关于环境检测机构实验室的常用质量控制方法及结果评价研究

山东准诺检测有限公司 陈梦，胡娜

质量控制是为达到质量要求而采取的技术活动，其实施需要依从制定标准、评价符合标准的程度、采取必要性措施、制定改进计划实现，以此保证环境检测环节所有阶段合格，不出现任何不满意效果，保证检测质量[1]。一以贯之，大多数国内环境检测机构实验室存在质量控制薄弱的问题，并未依据相关标准及要求进行检测环节的质量控制，质量控制方法缺失，结果失准的现象十分普遍。有鉴于此，环境检测机构实验室应当利用多样化质量控制方法控制检测质量，做出科学严谨的结果评价，对检测结果和检测质量负责[2]。

一、环境检测机构实验室的常用质量控制方法

（一）方法检出限(Method Detection Limit,MDL)

方法检出限通过给定某种分析方法，在特定分析条件下，以合理的置信水平（Confidence level）全部处理和测定被测对象最低浓度，被测对象能够以99%置信度区别于空白样品。方法检出限属于建立表征分析法主要参数之一，主要反映环境检测实验室基本检测技术水准。《全球环境监测系统水监测操作指南》规定，给定置信水平95%时，检出限为（D，L），计算公式为：

空白测定次数n＜20时，计算公式为：

计算值≤方法规定值，合格。可以进行下一步实验步骤。

在MDL检测步骤上，首先要进行分析系统的准备，进而选择校正曲线和合适的加标浓度；其次要制备重复样品，测定空白；最后进行MDL的计算和合理性验证。如果被测对象的浓度已经大于LOQ时，样品99%可能性存在被测对象，定量结果置信度较高，数据报出。

在一些分光光度法（spectrophotometry）中，主要以Lambert-Bee定律为基础，扣除空白值后，与0.01吸光度对应的浓度值为检出限，计算公式如下：

滴定分析法检出限根据所使用试剂溶液浓度、体积求被测组分含量，计算公式如下:

GC（Gas Chromatography）检出限主要通过进行样品检测响应值噪声水平进行评估，取基线起伏平均值为噪声平均值，用RN表示。

（二）空白试验（blank test）

进行空白试验的主要目的在于通过对照试验、阳性试验和空白试验，消除系统误差。空白试验所得结果基本为恒定的空白值。分析方法的空白值大小及离散程度，对方法检出限、试验精密程度能够产生较为明显的影响。控制空白试验空白值的水平，能够直接反映出环境检测实验室基本检测技术水准。能够对空白试验空白值产生干扰的因素涉及：环境检测实验室用水（纯水、去离子水、实验室Ⅱ级纯水及超纯水）、试剂纯度、器皿洁净程度、交叉污染情况、仪器设备参数、实验人员技术操作水准等。环境检测中的空白实验判定结果应低于方法检出限，相对偏差进行如下计算：

（三）校准&工作曲线（calibration curve）

校准曲线表示测量值与实验室仪器、仪表实际测得值间的关系，主要分为不需要做预处理的标准曲线和需要预处理的工作曲线。精密度检验的实验点在拟合直线方程左右分布，校准&工作曲线是所有点通过OLS算法进行拟合完成，曲线到所有点垂直距离与残差最小。曲线并非通过所有点，而是十分靠近所有点，该检验通过拟合检验，查看试验点距离拟合直线距离是否存在异常。P＜0.05作为检验合格标准。截距检验&斜率检验要考虑Y=a+bX中a/b和0在统计学上差异。a和0有差异，说明存在试剂空白或存在系统误差。b和0没差异说明，实验室仪器设备在灵敏度上不足分析标准。

（四）平行双样分析

平行双样分析需要将同一样品的两份或者多份子样，在完全一致的条件下做同步分析，通常以双样平行的方式进行，分为实验室平行、现场平行。在同一批样品数量较少的情况下，要增加平行样的测定率，确保样品在测试过程中，至少测定一分平行双样。判定平行双样分析结果计算公式如下:

