环境水质监测实验室的质量控制

环境水质监测实验室的质量控制1、定义对监测全过程进行技术上、管理上的全面监督，以保证监测数据的准确可靠。2、内容监测全过程：监测计划的制定；目的；监测项目；采样网络；采样频率；采样时段；样品的运输和保存；分析的方法；实验室条件（仪器设备、器皿的选择和校准、试剂溶剂和基准物质的选用、清洁度）；人员培训；数据处理和结果表达以及编写有关的文件指南和手册等。第一节质量保证的意义和内容3、为什么要进行质量保证？意义环境监测对象成分复杂，且随即多变，时间空间量级上分布广泛，不易准确测量，特别是在区域性、国际间大规模的环境调查中，常需要在同一时间内，由许多实验室同时参加，同步测定（例：测长江，黄浦江的水质），这就需要各个实验室从采样到结果所提供的数据有规定的准确性和可比性，以及作出正确的结论。如果没有一个科学的环境监测质量保证程序，由于人员的技术水平，仪器设备，地域等差异，难免出现调查资料互相矛盾，数据不能利用的现象，造成大量人力，物力和财力的浪费。4、质量保证和质量控制质量保证是对监测全过程进行技术，管理上的监督，保证测试结果的准确性。控制质量，保证数据的可靠可比性。提高分析的质量还得靠操作技术。质量控制是质量保证的一部分，它主要是对实验室的质量、管理进行监督，包括①实验室内部质量控制——自我质量控制的常规程序，反映分析质量稳定性，包括空白试验、校准曲线核查、仪器设备定期标定、平行样分析、加标样分析、密码样品分析、质量控制图。②实验室外部质量控制（实验室之间）——由常规监测以外的中心监测站或其他有经验人来执行。常用方法：分析标准样品。一、地表水监测断面的设置1.监测断面的设置原则应在水质、水量发生变化及水体不同用途的功能区处设置监测断面（1）大量废水排入河流的居民区、工业区上下游；（2）湖泊、水库的主要出入口；（3）饮用水源区、水资源区域等功能区；（4）入海河流的河口处、较大支流汇合口上游和汇合后与干流混合处；（5）国际河流出入国际线的出入口处；（6）尽可能与水文测量断面重合。第二节水质监测采样质量保证2.监测断面和采样点的设置为评价完整江河水系的水质，需要设置背景断面、对照断面、控制断面和削减断面；对于某一河段，只需设置对照、控制和削减（或过境）三种断面。(1)背景断面：设在基本上未受人类活动影响的河段，用于评价一完整水系污染程度。(2)对照断面：为了解流入监测河段前的水体水质状况而设置。一个河段一般只设一个对照断面。(3)控制断面：控制断面的数目应根据城市的工业布局和排污口分布情况而定，设在排污区（口）下游，污水与河水基本混匀处。(4)削减断面：是指河流受纳废水和污水后，经稀释扩散和自净作用，使污染物浓度显著降低的断面，通常设在城市或工业区最后一个排污口下游1500m以外的河段上。对照断面控制断面削减断面500m1500m控制断面河流监测断面设置AA’BB’C’CDD’EE’FF’GG’河流监测断面设置示意图A-A’对照断面G-G’削减断面B-B’、C-C’、D-D’、F-F’控制断面污染源排污口水流方向自来水取水口二、地表水采样时间和采样频率的确定（1）饮用水源地全年采样监测12次。（2）对于较大水系干流和中、小河流，全年采样监测次数不少于6次。采样时间为丰水期、枯水期和平水期，每期采样两次。（3）流经城市或工业区，污染较重的河流，游览水域，全年采样监测不少于12次。采样时间为每月一次或视具体情况选定。底质每年枯水期采样监测一次。（4）潮汐河流全年在丰、枯、平水期采样监测，每期采样两天，分别在大潮期和小潮期进行，每次应采集当天涨、退潮水样分别测定。（5）背景断面每年采样监测一次，在污染可能较重的季节进行。三、废水和污水采样点的设置1.工业废水（1）在车间或车间处理设施的废水排放口设置采样点监测一类污染物；在工厂废水总排放口布设采样点，监测二类污染物。（2）已有废水处理设施的工厂，在处理设施的总排放口布设采样点。如需了解废水处理效果，还要在处理设施进口设采样点。