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嘉峪檢測網(wǎng) 2024-10-22 17:23
氮氧化物是我國嚴格監(jiān)控的污染物之一,大氣中的氮氧化物主要以一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)的形式存在,它們主要來自石油產(chǎn)品和煤的燃燒產(chǎn)物、汽車尾氣以及制硝酸工廠的廢氣等。NO為無色、無臭、微溶于水的氣體,很不穩(wěn)定,在空氣中會很快轉(zhuǎn)變?yōu)镹O2從而產(chǎn)生刺激作用,是電力、建材、冶金、化工、城市公共事業(yè)(垃圾和危險廢物焚燒)等行業(yè)普遍要求控制和監(jiān)測的污染物。
能力驗證活動是考核檢驗檢測機構(gòu)能力維持情況和促進檢驗檢測機構(gòu)能力提升的重要手段之一。為了全面了解上海市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)現(xiàn)場監(jiān)測領(lǐng)域的能力和數(shù)據(jù)質(zhì)量情況,上海市環(huán)境監(jiān)測中心組織開展了廢氣中NO檢測能力驗證活動,旨在客觀評價上海市各類生態(tài)環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)在廢氣中NO檢測方面的整體能力和技術(shù)水平,提高檢驗人員的現(xiàn)場檢測技術(shù)和質(zhì)量管理意識,保證NO檢測結(jié)果的有效性和可比性。
1、能力驗證實施方案
能力驗證是利用實驗室間比對,按照預(yù)先制定的準則評價參加者的能力。通過參加能力驗證,各檢測機構(gòu)可以監(jiān)控實驗室的檢測能力,識別檢測過程中存在的問題,從而能有效保證檢測質(zhì)量。同時,能力驗證有助于評價和證明實驗室測量結(jié)果的可靠性,從而持續(xù)提高檢測機構(gòu)的技術(shù)能力和管理水平。
本次能力驗證計劃覆蓋區(qū)級生態(tài)環(huán)境局所屬環(huán)境監(jiān)測站,以及民營和外資等生態(tài)環(huán)境監(jiān)測社會化服務(wù)機構(gòu)。采用現(xiàn)場大比武的形式,所有參加機構(gòu)集中在考核現(xiàn)場,由專家組成的核查組根據(jù)“檢驗檢測機構(gòu)能力驗證現(xiàn)場核查表”和“檢驗檢測機構(gòu)能力驗證現(xiàn)場操作評分表”進行現(xiàn)場質(zhì)量檢查,并利用能力驗證結(jié)果和現(xiàn)場核查情況,識別和掌握各機構(gòu)在現(xiàn)場監(jiān)測環(huán)節(jié)的設(shè)備配置情況及人員技術(shù)水平,評估各機構(gòu)間存在的能力差異,幫助各機構(gòu)發(fā)現(xiàn)日常檢測中存在的問題,促進生態(tài)環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)提高人員素質(zhì)、強化業(yè)務(wù)能力,保證檢測結(jié)果的準確度和可比性。
2、樣品制備
2.1 樣品設(shè)計
用于能力驗證的檢測樣品均為委托有資質(zhì)單位定制的有證標準氣體,以氮氣為平衡氣,采用稱量法配制,填充于4L鋁合金氣瓶中,瓶內(nèi)壓力不小于10MPa。樣品不確定度由分析測定不確定度、瓶內(nèi)均勻性不確定度和長期穩(wěn)定性不確定度等分量合成。標準氣體的相對擴展不確定度(k=2)不大于2%,且每一瓶標準氣體均帶有標準物質(zhì)證書。
2.2 樣品控制
2.2.1 均勻性評價
