当涉及到污染物时,生产运行人员的目标是尽可能提供最高质量的水。当实验室测试样品中是否存在污染物或其浓度时,尽可能少的污染物始终是生产运行人员的目标。在理想情况下,实验室报告表明污染物没有达到可测量的浓度;这被称为未检测结果(未检出)。
当涉及到污染物时,生产运行人员的目标是尽可能提供最高质量的水。当实验室测试样品中是否存在污染物或其浓度时,尽可能少的污染物始终是生产运行人员的目标。在理想情况下,实验室报告表明污染物没有达到可测量的浓度;这被称为未检测结果(未检出)。
将实验室结果称为“未检出”是一种相对快速易懂的说法,即水样中不存在污染物,但说它“未检出”可能并不绝对准确。这是因为 在分析化学的世界里 , “检测” 一词是有一个特定的含义。在理解分析检测时,区分两个一般的概念是很重要的:(1) 可以检测到的污染物的最低量 ;(2) 可以量化的最低量 。
例如,想象一下,站在海滩上,一艘船远在水面上。这艘船可能几乎看不见(检出),但它还不够近,无法看到它有多大或什么类型的船。它可能是可以探测到的,但它并不明显。随着它越来越近,看起来越来越大,以至于可以区分船的大小(即量化),并且可以区分它是帆船、游艇还是油轮。
可以检测到的污染物的数量是一个简单的概念。美国环境保护总署(EPA)将检测定量限值定义为可报告的物质的最小测量浓度,该测量浓度有99%的把握与方法空白结果相区分。MDL是一种基于测量浓度的统计计算,最近一次由EPA在2016年修订 (EPA 821-R-16-006) 。该定义明确指出, MDL是一个浓度或数量,当通过实验室测量获得时,即使不能报告可靠的量化浓度,也能使人们相信样品中存在污染物 。
虽然看起来可以量化的污染物的最低数量应该是一个明确的概念,但它并不那么简单。这部分是因为不同的法规、分析方法和实验室可能使用不同的术语。此外,这些术语的定义可能略有不同。关于这些术语以及它们与分析物浓度的关系,见表1和图1。
![](https://fd.co188.com/group2/M02/88/03/rBBhaGejGoSAEi0AAAZ8R16ZAYo965.png)
表1—监管术语及其注释
![](http://g.co188.com/img/topics/new_topics/images/blank.gif)
图1—与分析浓度有关的限值
本文不讨论监管限值的概念——无论是饮用水最高污染物水平、行动水平(即可执行水平),还是污水限值,如国家污染排放消除系统许可证上的限值。因为监管限值是可执行的,这些限值 必须大于或等于受监管污染物的定量限值 。
为了描述定量限值这个术语,本文采用了美国环境保护总署(EPA)最初对实测定量水平(PQL)的描述: 高于检测限值的水平,大多数实验室可以在可接受的不确定性范围内实现定量 。适用于检测样品的法规,或分析所参考的分析方法,实验室的定量限值可能以不同的方式确定。
在某些情况下,限值被设定为与产生结果的校准曲线上的最低标准的浓度相匹配(例如,当校准标准为0.1、0.5、1.0和2.0mg/L时,实测定量水平(PQL)=0.1mg/L)。另外,该限值可能被计算为检测限或低水平测量的标准偏差的乘数。不管如何定义或确定定量限值,经认可的实验室将(对于大多数方法)包括质量控制样品,以定期评估定量限值或接近定量限值的分析方法。
有几个因素会影响一个样品的检测和定量限值。如前所述,检测定量限值(MDL)是一个通过使用方法定义的样品量统计得出的浓度。量化极限是在高于MDL的浓度下确定的。 任何对样品量有影响的事情都会影响MDL和定量限值 。两个最常见的事件是 样品稀释 和 样品提取 。
样品稀释通常在某一特定分析物的浓度超过仪器的校准范围时进行。 样品稀释得越多,样品的检测定量限值和定量限值就会自动变高 。例如,如果检测定量限值(MDL)被确定为0.1mg/L,定量限值被确定为0.5mg/L,而样品被稀释10倍进行分析,检测限值被调整为1.0mg/L,定量限值被调整为5.0mg/L。大多数分析报告都会指明样品是否经过稀释分析以及所使用的稀释系数。
对于有机分析物,为分析而提取的样品量将影响样品的检测和定量限值。例如,EPA方法525.3要求样品量为1L。实验室将根据1L样品的提取量来确定检测定量限值(MDL)和定量限值。提取的样品量与方法要求的体积之间的比率被称为预处理因子。如果实验室收到的样品中需要提取的样品量少于1L, 预处理因子就会升高,检测限值和定量限值就会被预处理因子调整 。大多数实验室报告都不包括预处理因子。
因为有这么多类型的报告限值,所以要了解实验室实际报告的内容可能是很困难的。运营人员应该做的第一件事是审查实验室报告,寻找特殊的术语定义。实验室通常会在报告上提供一个缩写词汇表,他们通常会明确告知“小于”的定义以及“小于”的内容(即究竟是指低于定量限值或检测限值)。如果不清楚,请联系实验室以获得更好的解释。
当报告的结果在低浓度值前有“小于”符号(<)时,这意味着污染物在样品中的浓度没有达到或超过报告的浓度。在大多数情况下,该浓度与定量限值(无论如何命名)相对应,而不是检测限值。这可能会引起混淆,因为污染物仍然可能是“可检测的”——其存在的浓度低于定量限值,但等于或高于检测限。例如, 一个分析物被报告为<0.05 mg/L,这意味着分析物可能存在但不超过0.05 mg/L 。
产生这种报告惯例的原因是,在检测极限或接近检测极限的结果有很多的不确定性,而实验室如果要报告一个数值,就需要他们自己对报告的结果有更高的信心。尽管实验室通常只报告到定量限值,但他们可能愿意在更接近检测限值的低浓度下评估结果,并报告到该低浓度的结果。当他们这样做时,如果结果低于定量限值,但大于检测限值,实验室将用注释来限定结果,以确保客户意识到相关数字结果只能会被视为一种估算值。
本文并不主张停止使用“未检出”这一术 语,只是主张在实验室术语的范围内应该更准确地理解它并使用它。 了解污染物是否真的 未被检测到 或只是 无法量化 ,有助于帮助检测报告的使用者对检测结果带来更多的看法,并帮助运营人员了解实验室报告上的限制实际上是在告诉他们样品中有什么东西。
来源:原文出自AWWA的J Opflow,原文标题《Operators Need to Know the Meaning of Limit Types in Lab Reports》。
作者:JOHN CONSOLVO, HUNTER ADAMS, ELIZABETH TURNER, STEVE ASH, and MARK SOUTHARD
翻译:由上海《净水技术》杂志社编辑邵宏翻译, 汇编于 《对标国际·供水实践进展》 ,欢迎订阅。