水质检测结果的质量控制与保证

杨 威

水质检测结果的质量控制与保证

杨 威

（国土资源部 沈阳矿产资源监督检测中心，辽宁 沈阳 110032）

在水的综合利用中，由于使用目的不同而对水质条件的要求也不同。正确的水质分析以及水质检测结果的质量控制及保证，是保证水综合利用的头等重要的问题。尤其现在水质污染严重、成分复杂情况下，确保水质检测的准确性及稳定性，就对水质检测结果的质量控制和保证提出了更高的要求。就水质检测结果的质量控制与保证进行探讨。

水质检测；质量控制；保证

当水以降水、地面贮存水、河水、湖水、地下水等各种形态进行循环期间，水质就发生了各种各样的变化。一般来说，实际工作中进行水质分析，取得分析结果不是唯一目的，重要的是通过所取得的测定值掌握水样的水质，并且研究产生这种水质的原因。改善水的质量，合理进行利用，确保我们生活用水的安全性，以及社会环境管理有效性。所以说，建立完善的水质检测结果的质量控制及保证体系，保证水样品检测项目数据的准确性和稳定性是至关重要的[1]。当然，水质检测结果的质量控制及保证体系，是分析实验室整个质量管理体系的一个子系统,体系的设计和建立，应考虑结合实际的质量标准、分析样品类别、过程特点和实践经验，呈现有不同的特点[2]。但是，总的来说，应该包括以下 3个方面： (1)合理的质量检测机构；(2)保证有效实施的水质评价工作质量管理制度; (3)科学的检查数据质量的方法。下面分别探讨。

1 质量检测机构

从水样品分析质量保证和质量控制的角度出发，需要建立独立、专业、合理、专门的检测机构，并配有专业的检测人员、专门的检测仪器设备。检测机构需要具有明确的责任和义务，并明确其组织和管理结构，确定对检测有影响的检测人员和质量管理人员的职责、权利和相互关系，以便对水样品检测结果进行质量控制。

1.1 人员

人员是最宝贵的资源，检测机构水平的高低优劣很大程度上取决于人员的专业水平、工作态度、责任感、人员素质等，检测人员是水质检测工作中重要的主体，对水质检测工作起到了至关重要的作用，对水质检测结果具有重要的影响[3]。因此提高水质检测质量的最重要措施就是要重点加强水质检测人才队伍的建设。着重注意水质检测人员的培训工作，定期对检测人员进行检测仪器操作、先进理论学习和水质检测方法等方面的培训，并关注优秀人才的引进以及检测人员综合能力的考核工作。检测机构可以通过人员比对、能力验证、操作观察、内部审核等对人员培训的有效性、人员的综合素质进行评价与考核，进而保证检测机构人才的质和量协调发展。

1.2 仪器设备

仪器设备是检测机构开展检测工作所必需的重要资源，也是保证检测质量和获取准确结果的基础。检测机构应配备技术指标和功能满足水质检测要求，量程应与被检测参数的技术指标相适应的仪器设备。所用仪器设备需进行定期的检定，并进行正常的维护和在两次检定周期内进行期间核查工作，使仪器设备始终保持完好的工作状态，以满足检测工作的要求，确保检测数据的准确性、科学性和可溯源性。

1.2.1 实验材料

实验所用试剂是直接影响检测结果准确与否的重要因素，实验试剂的选用关系到了检测结果的准确性。实验试剂选用对检测结果的影响主要表现两种情况：一种所选用试剂等级偏低（如试剂中含有待测组分、存在干扰元素等）进而影响检测结果的准确性；一种为使用试剂失效（如试剂过期、保存不当等）也可影响检测结果的准确性。例如：水质挥发性酚类化合物的测定 4-氨基安替比林三氯甲烷萃取法，配制铁氰化钾溶液时做为显色剂时，由于铁氰化钾水溶液受光易分解，故应储于棕色瓶中，临用时配制。