2.城市污水(1)城市污水管网的采样点设在：非居民生活排水支管接入城市污水干管的检查井；城市污水干管的不同位置；污水进入水体的排放口等。(2)城市污水处理厂：在污水进口和处理后的总排口布设采样点。如需监测各污水处理单元效率，应在各处理设施单元的进、出口分别设采样点。另外，还需设污泥采样点。四、废水和污水采样时间和采样频率工业废水和城市污水的排放量和污染物浓度随工厂生产及居民生活情况常发生变化，采样时间和频率应根据实际情况确定。水样的类型（一）瞬时水样瞬时水样是指在某一时间和地点从水体中随机采集的分散水样。（二）混合水样混合水样是指在同一采样点于不同时间所采集的瞬时水样的混合水样，有时称“时间混合水样”，以与其他混合水样相区别。（三）综合水样把不同采样点同时采集的各个瞬时水样混合后所得到的样品称综合水样。采集水样注意事项(1)单独采样:SS、pH、DO、BOD5、油类、硫化物、余氯、放射性、微生物等项目；充满容器:DO、BOD5和有机污染物等项目；现场测定:pH、电导率、DO同步测量:水文参数和气象参数。(2)采样时必须认真填写采样登记表；每个水样瓶都应贴上标签（填写采样点编号、采样日期和时间、测定项目等）；要塞紧瓶塞，必要时还要密封。五、水样的保存1.水样保存的必要性水样离开母体发生一系列变化物理作用:挥发、吸附、沉淀化学作用:氧化还原、氯化、吸收CO2、SO2生物作用:细菌等微生物的活动，使待测组分发生变化。2.水样保存的方法:1）冷藏或冷冻法冷藏或冷冻的作用是抑制微生物活动，减缓物理挥发和化学反应速度。2）加入化学试剂保存法（a）加入生物抑制剂HgCl2可抑制生物的氧化还原作用；对测定酚的水样，用H3PO4调至pH为4时，加入适量CuSO4，即可抑制苯酚菌的分解活动。(b)调节pH值测定金属离子的水样常用HNO3酸化至pH为1～2，既可防止重金属离子水解沉淀，又可避免金属被器壁吸附；测定氰化物或挥发性酚的水样加入NaOH调至pH为12时，使之生成稳定的酚盐等。(c)加入氧化剂或还原剂测定汞的水样需加入HNO3(至pH＜1)和K2Cr2O7(0.05%)，使汞保持高价态；测定硫化物的水样，加入抗坏血酸，可以防止被氧化；测定溶解氧的水样则需加入少量硫酸锰和碘化钾固定溶解氧（还原）等。第三节监测实验室基础合格的实验室和合格的分析操作人员是监测质量达到规定水平的关键。监测实验室基础包括仪器（含玻璃仪器）、试剂、试验用水及实验室环境（清洁度和安全）一、试验用水水是最常用的溶剂，配制标准溶液及试剂，洗涤玻璃仪器等均需大量使用，不同要求使用不同质量的水，我国纯水分析表表纯水分级表级别电阻率(25℃)/(MΩ·cm)制水设备用途特16混合床离子交换柱。0.45μm滤膜。亚沸蒸馏器配制标准水样110～16混合床离子交换柱。石英蒸馏器配制分析超痕量ppb级物质用的试液22～10双级复合床或混合床离子交换柱配制分析痕量(ppb～ppm)级物质用的试液30.5～2单级复合床离子交换柱配制分析ppm级以上含量物质用的试液40.5金属或玻璃蒸馏器配制测定有机物如(COD、BOD5)等用的试液第三节监测实验室基础蒸馏水质量因蒸馏器的材料与结构而异（一）蒸馏器：1.金属蒸馏器内壁为纯铜、黄铜、青铜，也有镀纯锡的，蒸馏水含微量金属杂质，Cu2＋10~200ppm，电阻率0.1，只适用于清洗容器和配制一般试剂2.玻璃蒸馏器硬质玻璃制成（低碱高硅硼酸盐），SiO280%,含痕量金属Cu2＋5ppm，微量玻璃溶出物（硼，砷等），电阻率约0.5，适用一般定量分析，不宜配制分析重金属或痕量非金属试液第三节监测实验室基础3.石英蒸馏器SiO299.9%,仅含痕量金属杂质，不含玻璃溶出物，电阻率2~3，适用于配制对痕量非金属进行分析的试液4.亚沸蒸馏器石英制成的自动补液蒸馏装置，沸点以下缓慢蒸发，几乎不含金属杂质（超痕量），适用于配制除可溶性气体和挥发性物质以外的各种物质的痕量分析用试剂。