波兰格但斯克工业大学Piotr Konieczka团队在Critical Reviews in Environmental Science and Technology(CREST,《环境科学技术评论》)期刊发表题为 “海洋标准物质的重要性与有效性(The importance and availability of marine certified reference materials; 2022, 52(18): 3322-3373)”的综述。分析方法的两大支柱是可追溯性和可靠的结果;认证标准物质 (CRMs) 满足此要求。ISO 17034:2016证书提供了关于标准物质生产商 (RMPs) 能力一般要求的简要信息。近年来,不同类型的CRMs已经被生成出来,用于食品、水、土壤和沉积物基质中的化学分析。本综述详细概述了CRMs在海洋环境领域中的发展,CRMs作为基质在环境监测领域发挥着重要作用。COMAR 数据库、EVISA 数据库——材料、LGC 标准和 JRC 目录是非常有用的在线资源,可以根据应用要求查找各种类型的CRMs。
图1 图文摘要(Graphic abstract)
制备标准物质(RMs)和CRMs应满足样本的代表性、均质性和长期稳定性这三个基本属性。CRMs处理过程中最重视均质性测试,包括单元间和单元内的均质性(图2)。CRMs生产过程的另一个重要特性是稳定性,其中长期稳定性会在储存温度下进行多次测试。但所有测试都具备不确定性,即存在系统误差和随机误差,因此会生成不确定值。CRMs制备包含几个步骤:材料的选择;材料要适量;选择和购买合适的容器、标签等;制备材料的第一步(研磨、筛分、合适的粒度级分);材料均质性的初步测试;确定材料的主要成分;材料应存放在容器中;材料均质性的最终测试;材料的灭菌(以确保生物稳定性);湿度的测定;组织实验室间比较以处理材料的认证;所得结果的统计分析;确定标准值,打印证书;继续研究长期稳定性。
图2 瓶间均质性和瓶内均质性的示意图
对于海洋环境质量,可不断监测水、沉积物和生物群等不同基质。由于样品基质中的污染物水平较低,在对样品进行预处理和分析时,高污染风险会干扰监测。因此,对于海洋环境而言,用CRMs来检查质量控制(例如无机分析)非常重要。针对海水,沉积物和生物群这三个不同的海洋环境,应采用不同CRMs进行检验(表1~3)。尽管具有与海洋环境相关的基质的RMs范围相对较广,但对具有复杂基质组成(例如哺乳动物)和经含量认证的各种分析物的CRMs需求不断增加。然而,CRMs复杂且耗时的制造过程以及化学计量的要求对CRMs制造商构成了重大挑战。因此,仍然需要CRMs用于环境或食品实验室中痕量元素的常规测定,或者作为实验室间研究中的测试项目。表1 可用于环境监测的海水CRMs以及认证的微量元素值
表2 可用于环境监测的海洋沉积物CRMs以及认证的微量元素值
表3 可用于环境监测的海洋生物群CRMs以及认证的微量元素值
本综述主要关注了近些年海洋环境(水、沉积物和生物群)中的CRMs。这些CRMs在环境监测分析方法的验证和建立所获得分析结果的实验室间比较方面发挥着重要作用。但生产的海洋CRMs类型有限,绝大多数海洋CRMs尚未进入研究或生产阶段。大多数CRMs对于选定的重金属都有认证水平。但是,其中一些仅包含推荐值或信息值。关于水的CRMs,很少有制造商提供有关水特性的详细信息,建议CRMs制造商在未来向最终用户提供有关水特性的详细信息。CRMs制造商还应专注于增加CRMs材料在海洋环境中的固有寿命。本文中讨论的CRMs很少超过其固有寿命。相比之下,研究结果和方法可以为CRMs制造商提供有用的参考。因此,提供CRMs的认证报告也非常重要。Chintankumar Padariya,波兰格但斯克工业大学博士生,从事环境标准物质研制方面研究。Piotr
Konieczka,波兰格但斯克工业大学化学学院分析化学系教授、系主任,主要从事于环境分析和监测、痕量分析和质量保证和质量控制等方面的研究,已发表学术论文约两百篇。