环境检测实训教程
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3.5 方法验证内容

3.5.1 相关概念

①重复性 在同一实验室中,当分析人员、分析设备和分析时间都相同时,用同一分析方法对同一样品进行双份或多份平行样测定结果之间的符合程度。

②再现性 用相同的方法,对同一样品在不同条件下获得的单个结果之间的一致程度,不同条件是指不同实验室、不同分析人员、不同设备、不同(或相同)时间。

③重复性限 一个数值,在重复性条件下,两个测试结果的绝对差小于或等于此数的概率为95%。一般用r表示。

④再现性限 一个数值,在再现性条件下,两个测试结果的绝对差小于或等于此数的概率为95%。一般用R表示。

重复性标准偏差符号为Sr;再现性标准偏差的符号为SR

⑤校准曲线 用标准溶液直接测量,没有经过水样的预处理过程,这对于废水样品或基体复杂的水样往往造成较大误差。

⑥工作曲线 标准溶液经过与水样相同的消解、净化、测量等全过程。

3.5.2 验证方法

(1)方法检出限

①空白试验中检测出目标物质 按照样品分析的全部步骤,重复nn≥7)次空白试验,将各测定结果换算为样品中的浓度或含量,计算n次平行测定的标准偏差,按下式计算方法检出限。

式中 MDL——方法检出限;

n——样品的平行测定次数;

t——自由度为n-1,置信度为99%时的t分布(单侧);

S——n次平行测定的标准偏差。

其中,当自由度为n-1,置信度为99%时的t值可参考表3-2。

表3-2 t值表

②空白试验中未检测出目标物质

按照样品分析的全部步骤,对浓度值或含量为估计方法检出限值2~5倍的样品进行nn≥7)次平行测定。计算次平行测定的标准偏差,按下列公式计算方法检出限。

式中 vA——方差较大批次的自由度,vA=nA-1;

vB——方差较小批次的自由度,vB=nB-1;

Sp——组合标准偏差;

t——自由度为vA+vB,置信度为99%时的t分布。

——两批次样品测定中较大方差;

——两批次样品测定中较小方差;

(2)分光光度法

可以用前述一般确定方法计算方法检出限。在没有前处理的情况下,也可以以扣除空白值后的与0.01吸光度相对应的浓度值作为检出限,按下列公式进行计算。

式中 b——回归直线斜率。

《全球环境监测系统水监测操作指南》中规定:给定置信水平为95%时,样品测定值与零浓度样品的测定值有显著性差异即为检出限(DL)。这里的零浓度样品是不含待测物质的样品。

式中 δ——空白平行测定标准偏差(重复测定20次以上)。

(3)滴定法

一般根据所用的滴定管产生的最小液滴的体积来计算,计算公式为:

式中 λ——被测组分与滴定液的摩尔比;

ρ——滴定液的质量浓度,g/mL;

V0——滴定管所产生的最小液滴体积,mL;

M0——滴定液的摩尔质量,g/mol;

V1——被测组分的取样体积,mL;

M1——被测项目的摩尔质量,g/mol;

k——当为一次滴定时,k=1;当为反滴定或间接滴定时,k=2。

(4)离子选择电极法

当校准曲线的直线部分外延的延长线与通过空白电位且平行于浓度轴的直线相交时,其交点所对应的浓度值即为该离子选择电极法的检出限。

(5)气液相色谱法

是指检测器恰能产生与噪声相区别的相应信号时所需进入色谱柱的物质的最小值,一般认为恰能辨别的相应信号,最小应为噪声的2倍。

噪声的倍数一般方法中给出,大多为2倍、2.5倍、3倍。

3.5.3 精密度

(1)实验室内相对标准偏差RSD

对某一水平浓度的样品在第i个实验室内进行n次平行测定,实验室内相对标准偏差如下:

式中 xk——第i个实验室内对某一浓度水平样品进行的第k次测试结果;

——第i个实验室对某一浓度水平样品测试的平均值;

Si——第i个实验室对某一浓度水平样品测试的标准偏差;

RSDi——第i个实验室对某一浓度水平样品测试的相对标准偏差。

(2)实验室间相对标准偏差RSD'

对某一水平浓度的样品在l个实验室内进行测定,实验室间相对标准偏差按如下公式进行计算:

式中 ——第i个实验室对某一浓度水平样品测试的平均值;

——l个实验室对某一浓度水平样品测试的平均值;

S'——实验室间标准偏差;

RSD'——实验室间相对标准偏差。

(3)测定限

①测定下限 以4倍检出限作为测定下限。

②测定上限 在限定误差能满足预定要求的前提下,能够准确定量测定待测物质的最高定量检测限。

(4)重复性限r和再现性限R

对某一水平浓度的样品进行l个实验室的验证实验,每个实验室平行测定n次,按如下公式进行重复性r和再现性R

式中 ——第i个实验室对某一浓度水平样品测试的平均值;

Si——第i个实验室对某一浓度水平样品测试的标准偏差;

Sr——重复性限标准差;

SR——再现性限标准差;

SL——实验室间标准差;

l——参加验证实验的实验室总数;

n——每个实验室对某一浓度水平样品进行平行测定的次数,n≥6;

r——重复性限;

R——再现性限。

3.5.4 准确度

(1)相对误差及相对误差最终值

式中 ——第i个实验室对某一浓度或含量水平标准物质测试的平均值;

μ——标准物质的浓度或含量;

REi——第i个实验室对某一浓度或含量水平标准物质测试的相对误差;

——l个验证实验室的相对误差均值;

——l个验证实验室的相对误差的标准偏差。

(2)加标回收率及加标回收率最终值

加标回收率最终值:±2

式中 ——第i个实验室对某一浓度或含量水平样品测试的平均值;

——第i个实验室对加标样品测试的平均值;

μ——加标量;

Pi——第i个实验室的加标回收率;

——l个验证实验室加标回收率的均值;

——l个验证实验室加标回收率的标准偏差。

3.5.5 无特性指标的验证方法

对于噪声等检测项目,方法中没有检出限、定量限、精密度、准确度等指标的要求,验证方法如下。

(1)人员

该方法操作人员经过仪器、方法等的培训、考核后取得该项目的上岗证(并通过培训有效性验证,合格)(最少2人)。

(2)仪器

用于该项目测试的仪器设备经过检定/校准。检定合格,校准结果通过校准确认。

(3)样品

用于该检测项目的样品(物品)满足方法要求,或经过与方法要求的预处理等。

(4)方法

该项目方法为现行有效方法,经过培训及考核等。

(5)环境

该项目进行检测时,环境条件满足要求。列出方法中具体的环境条件要求,并提出满足该要求的证明。如:有空调可以保证温度,加湿器、除湿机满足湿度要求,并有专人对温湿度表进行检查和控制等。

(6)溯源性

仪器和标准物质满足量值溯源要求。或有校准用标准物质、参考物质可以溯源的证据。

(7)测量

测量过程完全满足方法要求等。