能力驗證活動開始前后對樣品的壓力、濃度水平等抽檢驗收。隨機抽取10瓶標準氣體,每瓶樣品均重復(fù)測量2次。參考 CNAS—GL003:2018要求,采用單因子方差分析法 (F檢驗法) 進行均勻性檢驗。結(jié)果顯示,同一濃度水平的能力驗證樣品內(nèi)和樣品間均無顯著性差異,樣品均勻性檢驗合格,符合能力驗證樣品要求。
2.2.2 穩(wěn)定性評價
隨機抽取2瓶標準氣體,將壓力從10MPa降至1MPa(根據(jù)定制標準氣體所附標準物質(zhì)證書設(shè)定壓力下限),結(jié)果顯示,壓力變化過程中NO濃度水平保持穩(wěn)定。
隨機抽取3瓶標準氣體,在能力驗證活動開始前后參考GB/T 28043— 2019《利用實驗室間比對進行能力驗證的統(tǒng)計方法》附錄B對每瓶標準氣體均進行2次獨立測試,取NO測定值的平均值,同時參照CNAS—GL003:2018中t檢驗法計算統(tǒng)計量t。結(jié)果顯示,能力驗證活動開始前后NO測定值的平均值為46.2,46.0µmol·mol−1,統(tǒng)計量t為1.089,小于雙邊臨界值 t(0.05,10)(2.23),表明能力驗證活動開始前后樣品中NO測定值無顯著性變化,穩(wěn)定性檢驗結(jié)果合格。
3、統(tǒng)計方法與評價標準
本次能力驗證活動定制的標準氣體中NO為同一濃度水平(42.2~47.2µmol·mol−1),但每瓶氣體樣品中NO認定值存在一定差異。對檢測結(jié)果進行穩(wěn)健性分析,按照公式(1)將參加機構(gòu)i報告的測定值和所用標準氣體的認定值和本次能力驗證104個認定值的平均值進行轉(zhuǎn)換,計算參加機構(gòu)i測定結(jié)果轉(zhuǎn)換值。

采用中位值和標準化四分位距穩(wěn)健統(tǒng)計法對各參加機構(gòu)的測定結(jié)果轉(zhuǎn)換值進行穩(wěn)健統(tǒng)計分析,根據(jù)GB/T 28043— 2019 中的z比分數(shù)法對各參加機構(gòu)測定結(jié)果進行判定,見公式(2)。

當|z|≤2.0時,結(jié)果可接受,為滿意;當2.0<|z|<3.0時,結(jié)果可疑,給出警戒信號;當|z|≥3.0時,結(jié)果不可接受,為不滿意,給出行動信號。
4、結(jié)果與分析
4.1 參加能力驗證的檢測機構(gòu)
參加本次能力驗證的104家機構(gòu)均具有檢驗檢測機構(gòu)資質(zhì)認定證書(CMA),其中103家機構(gòu)NO檢測項目獲得CMA資質(zhì)認定,自愿參加的1家機構(gòu)無該項目的CMA資質(zhì)。區(qū)級環(huán)境監(jiān)測站有16家,社會化服務(wù)機構(gòu)有85家,其中有2家區(qū)級環(huán)境監(jiān)測站和1家社會化服務(wù)機構(gòu)均有兩個場所實驗室參加。
4.2 檢測結(jié)果正態(tài)分布檢驗
為了了解本次能力驗證檢測結(jié)果的正態(tài)分布情況,繪制參加機構(gòu)檢測結(jié)果的直方圖,見圖1。

由圖1可知,檢測結(jié)果近似服從正態(tài)分布,滿足GB/T 28043— 2019規(guī)定的可使用穩(wěn)健統(tǒng)計方法進行統(tǒng)計分析的要求。
4.3 能力驗證結(jié)果統(tǒng)計
104家報名機構(gòu)全部參加了現(xiàn)場測試和質(zhì)量核查,因此本次能力驗證共回收檢測結(jié)果104個。其中,主要穩(wěn)健統(tǒng)計參數(shù)中位值 med(x)為45.0µmol·mol−1,NIQR為1.186,變異系數(shù)為2.6%,測定結(jié)果轉(zhuǎn)換值最小值為39.5µmol·mol−1,最大值為48.2µmol·mol−1,變動范圍為-8.7~ 8.7µmol·mol−1。87家參加機構(gòu)提交的結(jié)果為滿意,占參加機構(gòu)總數(shù)的 83.7%;12家參加機構(gòu)提交的結(jié)果為可疑,占參加機構(gòu)總數(shù)的11.5%;5家參加機構(gòu)提交的結(jié)果為不滿意,占參加機構(gòu)總數(shù)的4.8%。各參加機構(gòu)的z比分數(shù)見表1,由表1可以明顯看到給出可疑和不滿意檢測結(jié)果的參加機構(gòu)。
