环境监测 第九章_环境监测质量保证_例题和习题

第九章 环境监测质量保证

例题1 有一氟化物的标准水样浓度为l00mg/L 经测量7次，其值为103mg/L 、107mg/L 、104mg/L 、105mg/L 、103mg/L 、102mg/L 、108mg/L 。求算术均数、众数、中位数、绝对误差、相对误差、绝对偏差、平均偏差、极差、样本差方和、方差、标准偏差和变异系数。 解：算术均数L mg x /1057

108102103105104107103=++++++=

众数＝103mg/L 中位数＝104mg/L

绝对误差＝测量值一真值：3mg/L ，7mg/L ，4mg/L ，5mg/L ，3mg/L ，2mg/L ，8mg/L 相对误差＝%100?真值

绝对误差＝3%，7%，4%，5%，3%，2%，8% 绝对偏差(d i )＝测量值一多次测量值的均值＝－2mg/L ，2mg/L ，―lmg/L ，0mg/L ，―2mg/L ，－3mg/L ，3mg/L 平均偏差L mg d n d n i i /86.17

3320122||11=++++++==∑= 极差R ＝Xmax 一Xmin ＝108—102＝6mg/L

样本差方和S ＝22

1)/(74.29)(L mg x x n i i =-∑=

方差s 2＝221)/(95.41)(L m g n x x n i i =--∑=

标准偏差s=)/(22.21

)(2

1L mg n x x n i i =--∑= 变异系数(相对标准偏差)＝%11.2%100=?x

s 例题2 四川省某年水质技术考核数据如表所示，试用4d 检验法对可能的离群值进行处理。

解： 先将数据按大小排列：15.88，17.71，18.54，19.80，19.86，19.86，19.92，19.93，19.94，20.01，20.08，20.26，21.23，21.26，21.49，22.22，22.34，22.54，22.78，29.16。最后—个数据29.16可疑。

① 除去可疑数据，将其余数据求平均值1-n x ＝20.97；

② 除可疑数据外，将其余数据与平均值的偏差求平均值24.11=-n d ；

③ 求 415.7||1

1>=---n n d x x ，则舍弃此可疑数据29.16。 例题3 试用Grubbs 检验法(a ＝0.05)对例题2表数据的离群值进行处理并加以比较。

解：(1)Grubbs 检验法：平均值1-n x ＝20.97；s ＝2.59。在上述数据中29.16和15.88可疑，29.16离平均值较远，所以先检验29.16。 25.3=-=s

x x G n ，查Grubbs 检验临界值Ta 表得T 0.05,20＝3.001<3.25，所以29.16 应舍弃，再检验15.88。

1-n x ＝20.30；

s ＝1.71，G ＝2.58，当a ＝0.0l 时，T 0.10,19＝2.854>2.58，所以15.88不 应舍弃。

例題4．某河流的径流量Q 与该地区的降雨量F 经不同时期实测得出表(a ＝0.01)。

试求：其一元线性回归方程，并检验其相关性。

解：用Excel 回归，得回归方程为：)9427

.0(,5898.055.32=+-=r F Q 由相关系数临界值表查得：r r =<=9427.0735.0)9(01.0。因此表明河流径流量与降雨量 有非常显著的线性相关关系。

例题 5 用重铬酸钾法测定六价铬时，测得空白实验如表，请根据此绘制空白实验值控制图，并对此图进行分析。

重铬酸钾法测定六价铬的空白实验值（mg/L ）

解：经计算后如下所示(单位为mg/L)：总均数010.0=x ；标准偏差S b ＝0.003；上控

制限019.03=+b S x ；上警告限016.02=+b S x ；上辅助限013.0=+b S x 。由图可以发现图中有连续7点位于中心线同一侧，表示失控，说明此图不适用。

