探究水质分析中的检出限及其确定方法

邹平+张静+陈真

摘 要： 水质检测与分析工作对于充分了解水的污染情况具有非常重要的作用，在水質检测与分析工作中，检出限通常作为一个参考数据，能够帮助实现水质检测分析的准确性。基于这样的原因，本文就水质分析中的检出限与测定方法进行探究，首先阐述了水质分析中的检出限确定，继而提出相应的测定方法，通过研究与讨论，希望对于减少水体污染、提高水体质量做出一点贡献。

关键词： 水质分析；检出限；分光光度法

引言：随着社会生产力的不断提高，人们的生活水平也不断改善，这种情况下难免会对于水体或其他生态环境造成污染，基于此，人们采用确定检出限的方式来进行水质检测与分析。在检出限的确定方法中，定量测定下限、光谱分析法和分光光度法具有比较明显的作用，被水质检测与分析人员所广泛使用。

1.水质分析中检出限的分析阐述

对于水质的分析，常常需要通过某种方式来确定置信度，明确样本检测的最小限度，这种标准就称为检出限。通常来说，水质分析与检测在某种情况下会产生误差，出于更加准确地分析水质的需要，在检测工作中应该尽可能地排除产生误差的诱因，并确定在误差影响下的检测数据波动。水质检测中误差的产生主要是由于人为因素和非人为因素导致的，而非人为因素常常是不可避免的，因此，对于水质的检测与分析应当尽可能地排除掉人为因素的影响。在排除人为因素之后，所产生的水质检测误差则可以认定为非人为因素误差，这种误差通常是由于检测数据在外部影响下产生的，且大多为正态分布。根据非人为误差的这种特质，可以明确数据上下波动范围内对应的置信度，并确定波动范围的大小，进而明确置信区间，

通常认为，检出限包括方法检出限和仪器检出限，方法检出限的确定受到仪器及其他因素的影响较大，但能够明确水质监测的误差值；仪器检出限的检测结果本身就存在一定的误差，因此通常将其作为水质监测数据的统计数据。

2.水质分析中的检出限确定方法

2.1定量测定下限的确定

根据国际理论与应用化学联合会（International Union of Pure and Applied Chemistry，通常简称IUPAC）的相关规定，定量测定下限为对应10倍的空白标准浓度数值，通常这个数值为方法检出限的3倍左右，而对应的置信限度约为90%左右。由相关规定可知，在定量测定下限的确定过程中，其检出限的浓度约方法检出限的4倍。通常来说，不同标准之间的相对误差大约为10%左右，在定量测定下限的实际确定时，需要确保仪器的信号与数据呈稳定运行的状态，并对曲线标准的分布点进行确定，从而使溶液能够成功取用。确定工作中，真实测定下限应当高于理论测定下限，并与曲线分布校准之后的分布点相互对应[1]。

2.2光谱分析法检出限的确定

现阶段，人们生产生活导致的水污染十分严重，在进行检出限的确定时，不确定因素对检出限确定结果的影响非常大。对于水质分析中检出限的确定工作较为复杂，但可以采用多种方法。就当前而言，真实详尽的水质分析工作还缺乏有效的技术。其中光谱分析法是检出限确定的非常有效的方法，其检出限的确定主要包含以下方面：

①至少取用20个相同成分的检测样本，并且保证其信号与数据的计算标准能够达到SbO；②在水质变化速度与程度的作用下，检出限的确定工作需要严格遵循IUPAC的相关规定来进行，来实现真实的水质检测；③对样本检测时，空白样本需要经过同时段、多频次和不同时段、多频次的检测工作，考虑其可能存在的影响因素，并尽可能地加以排除，从而确保检出限光谱分析法的准确性与真实性。

2.3分光光度法检出限的确定

水质分析中的分光光度法检出限确定方法，是通过确定样本在某种波长时或在波长的某种范围之内的对于光的吸收情况或发光情况，来对样本进行确定的一种分析方法。利用分光光度法来确定检出限，需要首先对空白样本进行检测，并确定空白值，一般来说，研究者会以水来作为空白样本。之后，对于需要检测的水质进行取样并进行样本测定，明确水质分析的标准。在检测空白样本时，需要合理运用有效的检测方法来确定，并将样本划分测定批次来进行。其具体方法如下：

2.3.1检测空白样本，确定空白值

我们说过，确定空白值所用的空白样本通常是水，在检测中，需要保证水质的检测分析同样本的测定相互同步，并取得相同的测定值。通常，影响样本空白值的因素包括样本水质、检测环境与检测人员的专业技术等。如果检测人员专业技术高超、检测环境良好、专用的机械设备与相关仪器的状态与性能上佳，则检测的水质情况所受到的外部因素影响较少，检测结果较为真实。这种情况下的空白样本的空白值波动较为平缓，并保持在很小的范围内，且空白值准确率较高。确定空白样本的空白值需要按照不同批次来实施双样本的的平行测定，并在测定之后以曲线的形式来及时呈现。同时段、多频次的测定需要反复进行，但不应超过7次。但如果数据与信号的波动范围较大，采用同时段、多频次测定工作则需要控制在10次左右。

2.3.2合理选择相关公式

运用分光光度法进行检出限的确定，需要以计算式来进行，需要严格按照相关规定与操作方法来选择计算式。检测空白样本的频次要在20次及以上时，则检出限为4.6δwb，其中，δwb是在20次及以上的双样本平行测定的允许误差。如果频次小于20次，可以采用Swb来取代δwb，此时样本检出限计算式为检出限为2，其中，tf为样本单侧为0.05的显著性表现，样本检测的自由度为t[2]。

结语：除了水质的检测与分析之外，检出限作为一种指标还被广泛应用于其他的化学检测当中，可见，合理使用检出限的确定方法是十分必要的。但需要明确的是，检出限在不同的权威机构与组织（如国际临床化学联合会、生物学标准化专家委员会及国际卫生组织等）当中的命名各自不同，在实际的与应用中，应当根据检测与分析的实际情况来加以区分。■

参考文献

[1]王婷，郭晋君. 分析化学中检出限的分类及计算方法[J]. 广东化工，2013，17：189+183.

[2]陈爽，徐接胜. 关于检出限的定义、分类及估算方法的探讨[J]. 广州化工，2014，18：137-139.