表1 參加機構(gòu)的z比分數(shù)

4.4 方法一致性評價
本次能力驗證采用的分析方法為HJ 693—2014《固定污染源廢氣 氮氧化物的測定 定電位電解法》和HJ 692— 2014《固定污染源廢氣 氮氧化物的測定 非分散紅外吸收法》。隨機各抽取3瓶標準氣體,采用2種方法分別在能力驗證活動開始前后各進行8次檢測,根據(jù)GB/T 3361— 82《數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理和解釋 在成對觀測值情形下兩個均值的比較》的相關(guān)要求,在自由度為7,顯著性水平為0.05的條件下對2種方法檢測結(jié)果的一致性進行檢驗,所得
均小于A2(A2是統(tǒng)計量的臨界值,分別為0.446,0.118,0.205,0.775,0.527,0.576),滿足GB/T 3361— 82中的判定規(guī)則,說明2種檢測方法具有一致性。
4.5 不同檢測方法的統(tǒng)計結(jié)果
在能力驗證活動中,2家參加機構(gòu)(代碼為6和78)采用 HJ 692— 2014測定,其余102家參加機構(gòu)均采用HJ 693— 2014測定。其中,采用HJ 692— 2014的檢測結(jié)果滿意率為100%,采用HJ 693— 2014的檢測結(jié)果滿意率為83. 3%。表2是不同參加機構(gòu)采用不同方法所得同一瓶標準氣體中NO的測定結(jié)果。
表2 2種方法測定結(jié)果比對
由表2可知,2種方法測試同一瓶樣品所得結(jié)果較為接近,說明2種方法的一致性較好。
4.6 現(xiàn)場核查技術(shù)要點分析
能力驗證的有效開展不僅可以有效證明檢測機構(gòu)的技術(shù)能力,確保檢測結(jié)果的有效性,而且能夠提升檢測人員的技術(shù)能力和質(zhì)量意識。本次能力驗證檢測階段對所有參加機構(gòu)進行了能力驗證活動現(xiàn)核查,主要存在以下可能影響檢測結(jié)果的技術(shù)要點:1)應(yīng)在能力驗證活動開始前進行儀器氣密性檢查,避免因檢測系統(tǒng)漏氣造成測試結(jié)果偏低;2)檢測前應(yīng)通過示值誤差的結(jié)果來判定儀器的系統(tǒng)偏差,避免獲得無效的測試數(shù)據(jù);3)應(yīng)按標準要求每月對儀器開展一次零點漂移和量程漂移的檢查,避免由于傳感器響應(yīng)值漂移引起測試結(jié)果的偏差;4)部分 儀器的定電位電解傳感器存在高、低量程的差別,測試前應(yīng)選擇合適的傳感器量程;5)測試結(jié)果應(yīng)處于儀器校準量程的可接受范圍(20%~100%)內(nèi),避免產(chǎn)生無效數(shù)據(jù);6)測試過程中應(yīng)使用質(zhì)量可靠的有證標準氣體進行量程校準,避免標準氣體的產(chǎn)品質(zhì)量影響測試結(jié)果的準確度。
4.7 現(xiàn)場核查結(jié)果分析
4.7.1 總體情況
