环境监测中有机物检测的质量保证和质量控制措施有哪些呢

环境监测中，有机物检测是识别大气、水、土壤等介质中挥发性有机物（VOCs）、多环芳烃（PAHs）、持久性有机污染物（POPs）等污染物的关键环节，其数据准确性直接影响环境质量评估、污染溯源及治理措施的有效性。质量保证（QA）与质量控制（QC）作为检测体系的“生命线”，需贯穿从样品采集到报告出具的全流程，通过标准化操作、技术验证及偏差纠正，确保检测结果的可靠性与可比性，是环境监测数据“真、准、全”的重要保障。

样品采集与保存的质量控制

样品是检测的基础，其代表性与稳定性直接决定后续结果的可靠性。大气有机物采样需根据污染物性质选择合适的采样介质：挥发性有机物（VOCs）常用Tenax-TA或活性炭吸附管，采样流量需用皂膜流量计校准，确保误差≤5%；半挥发性有机物（SVOCs）则采用玻璃纤维滤膜+聚氨酯泡沫（PUF）的组合采样法，避免吸附剂穿透。

水样采集时，需使用棕色玻璃容器（避免光敏性有机物分解），采集前用待测水样润洗容器3次；对于含易降解有机物的水样，需现场添加固定剂：比如测定酚类加浓硫酸至pH<2，测定石油类加盐酸至pH≤2并加入2%体积的正己烷。

土壤样品需采用“五点混合法”采集0-20cm表层土，去除砾石、植物残体等杂质，装于铝箔袋中（避免塑料容器吸附有机物），并在4℃以下冷藏运输，24小时内完成前处理；若需长期保存，需冷冻至-20℃，且保存期不超过30天。

采样过程需记录环境参数（温度、湿度、风速）、采样时间及地点，每批样品需带1个空白样（比如大气采样时将吸附管密封带至现场再密封，水样用超纯水代替待测液），以排查采样过程中的污染。

仪器设备的校准与维护

分析仪器是有机物检测的核心工具，其性能稳定性需通过定期校准与维护保障。气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）需每周进行质量轴校准：使用全氟三丁胺（PFTBA）作为校准物质，确保m/z 69、131、219、502等特征离子的偏差≤0.1u；每月进行分辨率验证，要求相邻峰（如m/z 219与220）的分离度≥10%。

高效液相色谱仪（HPLC）需每季度校准波长准确性：用10μg/mL的萘普生甲醇溶液在270nm波长下检测，吸光度偏差≤2%；流动相输送系统需每周冲洗，避免盐类结晶堵塞色谱柱；色谱柱需定期用甲醇-水（90:10）冲洗，保存时置于甲醇中防止干涸。

气相色谱（GC）的进样口隔垫需每50次进样更换1次，避免隔垫碎屑进入色谱柱或导致漏气；分流平板需每月清洗，用丙酮超声15分钟后烘干；检测器（如FID）需每季度清理收集极，去除积碳以保持灵敏度。

仪器使用前需进行“空白运行”：进样超纯水或空白溶剂，确认基线噪音≤仪器检出限的1/2；每批样品检测前，需用中等浓度的标准物质（如10μg/mL的苯系物混合标液）进行仪器性能验证，回收率需在90%-110%之间，否则需重新校准仪器。

试剂与材料的管理

有机物检测中，试剂与耗材的杂质会直接影响检测结果，需严格管理。试剂需选择符合分析要求的纯度等级：气相色谱分析用色谱纯（GC级）试剂，液相色谱用高效液相色谱纯（HPLC级），质谱分析用质谱纯（MS级）；新购试剂需进行验收：取1mL试剂进样分析，空白色谱图中杂峰面积需≤最低校准点面积的5%，否则需蒸馏提纯或更换。

固相萃取（SPE）小柱是水样前处理的常用耗材，使用前需进行空白试验：用5mL甲醇活化小柱，再用5mL超纯水冲洗，收集洗脱液进行分析，若空白值超过方法检出限，则该批小柱需报废；小柱的吸附容量需通过加标试验验证，比如C18小柱对PAHs的回收率需≥85%。

吸附管（如Tenax-TA）需在使用前活化：用氮气吹扫（200℃，2小时），确保空白值≤方法检出限；活化后的吸附管需密封保存于干燥器中，保质期不超过1个月；若吸附管使用后出现穿透（比如采样后吸附管后端的吸附剂中检测到目标物），则需增加吸附剂用量或缩短采样时间。

实验室用水需符合GB/T 6682-2008中一级水的要求，电导率≤0.01mS/m，TOC≤10μg/L；需每周检测一次TOC，若超过限值需更换反渗透膜或活性炭滤芯。

前处理过程的质量控制

前处理是将样品中的有机物从基质中分离富集的关键步骤，其效率与重复性需严格控制。液液萃取（LLE）用于水样中SVOCs的提取时，需选择合适的萃取溶剂（如二氯甲烷、正己烷），萃取次数（一般3次）及振荡时间（10分钟）：通过加标试验验证回收率，要求目标物回收率在70%-120%之间。

固相萃取（SPE）用于土壤中POPs的提取时，需优化洗脱溶剂的种类与体积：比如用C18小柱提取多氯联苯（PCBs），需用10mL乙酸乙酯-正己烷（1:1）洗脱，洗脱率需≥90%；洗脱液的浓缩需用氮吹仪，温度控制在30℃以下（避免低沸点有机物挥发），浓缩至1mL时需停止氮吹，用溶剂定容至1mL，避免过度浓缩导致损失。