例题6 表为某被测物20批分析结果的记录及计算，画出它的均数-极差控制图。

解：∑Xi ＝10.005； ∑R ＝0.191；500.0=X ；010.0=R

图：X UCL 上控制限：519.0010.088.1500.0=?+=+R A X

LCL 下控制限：481.0010.088.1500.0=?-=-R A X ；

UWL 上警告限：512.0010.088.132

500.032=??+=+R

A X

LWL 下警告限：488.0010.088.132

500.032=??-=-R

A X

R 图：UCL 上控制限：033.001.027.34=?=R D ；

LCL-下控制限：03=R D ；

UWL 上警告限：025.0)01.001.027.3(3

201.0)(324=-?+=-?+R R D R

例题7 现有一水样欲测定其Pb 2+的浓度。采用原子吸收法进行测定，在测定时需知方法的加标回收率。在已知25mL 水样中，加50μL 浓度为1mg/mL 的Pb 2+标准溶液，然后用蒸馏水稀释所取水样至50mL ，摇匀，测定其吸光度为0.516；另取一份25mL 同样的水样，用蒸馏水稀释至50mL 后测得吸光度为0.285。另外测得lmg/L Pb 2+标准溶液的吸光度为0.250。试求此测定方法的加标回收率，并计算水样的Pb 2+浓度。 解：加标回收率%4.92%10025

.0285.0516.0%100=?-=?-=标准吸光度水样吸光度加标吸光度Pi 根据朗伯—比尔定律可得L mg C x /14.1=； 所以，原水样的浓度L mg C /28.225

5014.1=?= 习题

一、填空题

1．环境监测质量保证是保证监测数据_______________的全部活动和措施，是环境监

测的管理。实验室质量控制包括____________和___________两部分。

2．环境监测质量保证的主要内容包括：设计____________，根据__________需要和可能、________________和______________，确定对______________的质量要求；规定相应的_____________系统和______________程序。为保证取得合乎___________、________、_____________、__________与____________要求的监测结果，还应组织____________，编制_____________和各种___________等。

3．休哈特(Shewhan)质量控制图是以____________检验为理论依据的图上作业法，他将____________图形变换为_______________的图形，以便于检验_____________的质量。

4．分光光度法分析中校准曲线的一元线性回归方程为_____________，其中a为回归直线和纵轴的交点，即____________，b为方法的___________，校准曲线的线性相关系数为_________________，用_________________表示该曲线的剩余标准差。

5．衡量实验室内测定结果质量的主要指标是__________和___________。

6．在环境监测工作中，对监测结果的质量要求是：样品具有_______________、____________，测定数据应具有符合要求的____________、___________和____________。

7．在实施环境监测实验室分析质量保证过程中____________是基础，实验室间质量控制是在各参加实验室都在_______________的条件下，由__________主持实施的。

8．常用于实验室内质量控制的自控技术有____________分析、___________分析、__________值测定、___________比对分析、分析方法_________实验和____________图的应用等。

9．在分光光度法中常将___________与_________之间的_______关系用___________式表示，即_______________。

10．在实验室内质量控制技术中，平行样分析只能反映数据的____________，不能表示数据的____________，加标回收率指示数据的____________。

11．我国的环境标准有国家标准、___________标准、____________标准、___________标准。

12．我国的法定计量单位以____________的单位为基础，同时选用了一些_______________单位所构成。

二、判断题

1 校准曲线的相关系数是反映自变量(物质的浓度)与因变量(仪器信号值)之间的相互关系的。-------------------------------------------------------------------------------------------------( ) 2．休哈特(Shewhan)质量控制图有单值图、均值图和均值—极差质控图。-------( ) 3．在分析测试中，空白实验值的大小无关紧要，只需以样品测试值扣除空白实验值就可以抵消各种因素造成的干扰和影响。------------------------------------------------------( ) 4．进行加标回收率测定时，加标的原则是加标浓度合理。--------------------------( )

5．将组成和性质与待测样品相似，且组成含量已知的物质作为分析测定的标准，以避免基体效应所产生的误差，这种物质就是环境标准物质。------------------------------( ) 6．X-R质控图可以反映平行测定数据的批内和批间精密度，以及测定均值在一定精密度范围内的波动情况。---------------------------------------------------------------------------( ) 7．每个方法的检出限和灵敏度都是用以表示该方法检测样品中待测物最小浓度的。

