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民用建筑工程室内空气检测方法中检出限的探讨

2023-03-14上海立胜工程检测技术有限公司上海市201317李爱平

石河子科技 2023年6期
关键词:标准偏差检出限仪器

(上海立胜工程检测技术有限公司,上海市,201317) 李爱平

检出限作为了解空气检测方法效果的重要依据,对于空气检测方法的更新与升级至关重要。尽管我国对室内环境污染的各项内容做出了明确规定,并制定了各项污染物的控制标准,但是在对检测方法的检出限上却未做出明确的要求,这就导致许多检测方法的检测效果不理想,检测结果的精准度不足。一旦检测方法不达标,未能精准识别出空气污染问题,就可能引发安全隐患,威胁到室内居民的生命健康。因此了解空气检测方法的检出限对于空气检测工作十分重要。

1 常见民用建筑工程室内空气检测方法

在室内污染物检测中,常见的检测方法包括非色谱检测法、气相色谱法、活性炭管法、光吸收法以及吸附管法等。其中非色谱法主要应用于室内挥发有毒物质检测,通过紫外吸收以及质谱等,了解物质的分布情况。气相色谱法是利用气相色谱仪进行检测,常用的检测器包括火焰电离检测器以及热导检测器。能够有效检测出空气中不同污染物质的浓度,并且对烃类等的检测十分敏感,能够准确判断出物质的含量。而活性炭管法是利用活性炭收集室内空气,再利用专业的仪器对空气中的物质进行分析,常应用于检测苯系物质。光吸收法主要是利用紫外线吸附效应,收集并分析收集到的甲醛。吸附管法也是利用吸附管吸附甲醛等物质,再通过对吸附物质进行分析,了解空气中的甲醛含量。这些检测方法的作用原理不同,因此在检测效果上也存在着明显的差异性,并且检出限也各不相同[1]。

2 民用建筑工程室内空气检测方法中检出限影响因素

2.1 空白值

在确定检出限时,可能出现空白值问题,空白值情况的出现原因主要包括两种,一种为空白值可能是被检测物质的含量确实为0,但是在进行检出限确认时,由于操作人员不能直接了解到被检测物质的情况,因此不能确定出现空白值的情况是否为被检测物质确实为0,并且检出限的确认难度较高。另一种情况为被检测组物质含量较低,接近于0,此种情况下,对于部分检出限值较低的检测方法,很难检测出被检测物质的含量,并且此种情况下也很难确认检出限。

2.2 仪器噪声

在确定检出限的过程中,仪器本身的噪声会对检出限的确定结果产生影响,在进行检出限确定的过程中,如果仪器的噪声较大,造成测量结果的波动,就会导致确定结果不一致。并且在采用仪器检测的方法确认检出限时,同类别的仪器在噪声上也可能出现不一致的情况,在确定同类别仪器的检出限时,一旦仪器的噪声情况不一致,就会导致检出限的确认结果也不一致,造成最终结果不能用于确定检出限。

2.3 检测手段

在确定检出限的过程中,确定方法也会对检出限的结果造成影响。在对同一类别的仪器进行测试时,如果采用不同的测试手段,可能得出不同的测试结果。在不同的检测手段中,采取着不同的计算方式,在噪声以及计算方式差异等多种因素的作用下,会导致同类别空气检测方法在检出限上也出现较大的差距,不利于检出限的确定。因此在确定检出限的过程中应采取相同的检测手法,并尽量减少噪声等外在因素的影响。

2.4 检测样品

检测样品不同也会对检出限的确定产生影响,通常情况下,检测人员会采用相同的检测样品进行检测,但是在室内空气检测中,部分物质的分布情况不同,在制作检测样品时,直接获取检测样品不能保障样品之间的一致性。为保障检出限确认值的准确性,通常情况下,在进行检出限确认时需要多次进行检测,单个样品的检测值不能作为检出限确认的依据。但是在检测的过程中,由于样品之间也可能存在着一定的差异性,就会导致检出限的值也存在一定的差异性。多次测试能够尽量减小差异,但是很难实现实验结果的绝对相对[2]。

