GB-17378.2-1998.pdf
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1、G B 1 7 3 7 8 . 2 -1 9 9 8 前言 本标准是 海洋监测规范 的第2 部分, 是在H Y 0 0 3 . 2 -9 1 行业标准的基础上修订而成的。 本标准 是海洋监测的数据处理与分析质量控制的技术规定。 海洋监测规范 包括下列部分: G B 1 7 3 7 8 . 1 -1 9 9 8 海洋监测规范 第1 部分: 总则 G B 1 7 3 7 8 . 2 -1 9 9 8 海洋监测规范 第2 部分: 数据处理与分析质量控制 G B 1 7 3 7 8 . 3 -1 9 9 8 海洋监测规范 第3 部分: 样品采集、 贮存与运输 G B 1 7 3 7 8 . 4 -1
2、9 9 8 海洋监测规范 第4 部分: 海水分析 G B 1 7 3 7 8 . 5 -1 9 9 8 海洋监测规范 第5 部分: 沉积物分析 G B 1 7 3 7 8 . 6 -1 9 9 8 海洋监测规范 第6 部分: 生物体分析 G B 1 7 3 7 8 . 7 -1 9 9 8 海洋监测规范 第7 部分: 近海污染生态调查和生物监测 本标准附录 A是提示的附录。 本标准由国家海洋局提出。 本标准由国家海洋标准计量中心归口。 本标准由国家海洋环境监测中心负责起草。 本标准主要起草人: 张春明、 陈邦龙、 汪惠昌、 李乃兰、 徐维龙。 中华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 海 洋
3、监 测 规 范 第2 部分: 数据处理与分析质量控制 G B 1 7 3 7 8 . 2 一 1 9 9 8 T h e s p e c i f i c a t i o n f o r m a r i n e m o n i t o r i n g P a r t 2 : D a t a p r o c e s s i n g a n d q u a l i t y c o n t r o l o f a n a l y s i s 1 范围 本标准规定了海洋监测的术语及符号, 离群数据的统计检验, 两均数差异的显著性检验, 分析方法 验证, 内控样的配制与应用, 分析质量控制图等。 本标准适
4、用于海洋环境监测中海水分析、 沉积物分析、 生物体分析、 近海污染生态调查和生物监测 的数据处理及实验室内部分析质量控制。海洋大气, 污染物入海通量调查、 海洋倾废和疏浚物调查等也 可参照使用。 2 引用标准 下列标准所包含的条文, 通过在本标准中引用而构成为本标准的条文, 本标准出版时, 所示版本均 为有效。所有标准都会被修订, 使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 G B 8 1 7 0 -8 7 数值修约规则 3 定义 本标准采用下列定义。 3 . 1实 验 室 样 品 l a b o r a t o r y s a m p le 可送达实验室进行分析、 测试的样品, 分
5、为原始样、 分析样、 测定样。 3 . 2 原始样 r a w s a m p le 现场采集的初始样品。 3 . 3 分析样 a n a l y t ic a l s a m p le 需要经过预处理, 才能进人测定的样品。 3 . 4测定 样 t e s t s a m p l e 能够直接送交测定的待测物质的样品。 若分析样不需任何处理, 分析样与测定样是一致的。 3 . 5 平行样 p a r a l l e l s a m p l e 取自同一个样本互相独立的样品。 3 . 6 标准空白 s t a n d a r d b l a n k 标准系列中零浓度的响应值。 3 . 7 分析
6、空白 a n a l y s is b l a n k 在与样品分析全程一致的条件下, 空白样品的测定结果。 3 . 8 校准曲 线 c a l i b r a t i o n c u r v e 国家质f技术监督局1 9 9 8 一 0 6 一 2 2 批准 1 9 9 9 一 0 1 一 0 1 实施 G B 1 7 3 7 8 . 2 一 1 9 9 8 样品中待测项目的量值( X ) 与仪表给出的信号值( Y ) 之间的相关曲线。 校准曲线分为标准曲线和工 作曲线。 3 . 9 工 作曲 线 w o r k in g c u r v e 标准系列的测定步骤与样品完全相同的校准曲线。 3