（五）分析加标回收率（Spike-and-recovery experience）

加标回收率的分析，是环境检测实验室常用的质量自控技术。通过分析加标回收率，能够反映同批样品检测结果的准确程度。在分类上，加标回收针对空白加标回收、样品加标回收。在检测实验室样品过程中，在同一实验室样品子样中添加定量标准物质实施操作，将检测结果进行样品测定数值扣除，计算回收率[3]。

加标回收计算公式如下：

（六）使用有证标准物质监控内部质量控制结果

标准物质具有一种、多种足够均匀、确定的特性值，可以使纯、混合气体、液体、固体，主要用来校准实验室设备，评价检测方法，为实验室材料赋值。一般来讲，环境检测实验室通常适用的标准物质包含基准物质和一、二级基准物质等。通过标准物质在环境检测实验室监控内部质量控制结果，能够将其与样品进行同步测定。通过对比检测结果与理论值之间的差别，进行准确程度的评价，进而推定系统误差的存在，对异常情况发出警告。

标准值-不确定度≤标准样品检测值≤标准值+不确定度（1-9）

检测值处于标准值正负2倍范围内不确定度即为合格，超出此范围不合格。

采取En判定结果，计算公式如下：

废气检测可以通过P进行检测结果的评价：

采用P判定检测结果，误差未超过最大允许误差，即为检测结果为满意结论。

采用相对误差做判定，计算公式如下：

（七）各种比对（实验室人员、方法、两台&多台设备）

1.实验室人员比对

实验室人员比对主要指处于相同环境和条件下，通过一致的检测方法、设备和设施，经由不同的实验室人员，针对同一样品进行检测。当采用实验室人员比对进行环境检测内部质量控制时，需要安排不同检测水准的实验室人员展开实验，进而对检测结果进行分析和判断。比对针对实验室人员能力进行验证：

2.方法比对

方法比对主要指在相同环境条件下，相同实验室人员采取不同的检测方法，针对同一样品进行检测的过程。在此过程中，由于实验室人员检测方法、试剂、仪器、设备反应和样品反应均存在差异，假如检测结果趋同，则说明检测工作在质量控制上相对可靠，检测结果在质量上呈现出较高水平。

对结果做比较的计算公式为:

3.两台&多台设备比对

在相同环境条件下，采取一致的检测方法、同一批实验室人员进行检测，可以采取两台检测设备，也可以采取多台检测设备，主要针对同一样品进行检测，进行检测结果比对。两台&多台设备比对主要针对设备进行比对验证，比对验证结果满意，说明设备在计量特性上满足环境检测的实际质量需求。判定仪器、设备比对结果：

（八）对存留物品进行再检定&校准或检测

环境检测实验室需要定期对存留的检定、校准和检测结果进行准确性验证，通过实验和统计的方法，找出检定、校准和检测结果产生偏离的因素，观察发展趋势，及时采取纠正和预防手段，预防检测结果产生更为严重的偏离。关键点在于针对实验室人员、检测方法、设备计量性能、计量比对及能力验证结果进行再检定、校准，检测异常情况是否存在。

（九）样品不同特性结果关联性分析

环境检测实验室大多数的检测指标间存在不同程度的关联。因此，可以在检测和校准过程中，审核测试不同检测参数、校准内容或参数间存在的关系，进而较为容易发现检测结果存在的质量控制漏洞。

（十）质量控制图（Quality Control Chart）

质量控制图通过数理统计方法监控检测过程，通过图形方法显示质量经受不同因素影响的时间变化波动曲线，分析、判断质量异常、正常波动、异常波动原因究竟属于偶然原因还是系统性原因，及时警告环境检测工作人员进行对应的准确判定，进而采取有效措施消除影响因素，促使检测质量始终处于稳定、动态的运行控制统计中。常用的计量型控制图包括X bar-R Chart均值-极差控制图、X bar-S Chart均值-标准差控制图、X-MR Chart单值-移动极差控制图。常用的计数型控制图包括P控制图、NP控制图、U控制图、C控制图等。

二、环境检测机构实验室的常用质量控制结果评价

（一）能力验证和比对实验

1.能力验证

能力验证对于环境检测实验室验证检测能力来讲，可以产生较为可靠的验证依据，验证结果普遍得到国内外相应认可机构的承认，可以通过认可机构进行实验室的检测质量控制。在进行实验室能力评价过程中，采用文件比分数法判定检测结果，计算公式如下：

