土壤中多环芳烃测定的质量控制指标研究

彭 华 申进朝 王 琪 陈 纯 赵新娜 刘 丹 吴立业（河南省环境监测中心河南郑州450004）

土壤中多环芳烃测定的质量控制指标研究

彭 华 申进朝 王 琪 陈 纯 赵新娜 刘 丹 吴立业
（河南省环境监测中心河南郑州450004）

本文在全国多个实验室大量监测数据的基础上，对土壤中15种多环芳烃测定的精密度控制指标进行了研究。结果表明，实验室内相对标准偏差控制限值为12.4%～28.0%，实验室内相对偏差控制限值为17.1%～40.3%。

土壤；多环芳烃；精密度；控制指标

多环芳烃是煤、石油、木材、烟草、有机高分子化合物等有机物不完全燃烧时产生的半挥发性碳氢化合物,是重要的环境和食品污染物，具有致癌、致畸和致突变的特殊性质，也是我国优先控制的环境污染物之一。在我国的环境监测标准方法体系中，土壤中多环芳烃的测定仍是空白，相关的精密度控制指标尚未建立。国际上，仅EPA8270D1提供了以自动索氏提取法提取土壤中多环芳烃的精密度控制指标。本文通过对精密度控制措施和大量监测结果的系统性研究，提出了土壤中多环芳烃测定的精密度控制指标，旨在为环境监测人员提供工作参考数据，为开展质量控制工作提供评价依据和技术支持。

1 实验部分

1.1 监测方法和监测内容

在全国范围内选取能够开展土壤中多环芳烃测定的实验室,分别根据自身仪器装备条件对土壤标准样品进行测定。前处理方法及仪器分析方法统计结果见表1。

表1 前处理及仪器分析方法统计结果Table 1 The statistical results of pretreatment and analysis technologies

1.2 监测数据分析

在本文研究中，为了保证研究结果在全国的普适性，暂不考虑监测方法之间的差异，即从整体上忽略提取方法、净化方法和分析测试方法的差异，以单一实验室为统计单元，采取如下两个步骤对数据进行处理：（1）人工筛查：对明显不符合相关技术规定或明显离群的监测数据给予人工剔除。（2）采用检出水平值1%，即99%置信度，以Grubbs检验对多家实验室的测定结果进行检验。

本文讨论的质控指标为精密度，包括室内相对标准偏差（Within-laboratory relative standard deviation, RSD）、室内平行样相对偏差（Within-laboratory relative deviation,RD）、室间相对标准偏差（Interlaboratory relative standard deviation，RSD’）。各实验室内以标准样品6次平行测定的结果计算RSD、以6次平行测定结果的最大值和最小值作为平行双样计算RD、实验室间以各实验室6次平行测定的平均值计算RSD’。

2 结果与讨论

49个实验室分别对含15种多环芳烃的土壤标准样品进行6次平行测定，人工筛查后数据采用量见表2。

表2 人工筛查后测定数据采用量Table 2 The data number after artificial check

2.1 室内相对标准偏差

数据分析表明，现有研究数据尚不能判定测定精密度与实验室级别之间的必然联系。15种多环芳烃的室内相对标准偏差统计结果见表3。由表3可以看出，15种多环芳烃测定结果的室内相对标准偏差平均值分别从6.57%～12.8%不等。其中，蒽最大，为12.8%，荧蒽最小，为6.57%。若控制比例选择90%，即统计结果可代表90%的实验室的测试水平，可以发现，15种多环芳烃的测定的室内相对标准偏差控制限值分别为12.4%～28.0%不等。其中，萘最小，为12.4%，蒽最大，为28.0%。

表3 室内相对标准偏差统计结果Table 3 The statistical result of w ithin-laboratory relative standard deviation(RSD)

2.2 室内相对偏差

15种多环芳烃的室内相对偏差统计结果见表4。由表4可以看出，15种多环芳烃测定结果的室内相对偏差平均值分别从8.66%～18.5%不等。其中，蒽最大，为18.5%，荧蒽最小，为8.66%。若控制比例选择90%，即统计结果可代表90%的实验室的测试水平，可以发现，15种多环芳烃测定的室内相对偏差控制限值分别为17.1%～40.3%不等。其中，萘最小，为17.1%，蒽最大，为40.3%。

表4 室内相对偏差统计结果Table 4 The statistical result of w ithin-laboratory relative deviation(RD)

2.3 室间相对标准偏差

15种多环芳烃的室内相对偏差统计结果见表5。由表5可以看出，15种多环芳烃测定结果的室间相对偏差分别从11.7%～56.6%不等。其中，苊烯最大，为56.6%，苯并（b）荧蒽最小，为11.7%。通过实验室间比对，可以发现，各实验室间的测定结果差异较为显著，这与监测方法不统一有关，各实验室的技术水平也存在一定差异。因此，在当前的监测技术水平基础上，如果监测方法不统一，土壤中多环芳烃的测定不具备开展实验室间比对的条件，也不便将室间相对标准偏差作为质控指标。

表5 室间相对标准偏差统计结果Table 5 The statistical result of interlaboratory relative standard deviation(RSD’)

2.4 与EPA质控指标的比较

目前，国内外尚无关于土壤中16种多环芳烃测定的RD和RSD’控制指标，仅EPA8270D提供了以自动索氏提取法提取土壤中15种多环芳烃的RSD控制指标。将本文研究的标准样品RSD结果与EPA8270D中数据进行比较，见表6。

表6 土壤中15种多环芳烃测试的室内相对标准偏差建议限值与EPA8270D指标对比Table 6 RSD contrast of 15 polycyclic aromatic hydrocarbon in soilw ith EPA8270D

由表6可以看出，与EPA质控指标比较，当前国内土壤中15种多环芳烃标准样品测定的RSD建议控制限值远高于EPA控制指标（萘除外）。这与目前我国土壤中多环芳烃的测定水平和方法尚未标准化有关，也与本研究中没有单独分析萃取、净化和分析测试方法的差异有关。

结语

参与研究的全国22个省的49个实验室，尚有十余个实验室不能报出有效数据，说明当前国内实验室间监测能力差异显著。15种多环芳烃测定结果的统计结果表明，测定结果的室内相对标准偏差控制限值分别为12.4%～28.0%不等，室内相对偏差控制限值分别为17.1%～40.3%不等。

本研究得出的结论将为下一步工作的开展奠定一定的基础。随着我国土壤环境监测相关国家、行业标准的逐步完善和中国环境监测整体技术水平的提高，土壤中多环芳烃的监测技术将逐步规范、统一，在条件允许的情况下，可逐步严格标准样品测定精密度质控指标，以使土壤环境监测更加科学，促进我国土壤环境监测技术的现代化发展。

[1]EPA Method 8270D,Semivolatile organic compounds by gas chromatography/mass spectrometry(GC/MS)[S]。2007

彭华（1967-），女，汉，籍贯：河南省信阳市，高级工程师，主要从事环境监测工作。