7、 . 1 0 标准曲 线 s t a n d a r d c u r v e 标准系列的测定步骤比样品有所简化的校准曲线。 3 . 1 1 方法灵敏度 m e t h o d s e n s i b i l i t y 某方法对单位浓度或单位量待测物质变化所致的响应量变化的程度。 3 . 1 2 检出限( X rv ) d e t e c t i o n l i m i t 分析方法的检出限是指 9 5 %概率, 能定性区别于零的最低浓度或量。 3 . 1 3 测定下限( X a ) l im i t o f d e t e r m i n a t io n 是具有给定的概率( 如 9 5 0
8、 0 ) , 在定量上可检出非零的最低浓度或量。 3 . 1 4第 一 类 错 误( a 错 误)t y p e I e r r o r ( a e r r o r ) 原假设为真而被拒绝, 又称弃真。例如, 被测物为零的假设原本是正确的, 却被错误地拒绝, 而误判 为检出, 反之亦然。 3 . 1 5 第二类错误( A 错误) t y p e 1 e r r o r Q 3 e r r o r ) 原假设不真, 但被接受, 又称存伪。例如, 被测物为零的假设, 本是错误的, 却被错误地接受, 而判成 未检出, 反之亦然。 3 . 1 6 未检出 u n d e t e c t io n 低于
9、检出限X H 的测定结果。 3 . 1 7 精密度 p r e c i s i o n 在规定条件下, 相互独立的测试结果之间的一致程度。 注: 精密度仅依赖干随机误差, 而与被测量的真值或其他约定值无关。 3 . 1 8 3 . 1 9 3 . 2 0 3 . 2 1 式中 极差( R ) r a n g e 样本中最大值与最小值之差。 偏差( D ) d e v i a t i o n 各个单次测定值与平均值之差。 相对偏差( R D ) r e l a t i v e d e v i a t i o n 样本分量与样本均值之差再与样本均值之比。 标准偏差 s t a n d a r d
10、d e v i a t i o n 样本分量与样本均值之差的平方和除以样本量减 1 的平方根 S = 1 (Xn - 1 - , 一 X) z : S 标准偏差 ; X一一各次测定值; X平均值; n重复测定次数 ; 当n 妻2 0 时: S = 1 - (X ,- X y en ,_ , 3 . 2 2 相对标准偏差( R S D ) r e l a t i v e s t a n d a r d d e v i a t i o n 样本标准偏差与样本均值之比。 3 . 2 3 重复性r e p e a t a b i l i t y G B 1 7 3 7 8 . 2 一 1 9 9 8
11、在重复性条件下, 相互独立的测试结果之间的一致程度。 3 . 2 4重复性条 件 r e p e a t a b i l i t y c o n d i t io n 在同一实验室, 由同一操作者使用相同的设备, 按相同的测试程序在短时间内, 对同一被测对象相 互独立进行的测试条件。 3 . 2 5 再现性 r e p r o d u c i b i l i t y 在再现性条件下, 测试结果之间的 一 致程度 3 . 2 6 再现性条件 r e p r o d u c i b i l i t y c o n d i t i o n s 在进行测试的实验室, 操作者, 测试设备, 测试程序(
12、方法) , 测试时间有本质变化的情况下, 对同一 被测对象相互独立进行的测试条件。 3 . 2 7 准确度 a c c a r a c y 测试结果与被测量真值或约定真值间的一致程度。 3 . 2 8 R 试误差 e r r o r o f a t e s t 测试结果与被测量的真值( 或约定真值) 之差。 测试误差包括系统误差和随机误差。 3 . 2 9 系 统误差 s y s t e m a t io e r r o r 在对同一被测量的多次测量中, 它保持不变或按某种规律而变化 注: 系统误差及其引起的原因可以是已知的, 也可以是未知的 3 . 3 0 随机误差 r a n d o m