式中的IQR为归一化IQR。

2.比对活动

实验室比对和实验室间，能够在精度检查过程中，通过相对平均偏差进行结果的表示和判断，用来对实验室间的检测值进行计算评价，计算公式为：

（二）留样再测

留样再测是环境检测实验室进行内部质量控制的重要手段之一，比较适合具有一定层次检测样品或阳性样品、待检测项目稳定的样品，以及需要对留存样品进行监控、检测结果再现性检验等。假如两次结果并不符合，应马上发出警告，分析原因，采取措施进行纠正，追溯前期的检测结果。计算公式如下：

（三）环境检测机构实验室水质检测质量控制

缩小误差范围，是环境检测机构实验室水质检测过程中质量控制的主要目标。在进行水质检测质量控制的同时，要采取科学的方式，一方面促使实验水平提高，另一方面不断改进、完善水质检测方法，保证实验结果真实、可靠[8]。

在环境检测机构实验室水质检测过程中，质量控制关键环节如下：

1.基础控制环节

基础控制环节关系到水质检测错误概率的发生，对于保障实验室检测顺利进行相对关键。在基础控制环节，要将质量控制文件作为着力点，制作计划书；培训实验室人员，促使实验室人员在检测过程中以较高水准的检测技能、工作实力开展实验，对检测结果负责；实验室人员要在此环节仔细检查仪器设备，查看仪器设备的可操作性能，确保检测工作效率。

2.过程控制环节

采集样品是环境检测实验室水质检测质量控制的重要工作之一。实验室人员要科学控制样品采集现场，首先，彻底清洗采集样品的仪器，使用专业清洁工具清洁灰尘与油垢；其次，将采集样品仪器进行浸泡漂洗，使用去离子水冲洗，保证仪器足够的清洁程度，避免交叉污染。

3.审核控制环节

第一次审核需要选取多个样品比较，选派多人进行分析，除填写采集样品记录表，同时要审核其他记录表。第二次审核需要将第一次审核所获取的分析数据进行转移，校对在数据上是否存在误差。第三次审核需要将校对后的数据进行最终的审核校对。以上三次审核层层递进，保证检测数据的准确和可靠。

（四）环境检测机构实验室水质检测过程中质量控制结果评价

1.方法标准体系中质量控制计划

方法标准体系中质量控制计划的制定，针对通用方法、程序和规程实施，通过该质量控制计划，能够贯彻和实现产品标准和其他相关标准，对推进先进检测方法、提升检测效率、确保检测试验、检查和分析等工作结果的准确性和一致性，能够产生较为重要的价值，能够准确识别环境检测实验室存在的系统偏差，进而制定出质量控制措施，提出质量控制要求，实现质量的改进，取得更多信任。

2.方法标准中的质量控制措施和要求

实验室检测依据为各类材料技术标准及各项技术指标的国家、部颁和地方标准。检测仪器、设备必须在精度上符合实验要求，检测仪器、设备要定期接受检定，合格后使用。实验室人员要定期接受技术培训，持证上岗，各项检测均按照检测标准执行检测。检测过程中要严格控制影响检测数据的因素，对检测数据和结果负责，在结果计算上要进行科学的取舍，结果评价符合精度要求。水质检测试验过程中仪器设备要进行定期检修和保养，以此确保水质检测质量控制有效性，便于高质量水质检测报告书的制作。

三、总结

环境检测实验室在实施检测工作的同时，在选择检测结果质量控制方法的过程中，要针对检测结果进行统计计算、判定，严格杜绝检测数据不准确和检测数据弄虚作假等质量控制问题。为提升环境检测实验室的检测质量，应采取同时满足精密需求和精确需求的质量控制方法，积极推进成熟、可靠的质量控制方法加快推广应用，双管齐下，确保环境检测工作质量，切实推动环境检测质量控制工作高效率开展，对数据的准确程度和可靠程度负责，推动环境检测工作获得高质量发展格局。