1.2.2 实验设施和环境条件

实验室的设施和环境条件是保证检测结果准确可靠的重要基础条件。实验室必须配置满足检测需要的设施和环境条件，并对可能影响检测工作的诸如灰尘、电磁干扰、温度、湿度、通风、能源等环境因素进行有效的监测、控制和记录。同时实验室的设施和环境条件还应满足实验室安全生产和对检测人员的健康安全防护、对环境的安全保护等需要。实验室应对设施和环境条件严格要求以确保检测结果质量。如检测水的pH值时，结果报告要求为环境条件在(25±1)℃时的pH值；离子色谱仪测定水中溴酸盐、水中氯化物、水中硝酸盐、水中硫酸盐等参数时，离子色谱仪工作条件要求恒温。

2 水质评价管理制度和规范

水样品的采取，必须按着试验的目的和欲检测水的性质选择适当的方法[4]。对于采集的水样品中易发生变化的组分，必要时可进行现场检测或对采集的水样品进行适当的保护处理后带回实验室。所有的程序必须要按照国家规定技术规范进行。

2.1 水样品的采集

水样品的采集涉及水样地点的选择，采样部位的选择，采样方法、采样时间等许多事项。对于检测不同种类的水质监测要设置合理的水质监测点，在设置的监测点位依据水样类型的不同设置不同的采样频次、采样方法来采集水样可以真实的反映水质环境现状，提高水质检测结果的准确性。

2.2 水样品的保存与预处理

为了提高被检样品的准确性应该采集具有代表性的样品，是否具有代表性直接影响总体样品的检测质量。样品的采集与保存直接关系到被检样品的代表性，对于不同类型的水样品类型应采用不同的采用频次、采样方法，做到保证采集样品的客观性、科学性、代表性。采集的样品根据不同的测试项目要求应该添加不同类型的保护剂，确保采集、保存样品检测组分不发生变化。如水中汞的测定，水样加入硝酸-重铬酸钾溶液可使水中痕量汞保持高氧化状态，提高汞的稳定性；水中金属离子的测定，常用硝酸酸化到pH=1～2，可以防止金属离子水解，又可以防止金属在容器壁上吸附；水中的硫化氢的测定，水样需加醋酸锌至浓度为0.5%，可以防止水中硫化氢挥发。

2.3 分析项目的选择

一般来说，分析项目的确定主要根据分析的目的加以选择。欲了解水样所反映的水质，可以按照以下4个方面来确定检测项目。

（1）水温、pH、电导率、水质的色度，浑浊度，水内悬浮物。这些项目可以观察出水中含有的物质种类、状态、数量所表明的总体性质。

（2）主要成分指主要控制基本水质的成分。多处于稳定的状态。有主要阴离子Cl-、SO42-、 HCO4-、主要阳离子Na+、K+、Ca2+、Mg2+、硅酸8种主要成分。

（3）表示一般性污染的项目主要反映有机物系统污染的项目。经常测定化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、溶解氧（DO）、含氮化合物等。

（4）表示重度污染的项目 主要反映特殊污染的项目。经常测定的砷、重金属元素等有毒物质。

以上列举了水分析的检测项目，我们应该充分理解，完整地水质检测结果的质量控制及保证体系，是从水样品的采集，保存以及确定水样品分析项目开始[5]。例如，当把矿山排水中的镉污染列为问题时，就不单单要分析镉，应该同时分析有关的某些重金属元素锌，主要成分硫酸根离子，往往才可以对分析数据做出较为正确地判断。在分析污染物质的净化现象时，也必须首先分析水中的主要成分，考虑对其测定数据的影响程度[6]。