超声萃取用于土壤中PAHs的提取时，需控制超声功率（100W）与时间（30分钟），萃取液需过滤去除土壤颗粒；若样品含油量高，需用佛罗里硅土柱净化，去除脂类干扰：净化柱需用5mL正己烷活化，样品液上柱后用10mL正己烷-二氯甲烷（9:1）洗脱，收集洗脱液。

前处理过程需做平行样（每批样品做2个平行），相对标准偏差（RSD）需≤10%；同时做加标回收试验（每批样品加1个加标样，加标量为样品浓度的0.5-2倍），回收率需在75%-125%之间；若回收率超出范围，需重新优化前处理条件（如调整萃取溶剂或洗脱体积）。

分析测试的质量控制

分析测试阶段需通过校准曲线、平行样及空白样控制结果的准确性。校准曲线需用至少5个浓度点（涵盖样品预期浓度范围），比如测定大气中VOCs，浓度点为0.1、0.5、1.0、5.0、10.0μg/mL，校准曲线的相关系数r需≥0.995；若校准曲线使用超过7天，需重新绘制或用中间浓度点验证（偏差≤10%）。

进样量的准确性需验证：微量注射器（10μL）需用天平校准，吸取10μL甲醇（密度0.791g/mL），称重后计算体积，误差≤1%；自动进样器需每周校准进样量，用标准溶液进样，峰面积RSD≤5%。

每批样品需测定10%的平行样（最少2个），平行样的峰面积RSD需≤10%；若平行样偏差过大，需检查进样是否一致、仪器是否稳定（如是否漏气），并重新测定。

空白样（如溶剂空白、试剂空白）需每批样品测定1个，空白值需≤方法检出限；若空白值超过检出限，需排查试剂、耗材或仪器的污染（如是否试剂不纯，或仪器进样口未清理干净），并重新进行空白试验。

质量控制样品的应用

质量控制样品是验证检测方法准确性的重要工具，需定期使用。有证标准物质（CRM）如GBW(E)080213水中苯系物标准物质、GBW07446土壤中PAHs标准物质，每批样品需测定1个CRM，测定结果与标准值的相对误差需≤10%；若误差超过，需检查方法是否偏离标准或仪器是否校准。

实验室控制样品（LCS）由实验室自行制备，比如将已知浓度的VOCs标准溶液加入空白水样中，制成浓度为2.0μg/mL的LCS，每批样品测定1个，结果需在标称值的±15%范围内；LCS需定期更换（每3个月制备一次），确保其稳定性。

加标回收样品（基质加标）需每批样品做1个，加标量为样品浓度的0.5-2倍（若样品浓度未检出，加标量为方法检出限的2倍），回收率需在70%-130%之间；基质加标可验证样品基质对检测的干扰（如土壤中的有机质吸附目标物导致回收率低），若回收率低，需优化前处理方法（如增加萃取时间或使用更强的萃取溶剂）。

实验室需参加能力验证计划（如中国环境监测总站组织的“全国环境监测实验室能力考核”），每2年至少参加1次有机物检测项目（如VOCs、PAHs）；若能力验证结果为“满意”，说明实验室检测能力符合要求；若为“不满意”，需查找原因（如人员操作不当、仪器未校准）并进行整改。

人员能力的保障

检测人员的专业能力是质量控制的核心要素，需通过培训与考核确保。所有检测人员需取得“环境监测人员持证上岗合格证”，考核项目需涵盖所从事的有机物检测方法（如GC-MS测定VOCs、HPLC测定PAHs）；每年需参加至少1次外部培训（如中国环境科学学会组织的“有机物检测新技术培训班”），学习新方法（如固相微萃取SPME、热脱附TD）及质量控制要求。

实验室需定期开展内部考核：每季度进行1次盲样测试（由质量负责人制备盲样，含未知浓度的有机物），考核检测人员的操作技能与结果准确性；盲样测试结果需符合要求（相对误差≤15%），若不合格，需重新培训并再次考核。

操作过程需严格遵循标准方法（如GB/T 18883-2002《室内空气质量标准》、HJ 744-2015《水质 酚类化合物的测定 气相色谱-质谱法》），不得随意更改操作步骤；若需调整方法（如改用更高效的前处理方法），需进行方法验证（包括检出限、回收率、重复性），验证结果符合要求后方可使用。

数据审核与溯源

数据审核是确保结果可靠性的最后一道关卡，需实行三级审核制。一级审核由检测人员完成：自查实验记录的完整性（如采样信息、仪器条件、校准曲线）、计算的准确性（如浓度计算是否正确，稀释倍数是否遗漏）及结果的合理性（如样品浓度是否超出该区域的常见范围）。

二级审核由实验室组长完成：审核平行样的RSD、加标回收率、空白值是否符合要求；检查校准曲线的相关系数及中间点验证结果；核对标准物质的测定结果是否在允许范围内；若发现问题（如平行样RSD=15%），需要求检测人员重新测定。

三级审核由质量负责人完成：审核全流程的符合性（如采样方法是否符合标准，前处理步骤是否正确，仪器是否校准）；验证数据的溯源性（如样品编号与采样记录一致，仪器编号与校准记录一致，试剂批号与验收记录一致）；签署最终检测报告，确保报告中的结果与原始记录一致。

异常数据需单独处理：若样品浓度超出校准曲线上限，需稀释后重新测定，并在报告中注明稀释倍数；若加标回收率低于70%，需查找原因（如前处理时目标物损失）并重新测定，同时在记录中说明；若空白值超过方法检出限，需排查污染来源（如试剂、耗材），并重新采集样品或更换试剂后重新检测。