現(xiàn)場核查中,專家組根據(jù)現(xiàn)場核查表,從人、機、料、法、環(huán)、測等方面對廢氣中NO檢測項目進行核查,核查內(nèi)容涵蓋人員、儀器設(shè)備、方法標準、文件管理和質(zhì)量控制等方面。通過核查發(fā)現(xiàn)部分參加機構(gòu)在規(guī)范操作、信息記錄、結(jié)果計算、文件管理等方面存在問題:1)對能力驗證活動的重視程度不夠,未按“能力驗證作業(yè)指導(dǎo)書”要求將受控標準、作業(yè)指導(dǎo)書或儀器操作規(guī)程等材料帶至試驗現(xiàn)場,不便于操作人員在需要時及時對技術(shù)要點進行確認和把握;2)對方法標準的理解不透徹,部分技術(shù)人員對標準中提及的測量前準備工作、測量過程中的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制工作等技術(shù)細節(jié)理解不透徹,如在量程校準過程中未能根據(jù)實際情況選擇正確的計算方式和判定依據(jù);3)現(xiàn)場技術(shù)人員經(jīng)驗不豐富,對極限情況影響測試結(jié)果的內(nèi)容了解不透徹,如當示值誤差處于標準要求的邊緣時,不能及時更換儀器或校準用標準氣體,從而對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響。
4.7.2 不滿意、可疑結(jié)果的參加機構(gòu)情況
對于能力驗證檢測結(jié)果不滿意和可疑的17家參加機構(gòu)的現(xiàn)場核查情況進行統(tǒng)計,主要總結(jié)為4方面的問題。1)硬件和文件準備不充分,76.5%的參加機構(gòu)在現(xiàn)場測試中未攜帶受控方法標準、作業(yè)指導(dǎo)書或儀器操作規(guī)程、儀器計量溯源證書等材料;47.1%的參加機構(gòu)未帶氣體流量計;5.9%的參加機構(gòu)儀器檢定標識過期。2)人員現(xiàn)場操作不規(guī)范,技術(shù)人員在實際操作時未按規(guī)范要求進行氣密性檢查、零點校準,現(xiàn)場校準使用的標準氣體濃度水平錯誤以及未進行關(guān)機前的儀器清洗,5家結(jié)果為“不滿意”參加機構(gòu)均存在儀器標定信息錯誤,其中4家參加機構(gòu)未帶氣體流量計以致操作過程中無法進行氣體流量校準,3家參加機構(gòu)未進行氣密性檢查,1家參加機構(gòu)選用的標準氣體濃度水平錯誤。3)記錄填寫不規(guī)范、內(nèi)容缺失,94.1% 的參加機構(gòu)存在該問題,如原始記錄中無方法依據(jù)、標準氣體編號、標準氣體壓力以及氣密性檢查、零點校準等信息,無儀器使用記錄或儀器信息填寫不完整。4)示值誤差判定錯誤,64.7%的參加機構(gòu)在判定示值誤差時,未參照HJ 693— 2014 和 HJ 692—2014 中條款7.1.2的要求進行判定,即“NO測定值小于100µmol·mol−1時,示值誤差絕對值不大于5µmol·mol−1”。
5、結(jié)語
本次能力驗證對上海市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)的廢氣中NO檢測能力進行了核查和評價。結(jié)果表明,大部分機構(gòu)在儀器硬件配置、人員操作水平等方面符合方法標準要求,能力驗證結(jié)果滿意。檢測結(jié)果不滿意或可疑的機構(gòu)需強化內(nèi)部管理,針對現(xiàn)場核查存在的問題,應(yīng)采取有效的整改措施,如重視對技術(shù)人員的培訓(xùn)和監(jiān)控,監(jiān)控內(nèi)容可以涵蓋人員對標準或作業(yè)指導(dǎo)書的執(zhí)行情況、設(shè)備操作熟練程度及合規(guī)性、原始記錄完整性、質(zhì)量控制實施情況等;及時對檢測儀器及輔助設(shè)備進行檢定校準和日常維護,日常檢測過程中所使用的標準氣體、耗材等要嚴把質(zhì)量驗收關(guān),確保儀器設(shè)備和關(guān)鍵耗材滿足相關(guān)質(zhì)量要求。
作者:胡曉蘭
單位:上海市環(huán)境監(jiān)測中心
來源:《理化檢驗-化學(xué)分冊》2024年第8期

來源:理化檢驗化學(xué)分冊