13、e r r o r 在对同一被测量的多次测试中, 它受偶然因素影响而以不可预知的方式变化。 注: 偶然误差是不可能被修正的。 3 . 3 1 统计量 s t a ti s t i c 样本的函数, 它不依赖于未知参数。 4 有关规定 4 . 1 现场原始工作记录在指定的表格上用硬质铅笔书写、 字迹端正, 不得涂抹。需要改正错记时, 在错 的数字上划一横线, 将正确数字补写在其上方。 4 . 2 正确地记录与修约有效数字的位数, 按5 . 1 给出的方法记取, 不得任意增减数字的位数, 以保证数 据的精确度。 4 . 3 原始工作记录是重要的技术档案资料, 应按其保存价值, 分类规定出归档要求。
14、 4 . 4 表示测试结果的量纲及其有效数字位数, 应参照该分析方法中具体规定填报。 若无此规定时, 一 般 J性原则是: 一个数据中只准许末尾一个数字是估计( 可疑) 值, 其他各数字都是有效( 可信) 的, 依此决定 整数及小数的有效位数。因量纲的变化不作小数取位的硬性规定, 有关计算方法的细节, 见第 5 章。 4 . 5 低于检出限x 、 的测试结果, 应报“ 未检出” , 但在区域性监测检出率占样品频数的1 / 2 以上( 包括 1 / 2 ) 或不足1 / 2 时, 未检出部分可分别取x 、 的1 / 2 和1 / 4 量参加统计运算。 4 . 6 未执行业务主管部门规定的质量控制
15、程序所产生的数据, 视为可疑数据, 可疑数据不得用于海洋 环境质量及海洋环境影响评价 4 . 了 测试平行样品也是分析质量控制的方法之一。 原则规定, 不与内控样同步测定的项目, 一律测试双 平行分析样, 只有个别测项如溶解氧、 水中油类等须测原始样双平行( 此类不必测分析样双平行) 。海水 双样的相对偏差允许值, 若原方法无此规定, 则按表 1 执行。 沉积物和生物体双样相对偏差表见G B 1 7 3 7 8 . 5 和G B 1 7 3 7 8 - 6 G B 1 7 3 7 8 . 2 一 1 9 9 8 表 1 海水平行双样相对偏差表 分析结果所在数量级 相对偏差容许限, %to lo
16、-1 1 0 - 0 一汁to- to30 5击 A + B一 X 100% 4 . 8 天然样品加标回收率, 不得越出方法给出范围值。若无此规定, 参照表2 , 表 2 回收率容许值表 浓度或含量范围“ F H / I .回收率, % 1 0 0 8 0 - 1 1 0 1 0 0 0 9 0 - 1 1 0 容量及重量法9 5 - 1 0 5 4 . 9 在海洋监测中, 若采用本规范以外的分析方法, 必须按规定做方法对比验证工作, 报请业务主管部 门批准备案。 5 数据处理 5 . 1 有效数字和数值修约 5 . 1 . 1 有效数字 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 ,
17、 7 , 8 , 9 这些数码叫 数字, 一个以上的数字组合构成一个数值。 在一个数值中每个数 字所占位置叫数位, 小数点后的第一位叫十分位, 以下依次为百分位、 干分位; 小数点前的第一位叫 个位, 其前位依次为十位、 百位、 千位。 一个数值中每个数位上的数字都应是有效的, 只有末位数字允许是估计数字, 但其波动辐度不得大 于士1 。例如末位数字为5 时可能是4 或6 , 而其余的各个数字都是可信的数字( 定位。 例外) 。 表达一个数值中由几个数字组成的, 叫有效数字位数。 位数的多少, 除了反映量值的大小之外, 在分 析领域中还反映该数值的准确程度。例如。 . 6 7 0 5 8 草酸
18、钠, 这一数值在量值上为。 . 6 -0 . 7 8 之间, 在 准确程度上, 可信数字截取在千分位上的。 , 在万分位的数字5 是可疑的, 但其波动范围 小于。 . 0 0 0 2 g . 数码“ 。 ” 的作用变化较多, 一个数值中“ 0 “ 是否为有效数字, 要根据“ 0 “ 的位置及其前后的数字状况 而定。常见的有以下四种情况: 5 . 1 . 1 . 1 位于非“ 0 “ 数字之间的“ o “ , 如2 . 0 0 5 , 1 . 0 2 5 两个数值中的三个“ 。 ” 都是有效数字。 5 . 1 . 1 . 2 位于非“ o ; 数字后面的一切“ 0 都是有效数字( 全整数尾部“