3 民用建筑工程室内空气检测方法检出限确定方法

3.1 空白标准偏差法

空白标准偏差法是通过空白试样独立测试,确定检出限。在空白标准偏差法的采用上,需要进行大量的实验。测试次数应大于等于10次,通过对照检测结果,计算标准偏差。首先需要对空白样品进行10次以上的检测,标准偏差值不等于零时可采用样品空白平均值+3s(s表示标准偏差)的形式表示。在空白样品检测完成后,再在空白样品中加入临界值以上的最低可接受浓度的目标检测物质;再次进行10次以上的检测。可用0+3s表示。再次加入最低可接受浓度的样品,进行独立测试10 次以上,可用样品空白值+4.65(此模型来自假设检验)。其中,在不确定最低可接受浓度的情况下,需要加入最低浓度。样品基质会对样品空白值的平均值以及标准偏差产生影响,因此会对检出限产生影响,在基质不同的情况下,检出限的值也不同。在空气检测中,对于部分浓度较低的有害物质,需要采用检出值更低的检测方法。

在空白标准偏差法中,常用的检出限公式如下:

MDL=t(n-1,0.99)×S

其中MDL 为方法检出限。n 为测定次数,自由度为n-1用t表示。S为n次平行测定的标准偏差。

在进行确认时,可通过多次检验,并将检验结果带入样本标准偏差公式,求得检出限[3]。

3.2 信噪比法

在检出限的确认上,如前文所述,在采取定量的方法进行确定时,确定结果会受到噪音的影响。为了提高检出限确认结果的准确性,可采用比较分析的方式。选定已知浓度的被检测物质,利用目标空气检测方法进行检测,并不断降低已知浓度样品的检测浓度,再利用目标空气检测方法进行检测,通过浓度的逐渐下调,确定检出限。此种方法能够有效降低噪音对检测结果的影响,保障检测效果。而在采用定性方法确认检出限时,由于难以确认低于临界浓度的浓度值,可采用随机检测的方式,取多份空白样品,在其中加入不同浓度的目标检测物质。并且在每个被检测物质中随机检测10次,将检测结果绘制成检测曲线。如被检测物质的浓度值分别设置为200μg/g、100μg/g、75μg/g、50μg/g、25μg/g,分别进行10次检测,并对检测结果属于阴性还是阳性进行记录。假设从200μg/g到25μg/g的阴性或阳性检出次数依次为10:0、10:0、5:5、1:9、0:10,那么当被检测物质浓度小于100μg/g 时,检测结果已不可靠。即当浓度值接近临界浓度时即表示检测结果不可靠[4]。

3.3 目视评价法

目视评价法是检出限确认较为常用的方法之一,不仅在仪器分析法有所应用,在非仪器方法中也有所应用。目视评价法采用确定浓度值的方式进行检测,通过添加不同的已知浓度的被检测物质,确定检出限。在对每一种不同浓度的目标检测物质进行检测时,检测次数都应该达到7次以上,并将测试结果绘制成反应曲线,通过不断开展实验,确定检测浓度的最低值。

3.4 校准方程法

在LOD数据获取难度较大,或较为接近的情况下,需要采用校准方程的参数评估仪器的LOD,通常情况下,空白平均值与3倍标准偏差的和,即如果用空白平均值加上空白的3 倍标准偏差,仪器对于空白的响应即为校准方程的截距a,仪器响应的标准偏差即为校准的标准误差(Sy/X)。

校准方程法利用的方程式为:

此方程采用的方法为外推法,对于被检测物质浓度接近临界值时的检出限确定具有重要意义。但是此种方式也存在一定的弊端,即相较于采取实验的方式得出的检测值,结果的精准度不足。因此多在被检测物质浓度接近LOD时采用[5]。

4 结语

综上所述,在民用建筑工程室内空气质量检测中,要保障检测效果,确认不同方法的检出限。而在检出限的确认上,需要充分考虑到检出限检测的影响因素,做好检出限确认的控制工作,减小噪声等外在因素对检出限结果的影响。了解不同检出限确认方法的特点,从而有选择、有计划地开展检出限确认工作。

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