---------------------------------------------------------------------------------------------------( ) 8．空白试验值的大小仅反映实验用纯水质量的优劣。---------------------------------( ) 9．实验室内质量控制是分析人员在工作中进行自我质量控制的方法，是保证测试数据达到精密度与准确度要求的有效方法之一。-------------------------------------------------( ) 10．标准物质是推行实验室质量控制的物质基础，因为它起到量值传递的作用。( ) 11．质量控制水样和标准水样，只由于使用目的不同而有所区分。--------------- ( ) 12．实验室间质量控制就是实验室质控考核。-------------------------------------------( ) 13．实验室质控考核是实验室间协作实验中常被使用的一种质控方法。----------( )

三、单项选择题

1．衡量实验室内测试数据的主要质量指标是-------------------------------------------( )。

①准确度、精密度②灵敏度、准确度③精密度、偏倚④灵敏度、系统误差2．准确度、精密度指标常用----------------------------------------------------------( )表示。

①偏倚、灵敏度、系统误差②随机误差、均值标准偏差(标准误)、系统误差

③标准偏差、相对标准偏差、加标回收率④加标回收率、随机误差、偏倚3．校准曲线的特征指标是( )。

①回归方程、精密度、斜率(灵敏度)(b)线性相关

②截距(a)、斜率(灵敏度)(b)剩余标准差(S E)、线性相关系数(r)

③精密度、线性相关、斜率(灵敏度)(b)、剩余标准差(S E)

④截距(a)、斜率(灵敏度)(b)、回归方程、精密度

4．在环境监测中，对监测结果应达到的要求是：( )。

①可靠性、可比性、正确性、权威性、精密性、法律性、准确性

②代表性、完整性、精密性、准确性、可比性、权威性、法律性

③正确性、等效性、可代替性、代表性、准确性、权威性、精密性

④权威性、精密性、法律性、完整性、等效性、可代替性、代表性

5．在质量控制图中，当测定值落在控制线以上时，表示这个数据是( )的。

①正常②有问题③失控④可校正

6．测定值中连续七个点递升，表示分析质量的( )。

①失控趋势②质量好③接受④可疑

7．在监测分析工作中，常用增加测定次数的方法减少测试数据的。( )

①精密度②系统误差③灵敏度④随机误差

8．在校准曲线的测定中还可用增加( )的方法实现减少测试数据的随机误差。

①浓度点②样品用量③加标量系统误差④标准液浓度

9．在环境监侧中，要求监测数据应达到的质量指标是：监测样品的( )。

①可靠性、可比性②等效性、可代替性

③正确性、精密性④完整性、代表性

10．在环境监测中，要求监测数据应达到的质量指标是：监测结果的( )。

①可靠性、正确性、代表性②精密性、法律性、完整性

③可比性、精密性、准确性④权威性、等效性、可代替性

11．实验室间质量控制的目的在于( )，它应由有经验的质量保证机构和上级监测机构主持实施。

①判断工作中的失误、考核分析人员的操作技术

②检查各参加实验室是否存在系统误差、提高数据的可比性

③考核分析人员的操作技术、提高数据的可比性

④判断工作中的失误、检查各参加实验室是否存在系统误差

12．实验室间质量控制可用于( )等。

①判断工作中的失误、考核分析人员的操作技术、方法标准化、标准物质定值、科研项目协作

②实验室间质控考核、方法标准化、标准物质定值、科研项目协作、仲裁实验

③检查各参加实验室是否存在系统误差、提高数据的可比性、方法标准化、标准物质定值、科研项目协作

④科研项目协作、实验室的工作质量、仲裁实验、提高数据的可比性、方法标准化13．参加实验室间质控实验的实验室，必须是切实执行实验室内质量控制的实验室，实验室间质量控制实验多用统一分析( )的方式进行，以确定各实验室报出结果的可接受程度。

①失误率②精密度③准确度④密码标准物质

四、简答题

l 简述现场采样的链式保管内容。

2 环境监测质量控制的含义是什么?实验室分析质量控制的目的是什么?

