基于环境监测质量控制中标准物质的应用分析与研究

基于环境监测质量控制中标准物质的应用分析与研究

李婷

华测检测认证集团股份有限公司  广东深圳  518101

摘要：环境监测主要是借助于现代化技术定量测定环境因子和其所具备的一般规律，探析环境影响过程和实际程度的一种科学活动，以执法监督层面上来分析，其是指利用一种正确的方式监测环境质量相关数据的整个过程。而标准物质是一种计量器具，和环境监测期间所应用的各种仪器设备有着同样的重要性，但标准物质能够使最终的监测结果更加具备可比性，所以在环境监测之中，务必要重视应用标准物质，以期产生显著的环境监测效果。

关键词：标准物质；环境监测；应用；控制；

引言

标准物质规范管理是环境监测工作顺利进行的根本前提，并且标准物质是监测实验室中不可缺少的资源，在实验室对物质成分的性质鉴定和分析工作中被广泛应用。而且标准物质作为一种量化工具和计量标准，可以保证监测结果的相对一致性，并为进一步的数据对比分析提供依据。

1. 标准物质的定义和特性

  标准物质是一种确定了具有超过一种均匀且确定的特性值的物质或材料，是分析测量行业中的“标尺”，在校准和检定测量仪器、评价测试方法的准确度、测定物质或材料特性量值和考核实验室人员的操作水平，在日常生产中的质量控制，以及实验室的认可认证与测量技术仲裁等领域起着非常重要的作用，标准物质的主要特点是材质均匀，量值准确，与待测物质的组成和特性相似，实用性强，可复现性好，能够批量生产和稳定存储。

2.标准物质的家族和层级

在术语层级上，标准物质包含了有证标准物质、工作标准物质、校准物质，基准标准物质等，它们是一种“从属关系”，并不代表一种“价值判断”。但是根据计量学的作用、溯源链的位置以及特性量值的准确度，可以将标准物质分为从高到低三个等级，基准标准物质（纯物质）、有证标准物质和标准物质。我国通常把标准物质分为一级标准物质（国家级）和二级标准物质（部门级）。一级标准物质主要用于标定二级标准物质、校准精密仪器、研究与评定标准方法。二级标准物质主要用于满足一般的检测分析需求，在一些现场方法的研究和评价，日常检测中作为工作标准物质直接使用。通过使用二级标准物质，研究人员能够验证和改进现有的分析方法，提高方法的准确性和可重复性，保证测试的质量。总而言之，一级和二级标准物质在不同领域和需求中发挥着不可或缺的作用。

3.环境标准物质的分类

环境标准物质是在环境保护工作中，用来标定仪器、验证测量方法、进行量值传递或质量控制的材料或物质。对这类材料或物质必须达到的要求所作的规定称为环境标准样品标准。目前标准物质的分类五花八门，现根据国家组织和国家实际分类，将环境标准物质可以分类归纳于两大类：按特性值学科特点分类和按标准物质物理形态分类。

按特性值学科特点分类通常又可以分为物理特性标准物质、化学成分或纯度标准物质和微生物检测标准物质。

物理特性标准物质主要有声级校准器、标准砝码、标准放射源等。声级校准器是一种对声级计和其它声学测量设备，主要用于环境中的噪声监测，标准砝码是天平上作为质量标准的物体，主要用于天平校准，几乎每个环境监测实验室需要用到，标准放射源是一种探测电离辐射并具有识别、计量等功能的仪器和装置，主要用于环境监测的电子辐射测试。总的来说，这些物理特性标准物质大部分都是无损测试，可以重复利用，所以它们在环境监测中非常方便有效，未来我们需要研究更多的这种物理特性的标准物质来应用到实际的环境监测中。

化学成分或纯度标准物质种类数以千计，量值范围广，这些化学物质在环境监测中随处可见，有配制标准溶液用的纯化学试剂，例如纯碱、重铬酸钾、氯化铵、硼砂、丙酮、三氯甲烷等纯化合物；有配制曲线用的高浓度标准品，例如水中金属标准物质、甲醇中有机氯农药标准物质等；还有一些跟被测物质相近的质控样品，例如土壤中的重金属标准物质、固体废弃物中氯离子标准物质等，总而言之，这类标准物质包括了纯的化合物和那些有代表性的基质样品，天然的或者人工添加被测物质，以一种以上化学或物理化学特性值表现存在，然后被广泛应用于环境监测领域。