3 检查数据质量的方法

采取科学的检查数据质量的技术方法，是质量管理人员监督检查测试数据必须考虑的。一般而言，主要有以下几种技术方法。

3.1 分析方法选择

各种天然水、用水、排水等水质极不相同的水，都是分析的对象。但是，不论化学分析方法还是先进的仪器分析方法，并没有万能的对任何水都能适用的分析方法。所以，为了获得准确的分析数据，在进行分析测试前，必须选择目前相对合适对路的分析方法，才能保证分析结果的准确[7]。一般来说，主要考虑以下几个因素：1）适用浓度范围，2）共存物质的影响，3）测定值的所表示的内容。当进行水的分析时，在保证必要准确度、精密度的前提下，注意操作的简化。例如，由于pH易于变化，所以pH通常测到0.1即可，测定pH到0.01是无意义的[6]，是对分析数据处理时必须了解采用的分析方法。

3.2 注重样品复检法的应用

对检测的水质样品应采用复检的方法进行质量控制，应由不同检测人员进行相互检查和对比分析，并对检测结果进行比对，以提高检测准确性；在水质检测中应进行平行样分析，即同一样品的两份或多份子样在完全相同的条件下进行同步分析，一般做平行双样，来检验检测的精密度（一般为检测样品数的10%～20%）；对于检测组分稳定、均匀的水样来说，应采用更为严格的质控标准对检测数据进行质量监控。

3.3 强化比对和能力验证

实验室之间的对比说明，过去关于水系中痕量组分浓度的分析数据大多是无效。不少常用的分析方法既不准确，又不精密。尤其在研究生态学变化与痕量组分的相关性项目时。所以必须强化实验室比对和能力验证。通过实验室室内比对和室间比对，对于不同实验人员、采取不同比对方法、选择不同的仪器设备等，所造成的实验结果误差也是不同的，而加大实验比对能更好地促进水质分析的准确性，因此在可能的情况下，要注重对实验比对工作的重视，特别是与省级或国家级实验室展开合作[5]。

3.4 强化对校准曲线控制方法的应用

水质分析使用的校准曲线应在该分析方法的直线范围内，标准曲线测量应按样品测定相同的方法步骤进行应用回归方程计算出校准曲线的相关系数、截距和斜率，一般相关系数应≥0.999。对于某些分析方法，如石墨炉原子吸收光度法、等离子发射光谱法、气相色谱法、等离子质谱法等应检查测量信号与测定浓度的线性关系，当r≥0.999时，可用内插法处理数据；若r＜0.999，而测定信号与浓度确实存在一定的线性关系，可用比例法计算结果[8]。

3.5 测定值的讨论

就测定值来说，在操作过程或者计算过程中，往往会出现意想不到的错误。因此，如果把数据材料整理成为分析表时，进行下列的研究，即可确定测定值是否有误。这种方法，作为了解别人的分析数据是否可靠的一种方法，可以利用。

3.5.1 蒸发残渣与各种成分总量的关系

蒸发残渣是一定量的水样蒸干之后在一定的温度下进行干燥的结果，大体上应该与各成分之和相等。在实际上，最好是将以毫克/升表示的8种主要成分之和与溶解性蒸发残渣量进行比较。当二者之值显著不相同时，必须研究其差异的原因。

3.5.2 阳离子、阴离子的当量关系

应当就以毫克当量/升表示的阳离子、如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、阴离子如 Cl-、SO42-、 HCO4-、数值之和，进行比较当量关系。在偏酸，偏碱的水样中，即使由pH换算得出的H+，OH-也有加以注意的必要，就连一般水中的NO3-也不能忽视。阴阳离子平衡要判断阴离子物质的量的浓度之和（∑cammol/L）与阳离子的物质的量浓度之和（∑ccmmol/L）是否接近，其最大误差允许差可根据以下公式判断：

天然水，当∑ca+∑cc＞5 mmol/L，R≤±3%；简项分析，K+、Na+实测时，R≤±4%；卤水、严重污染水及∑ca+∑cc＜5 mmol/L时可不考虑[9]。