作为最终的纯水装置与其它纯水装置（如离子交换纯水器等）联用，所得纯水的电阻率高达16以上，但一接触空气，5分钟内即迅速降至2第三节监测实验室基础（二）去离子水用阴、阳离子交换树脂以一定形式组合进行水处理，含金属杂质极少，适用于配制痕量金属分析用的试液，但因为含树脂浸出物和树脂崩解微粒，不适用于配置有机分析试液。用自来水作为原水，不能直接进离子交换树脂器，因为余氯能破坏树脂使之很难再生，因此必须先曝气，自然曝气：夏季1天，冬季3天。急用可煮沸，搅拌，充气，冷却后使用。用河水、湖水、塘水作为原水，应先沉淀、过滤井水含大量矿物质，硬度很高（Ca、Mg）应先蒸馏、电渗析去除无机盐，延长树脂使用周期第三节监测实验室基础（三）特殊要求的纯水1.无氯水加还原剂（亚硫酸钠等）将余氯还原为Cl，玻璃蒸馏器进行蒸馏2.无氨水加H2SO4使pH2各种形态氨或胺转化为不挥发盐类，蒸馏，收集馏出液即得。3.无CO2水①煮沸法,煮沸10分钟②曝气法,用惰性气体或纯氮通入达饱和第三节监测实验室基础4.无铅(重金属)水离子交换树脂(用氢型强酸性阳离子交换树脂)5.不含有机物的蒸馏水加KMnO4进行蒸馏(及时补加KMnO4,保持紫色)第三节监测实验室基础表化学试剂的规格级别名称代号标志颜色某些国家通用等级和符号一级品保证试剂、优级纯G·R绿色G·R二级品分析试剂、分析纯A·R红色A·R三级品化学纯C·P蓝色C·P无特殊说明，环境监测中一般用两级或两级以上试剂质量高于一级品的高纯试剂(超纯试剂)目前国际上也无统一规格，常以“9”的数目表示产品的纯度二.试剂与试液1.试剂有不同规格,用于不同场合第三节监测实验室基础4个9表示纯度为99.99%杂质含量不大于0.01%5个9表示纯度为99.999%杂质含量不大于0.001%6个9表示纯度为99.9999%杂质含量不大于0.0001%依此类推2、浓度高稳定性高标准贮备液:浓度高,保存时间长标准中间液:不太稳定，标定后直接稀释成标准使用液标准使用液:一般当天配制当天使用(最多2-3天)第三节监测实验室基础三、实验室的环境条件实验室空气中含有固体、液体的气溶胶和污染气体，对痕量分析和超痕量分析会导致较大误差，空气清洁度分类见下表清洁度分类工作面上最大污染颗粒数/(颗粒·m-2)颗粒直径/μm100100≥0.50≥5.01000010000≥0.565≥5.0100000100000≥0.5700≥5.0没有超净实验室条件的可采用相应措施。例如，样品的预处理、蒸干、消化等操作最好在专门的毒气柜内进行，并与一般实验室、仪器室分开。第三节监测实验室基础四、实验室的管理及岗位责任制1、监测分析人员的要求持证上岗、分析技术、实验要求、准备工作、记录、清洁安全、道德2、监测质量保证人员的要求熟悉、监督、检查环境监测质量保证各项内容的实施情况、质控、质保技术3、实验室的安全制度安全设施定期检查（通风橱、防尘罩、排气管道、灭火器）、仪器定位、规章制度、安全（门窗水电煤气，实验室内不准吸烟、吃零食等）、消防器材定期检查。第三节监测实验室基础4.药品使用管理制度专人负责；剧毒双人管理制度，双人共同称量，登记用量；易燃易爆试剂放阴凉通风处，氰化物不在酸性环境下使用，不得在实验室大量存放，H2SO4使用，缓慢加入到水中；器皿不混用；通风橱内进行，5.仪器使用管理制度精密仪器专人管理；培训后使用；事先检查，事后清理；安全检查6.样品管理制度采集、运送、保存、样品容器处理、样品登记、验收及保存第三节监测实验室基础一、标准分析方法由于一个样品的分析，往往有很多种分析方法，方法不同原理也不同，分析过程中所产生的干扰也不同，最后结果表达也不同。因此往往无可比性，所以必须要有标准分析方法，它应该是比较成熟，有一定的检出限度，误差较小，有权威机构审批和公布。CODcr的测定：Cr：二苯碳酰二肼分光光度法0.004mg/L原子吸收0.03mg/L第四节标准分析方法和分析方法标准化一、标准分析方法标准分析方法又称分析方法标准，是技术标准中的一