微生物检测标准物质应用于环境饮用水和医疗废水监测上主要有细菌类和真菌类，例如总大肠菌群标准物质、菌落总数标准物质、粪大肠菌群标准物质等，这些标准物质用于培养基质量检定和微生物监测的质量保证和质量控制，在真实样品的微生物检测中，我们需要比对样品中微生物的数量和特征与标准物质的相关指标，最后得到准确的检测结果。

按标准物质物理形态分类通常分为气体、液体和固体标准物质。气体标准物质，常用于气体监测项目的量值溯源，如一氧化氮、二氧化硫、甲烷标气等；液体标准物质，可分为标准试剂和标准溶液，标准试剂（也称标准物质）一般是纯物质，用来配制标准溶液；用标准试剂配制的溶液或是用标准试剂标定的溶液称为标准溶液；固体标准物质，通常使用的基体为固体，包括土壤、煤质、植物、生物和工业固废等标准物质。

4.标准物质在环境监测中的应用

4.1在仪器校准中的应用

在环境科研与监测中，随着科技的发展，为了提高监测效率和监测数据的准确性，仪器的使用越来越广泛，环境实验室最常用仪器有天平，光度计、光谱仪，色谱仪，质谱仪等。这些仪器在安装后使用前都要经过校准调试，如发现异常情况，也需要使用标准物质对计量性能进行有效评估。标准物质法是最常用的仪器校准方法之一，不同的仪器选择具有代表性的标准物质来判断仪器的精密度和准确度来校准，所以标准物质在仪器校准中是一种计量消耗品，应用十分频繁，它不仅确保数据精确和测试数据可靠，在一些大型仪器中还充当着安全检查角色来避免发生事故的发生，因此，我们在环境监测中要合理有效的使用它，发挥它的巨大作用。

4.2在方法确认中的应用

在环境监测工作中，为了保证标准方法能够在实验室有效运行，我们都要经过方法确认或方法验证，方法确认和验证的结果用来判断数据的质量、可靠性和一致性，这是实验室质量管理体系必须的部分。在方法确认和验证过程中，我们会使用到标准物质来配制校准曲线和标准溶液，通过将工作标准溶液和标准物质进行比较，可以用统计的方法来判断二者之间的差别是否显著，并判断该分析方法是否适用于特定的样品或环境监测。

4.3在实验室日常检测中的应用

在环境监测中，应用标准物质可以有效控制实验室日常检测的质量，并成为实验室标准化管理的重要组成部分。通过将标准物质与环境样品一同进行分析，可以使整个分析过程处于可控状态，从而判断和检测分析过程的有效性、可靠性以及最终的检测结果的准确性。

4.4在实验室质量考核和能力评价中的应用

标准物质常用于环境实验室内考人员比对、实验室仪器和监测方法的比对来评价其能力，例如持证上岗考核、监督检查、计量认证以及复查换证等，通过使用标准物质进行考核，可以确保考核过程具有客观性和科学性，从而发挥出标准物质在实验室质量管理中的重要作用。标准物质也用于能力验证计划中的实验室间的比对或测量审核，通过对相同或类似的标准物质进行测量或检测这一过程，来评价实验室的表现，证实实验室的技术能力和工作水平，评价实验室管理体系的运行状态。

5.结束语

环境监测实验室标准物质应用于对物质成分或特性进行测量的工作中，是数据准确性的决定因素，同时也是仪器校准和监测质量控制的基础工具，标准物质的管理是实验室质量管理的重要内容，因此必须加强对其进行研究和分析。

参考文献

[1]毛雯.期间核查在环境监测质量管理中的应用[J].环境与发展，2020，29（03）：234-235.

[2]李洪培，宋佳宇.实验室标准样品在环境监测中的应用分析[J].科技风，2019（10）：79.