19、。 ” 例外) 。如2 . 2 5 0 0 , 1 . 0 2 5 。 。 5 门. 1 . 3 前面不具非零数字的“ o , 如。0 0 2 5 中的三个“ 0 ” 都不是有效数字, 只起定位作用。 5 . , . 1 . 4 整数中最后的“ o , 可以 是有效数字, 也可以不是。 例如用普通天平称取1 . 5 8 试剂, 若必须用 m g 表示, 则要写成1 5 0 0 m g , 此数值中最后两个“ o 从表观上是有效数字, 但实际上不是, 因为粗天平 不能达到如此高的准确程度。为了避免误解, 可用指数形式表示, 上例可记为1 . 5 X 1 0 m g , 或记为 1 5 0 0 m
20、 g 士 1 0 0 m g 这便明白 地表示出 只 有两 位有 效数字。 5 . 1 . 2 数据的原始记录 数值的有效数字的位数是反映其准确程度的主要标志。 为了确保数据应有的准确度, 从正确地记录 原始数据开始, 对任何一个有计算意义的数据都要审慎地估量, 正确地记载有效数值的位数。例如 5 0 ml 滴定管的最小分度值为 。1 m L , 又因为允许增加一位估计数字, 可以记录到两位小数, 如 1 2 . 3 4 m l 。记下这一数值表明十分位上的3 是刻度指示值, 确切可信; 百分位上的4 则是估计判读的, 是可疑数字, 并知其波动范围为0 . 0 2 m L , 其相对误差为(
21、0 . 0 2 / 1 2 . 3 4 ) X1 0 0 %=0 . 1 6 0 0 。 若在原始记录 中仅记为1 2 . 3 m l , 则表示可能产生1 . 6 %的相对误差。 由于原始记录不合理致使数据的准确度下降一 个数量级。但也不可任意增加有效数字的位数。如前例记成 1 2 . 3 4 0 则是明显失真, 因为不可能估计出 G B 1 7 3 7 8 . 2 一 1 9 9 8 两位数字。 原始记录的有效数字位数, 既不可少, 也不可多。 记取的原则是根据仪器、 度值如实记录并允许增记一位估计数字。 实验室通用的计量仪表可记取的位数如下: 万分之一天平小数点后第四位即万分位。 上皿天
22、平小数点后第二位即百分位。 分光光度计吸光值记到小数点后第三位即千分位 玻璃量器记取的有效数字位数须根据量器的允许误差和读数误差决定。 常见的一等量器准确容量的记录按表3 和表4 0 表 3 一等无分度移液管准确容量的表示 仪表指示的最小分 MI 容量示值允许差 准确容量 2 士0 . 0 0 62 . 0 0 3 士 0 . 0 0 63 . 0 0 5 士 0 . 0 15 . 0 0 1 0 士 0 . 0 2 1 0 . 0 0 1 5 士 0 . 0 3 1 5 . 0 0 2 0 士 0 . 0 3 2 0 . 0 0 2 5 士 0 . 0 4 2 5 . 0 0 5 0 士 0
23、 . 0 5 5 0 . 0 0 1 0 0 士 0 . 0 8 1 0 0. 0 表 4 一等量入式量瓶准确容量的表示M I . 容量示值 允许差 准确容量 1 0 士0 . 0 2 1 0 . 0 0 2 5 士0 . 0 3 2 5 . 0 0 5 0 士 0 . 0 5 5 0 . 0 0 1 00 士 0 . 1 0 1 0 0 . 0 2 0 0 士 0 . 1 02 0 0 . 0 2 5 0 士 0 . 1 0 2 5 0 . 0 5 0 0 士 0 . 1 s 5 00 . 0 1 0 00 士 0 . 3 0 1 0 00 . 0 2 0 0 0 士 0 . 5 0 2 0
24、 00 . 0 5 门 3 近似计算规则 为了 确保最终结果的数值中只包含有效数字( 定位“ 。 ” 例外) , 在运算中要遵守下列规则: 5 门. 3 门加减运算最终计算结果中保留的小数有效位数, 应与参加运算的数值中小数位数最少者相 例 : 1 1 . 1 4+ 5 . 9 1 2 2 5= 1 7 . 0 5 2 2 5 1 7 . 0 5 1 1 . 1 4一 5 . 9 1 2 2 5= 5 . 2 2 7 7 5 5 . 2 3 上例最终结果只能保留两位小数, 因为1 1 . 1 4 的末位数字 4 本身就不可信, 其后的数字则更不可 同 书1一门 5 . 1 . 3 . 2乘除运
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