据的回归处理与相关分析在环境监测中经常要了解各种参数之间是否有联系。（1）直线回归方程变量之间关系有两种主要类型：1）确定性关系：如 V=RI,已知三个变量中任意两个就能按公式求第三个变量2）相关关系：变量之间既有关系又无确定性关系。X与y的关系有如下情况：1 ）若乂增大，y相应增大，称x与y正相关。此时0 r 1 ，若r=1称完全正相关。2 ）若X增大，y相应减少，称X与y负相关。此时-1 r t0.01（n）; P0.01r有非常显著意义而相关若t0.1r关系不显著例题（P
14、306）六、测量结果的统计检验一t检验（1） t检验的目的：检验相同试样由不同的分析人员或不同分析方法所测得均数之间 是否存在显著性差异。检验步骤：1 )计算t值2 )根据所要求的显著性水平和测定次数查表9-9得出t值；3 )判断： 若twt0.05(n),差别无显著意义；若t0.05(n) t T0.01(n)则差别有非常显著意义。(3)例题：见309页6.4 实验室质量控制 一、名词解释(1)准确度一般分析化学上的准确度概念是指测定结果与真实值接近的程度，通常用误差(包括绝对误差和相对误差)的大小来表示。它是反映分析方法本身及分析操作过程中的系统误差 和偶尔出现的误差等的综合表现。能反映分析结果的可靠性。要保证环境监测结果的可靠性(监测结果所能提供的有关污染物的信息的可靠性)，单纯地把握分析测试过程的准确度是不够的，还应准确把握从监测项目确定到给出监测结果的整个过程中每一步骤的科学合理性及准确性。要评价分析测试的准