3 实验室内质量控制的方式有几种?其质量控制技术有哪些?

4 分析方法检出限应如何测定?其合格要求是什么?(以《全球环境监测系统水监测操作指南》的规定为例叙述之)

5 方法检出限和测定下限的主要区别是什么?

6 如何评价分析方法(或测量系统)的准确度?

7 什么叫标准物质?标准物质有哪几类?

8 什么叫法定计量单位?我国的法定计量单位有哪些?

9 为什么必须控制现场采样的工作质量?

10 在现场应采集哪些质量控制样品?

11 什么是环境监测质量保证，试简要叙述之。

12 为什么在环境监测中必须采用国家规定的标准方法?并严格按规范操作?

13 标准物质有哪些特点?用途是什么?

14 标准物质和质量控制水样有何区别?

15 简述实验室质量控制的意义、内容和方法。

16 何谓准确度?何谓精密度?怎样表示?它们在监测质量管理中有何作用?

17 灵敏度、检出限和测定限有何不同?

18 简述校准曲线的定义。

五、计算题

1 有一氯化物的标准水样浓度110mg/L以银量法测量5次，其值为112mg/L、115mg/L、114mg/L、113mg/L、115mg/L。求算术均数、众数、中位数、绝对误差、相对误差、绝对偏差、平均偏差、极差、样本差方和、方差、标准偏差和变异系数。

2 测定某工业废水样品的Cr(VI)(mg/L)，共测定6个数据，其值分别为：20.06，20.09，20.10，20.08，20.09，20.01，试用4d法检验其中有无应舍去的数据?

3 用分光光度法测定某水样中的铁含量(mg/L)，14次测定值分别为：2.60，2.47，2.61，2.62，2.60，2.59，2.61，2.60，2.58，2.59，2.57，2.60，2.58，2.59，试用3s检验法检验2.47这一测定值是否为异常值。

4 测定某工业废水样品的Cr(VI)(mg/L)，共测定6个数据，其值分别为：20.06，20.09，20.10，20.08，20.09，20.01，试用狄克逊法检验离群值20.01。

5 为了探讨溶解氧电解法测定BOD(mg/L)的可行性，将同一水样分发给15个实验室，进行协同实验，其结果如下：51.20，53.12，53.40，53.52，53.56，53.74，53.90，54.12，54.20，54.36，54.40，54.78，54.96，55.26，56.02。

51.20和56.02相对于其他值为可疑数据，是否可舍弃这两个数据?(试用Grubbs检验法，a＝0.01)

6 1979～1981年西安某市大气污染综合指数PI与肺癌的关系如表，试求其直线回归方程。

7 用某浓度为42mg/L的质量控制水样，每天分析一次平行样，共获得20个数据(吸光度A)，顺序为：0.301，0.302，0.303，0.304，0.300，0.303，0.305，0.300，0.300，0.312，0.308，0.304，0.305，0.313，0.308，0.309，0.313，0.306，0.312，0.309。试做均数控制图，并说明在进行质量控制时如何使用此图。

8 用分光光度法测定Cd，以浓度为lmg/L的控制样品每次做两个平行测定，其结果如表。据此绘出均数—极差控制图。

9 测定一水样中Cu2+的浓度。采用原子吸收法进行测定，在测定时需知方法的加标回收率。在已知25mL。水样中，加50 L浓度为0.5mg/mL的Cu2+标准溶液，然后用蒸馏水稀释所取水样至50mL，摇匀，测定其吸光度为0.621；另取一份25mL同样的水样，稀释至50mL后测得吸光度为0.375。另外测得0.5mg/L Cu2+标准溶液的吸光度为0.260。试求此测定方法的加标回收率和此水样的Cu2+浓度。