3.5.3 电导率与蒸发残渣的关系

当水中溶解物质比较少时，其电导率与溶解物质含量大致成比例变化，因此测定电导，可在短时间内推测溶解物质的大致含量。一般来说，将实际测定的蒸发残渣与电导率所推测的蒸发残渣值进行比较。TDS测量单位为mg/L，与电导率比值大约为0.55～0.7。

3.5.4 pH和可溶性成分的关系

易生成氢氧化物的铁离子等金属成分，随着溶液pH的不同其溶解度也很不一样。因为这些成分的溶解度，同其溶度积的值大体一致，因而研究溶液的pH和这些成分的定量值，如果所得到的值显著大于其溶解度时，需要注意。铁离子在不同 pH时的溶解度见表1。

在水中当某种碳酸化合物的浓度受外界影响而变化时，就会引起其他各种碳酸化合物浓度的变化以及水的pH值的相应变化。同样，水的pH值发生变化时，也会引起三种碳酸化合物浓度之间的比例发生变化[10]，天然水中三种离子浓度比例与溶液的pH值的关系曲线如图1。

由图1可知：

（1）当pH<4.3(甲基橙变色点)时，水中几乎只有CO2一种形态;

（2）当4.3

-离子两种形态;（3）当10＞pH＞8.3时，CO32-和HCO3

-同时存在;（4）当pH＞10时，HCO3-迅速减少;（5）当pH＞12时，水中几乎只存在CO32-一种形态。

4 结束语

综上所述，水质检测结果的质量控制与保证体系是一个系统工程。水质检测的布点、采集，保存，以及水质检测过程均应在严格的质量监控下进行，实验室建立完善的质量控制程序和管理规定，定期对检测工作进行检查，检查重点放在检测人员是否按操作规范进行检测、数据处理方法是否适用、质量控制程序是否有效实施、所出具的检测数据是否真实有效等方面。当然先进的水分析方法研究、各种分析手段齐全是必不可少的。

［1］ 罗国兵.水质检测中实验室检测结果的质量控制与保证[J].中国环境管理干部学院学报,2013(03):9-12+51.

［2］ 陈思宇.浅谈如何提高水质检测结果的准确性及稳定性[J].化工管理,2013,22:89.

［3］ 石琨.浅谈水质监测过程中的质量控制及质量保证措施[J].科技风,2014(10):232+260.

［4］ 高国华,周金生,张本琪.矿泉水的评价与合理开发利用[M].北京：地质出版社,1990.

［5］ 宋保军.水质分析质量控制 [J]. 农业开发与装备,2014(11):24.

［6］ 日本分析化学会北海道分会.水的分析[M]. 孙铁衍,等译. 北京：中国建筑工业出版社,1975.

［7］ 任一艳,黄战胜.浅析环境监测水质分析结果[J].工业安全与环保, 2011,37(4):57-58.

［8］水和废水监测分析方法[M]. 北京：中国环境出版社,2002.

［9］ DZ/T0130-2006,地质矿产实验室质量管理规范,中华人民共和国地质矿产行业标准[S].中国标准出版社,2006.

［10］王锐刚.环境监测中水质指标之间关系分析[J].能源环境保护, 2011,25(6):58-60.

Quality Control and Assurance of Test Analysis Results of Water

YANG Wei
（Shenyang Mineral Resources Supervision and Test Center of the Ministry of Land and Resources , Liaoning Shenyang 110032, China）

When using water, because the purpose is different, requirements of the water quality are different. Correct water analysis, quality control and assurance of water quality test results are important issues to ensure water utilization. Especially now water pollution is serious, in order to ensure the accuracy and stability of water quality testing, we should put forward higher requirements for quality control and assurance of water quality test results. In this paper, quality control and assurance process of the water quality test results was discussed.

Water quality testing; Quality control; Assurance

X 703

： A

： 1671-0460（2015）05-1048-04

2015-03-01

杨威（1978-），男，辽宁沈阳人，高级工程师，2001年毕业于吉林大学化学工程与工艺专业，研究方向：从事水质和岩石分析技术工作。E-mail：lnyw5972@163.com。