人体指标分析仪

p　　按照维基百科的定义， “水质是指水的化学、物理、生物和放射性特性，它是和一种或多种生物物种的需求或任何人类的需要或目的有关的水的状况的衡量。”/pp　　( 抱歉，第二句是直接从英文“It' s a measure of the condition of water relative to the requirements of one or more biotic species and or to any human need or purpose”. 翻译的，有点拗口。)/pp　　个人认为： 这个定义反映了人类自古以来对待自然资源的态度，那就是“对人有什么用?” (在今天，相信没有人会对 “水是地球上最宝贵的资源” 这个说法有异议了)/pp　　就目前的认知而言，水是地球生物生长、繁衍的源泉 也是满足人类生活、生产、游戏等活动，乃至精神层面的高级需求(脑中闪过“逝者如斯乎”等等若干歌咏水的诗词)的要素 当然，还是这个星球生态环境安全的基础。/pp　　(不好意思，不小心似乎成了白话版的“水是生命之源、生产之要、生态之基”)/pp　　水的优劣是依据不同的水质指标来进行衡量的。/pp　　不同用途的水有着不同的水质指标要求。/pp　　自然界中的水，是由水分子和其他物质(杂质)组成的混合物质。(重点来了：人们常说的水，其实并不只是化学课本里的那个分子式是Hsub2/subO，被称作水分子的物质。)/pp　　完全不含杂质的水，在地球的自然状态下是不存在的。而且，就算费了九牛二虎之力生产出杂质含量极低的纯水，除了昂贵，也是不适合地球生物直接饮用的。(span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(0, 112, 192) "有一则网上流传的故事：美国IBM公司伯灵顿水厂的环保部门经理埃里克· 伯利纳，忍不住尝试喝了一小口IBM半导体工厂中经过18道工序制备的，去除了杂质的“超纯水”，评价是：“根本不好喝。味道很冲、很苦，太难喝了”/span)/pp　　正是由于水中杂质的存在，才使得人们日常接触到的水表现出各种不同的物理、化学、生物学特性。/pp　　水质指标就是表征水的这些不同特性的参数，又或者是水中除水分子之外的其他物质(杂质)浓度的量/pp　　水质指标的种类和数量是伴随着人类社会的发展，尤其是人口增加带来的水使用范围的扩大、水处理工业的发展以及分析技术的进步不断增加的。/pp　　在农耕时代，水的用途主要是饮用、灌溉、洗涤等 那时候的饮用水，基本都是直接取自河流、湖泊或者居住地附近的井水、泉水。基本不用处理或者只需要简单的沉淀、过滤就能满足人们使用的要求。先民们用来判断水是否可以喝(书面语是“直接饮用”)的那些水质指标，都是诸如嗅味、颜色、透明度、肉眼可见杂质等少数几个物理指标 /pp　　PS：古人已经会根据水质的差异来决定水的不同用途，有诗为证：“沧浪之水清兮，可以濯吾缨 沧浪之水浊兮、可以濯吾足。”白话就是：“河水清清洗帽缨 河水浑浊可洗脚”/pp　　特别要感谢我们聪明的祖先，不知从什么时候开始让中国人养成了喝白开水的好习惯。虽然可能那时候的人们还没有一丁点儿水源性疾病的概念，但是烧开水确实能杀死水中的致病微生物。这个习惯保持至今，让不少中国人免受了由喝生水带来的疾病折磨。(热水是好的，那些让生病的女友多喝热水的男朋友们，就算你们常常被吐槽，对的事情，还是要坚持的)/pp　　科学技术的进步，带动了各种分析设备的发明，从而发现了许多原来一直在水中存在，但是却不为人知的其他物质(不管你知不知道，它都一直在那儿)，水质指标的数量开始有了增加。最著名的例子有：直到17世纪，荷兰人列文虎克才用自己发明的显微镜第一次观察到雨水中存在的大量微生物。/pp　　进入工业化时代以来，现代城市也开始出现，城市里的场景是：随着越来越多的人们聚居在城市中，不能再像以前住在乡下那样能随便打水了，就出现了自来水厂(span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(0, 112, 192) "小时候听我爷爷讲，我老家在嘉陵江边，在没有自来水以前，城里人除了用井水，还要靠买江水。我太爷爷年轻时就做过挑水工人，每天清早都会去到江边，用水桶打上江水，然后担着水爬好几百级台阶，到城里叫卖/span) 后来，人们日常生活产生的污水也不能随意乱排了，建起了污水处理厂 在大型工厂里，也必须对水进行处理，才能用于生产 用过的水，也必须处理以后才能排放到环境中。/pp　　这个时期，一方面由于化学工业等重工业的飞速发展，新的化学物质不断产生，最终都会经过各种不同的途径进入到水中。另一方面由于伴随着发达国家城镇化、工业化发展起来的饮用水、污水处理、工业水处理工业的快速成长(大型工厂，像采用蒸汽发电的火电厂，必须对水进行处理、净化，才能进入锅炉，防止造成水在锅炉里结垢)，出现了大批水处理工艺参数、综合指标等新型水质指标 同时，各种水处理化学品被普遍应用于水处理过程，最终都会有残留在水中。所有这些因素，导致水质指标的数量出现了爆炸式的增长。/pp　　第二句话信息量有点大，举个例子：/pp　　在现代饮用水厂，在除藻、絮凝、消毒等工艺，会有各种不同的水处理化学品被加入水中，以保证到达居民家中的自来水达到可饮用的卫生标准，其中最著名的就是用来杀灭细菌、病毒等微生物的液氯。/pp　　氯进入水中以后，会和水分子以及水中其他的杂质发生一系列的化学反应，除了生成具有杀菌功能的次氯酸以外，还会和水中的有机物反应生成一系列新的被称作消毒副产物的含氯有机化合物(据说有致癌风险，消毒副产物在当今的饮用水界不小心就成了网红)。/pp　　自来水中溶解的氯气以及次氯酸等具有杀菌功能的化学物质，被统称为余氯 由于余氯的量关系到水中微生物的滋生情况，有时也被作为微生物指标。/pp　　那些死去的细菌和藻类，还会释放内毒素或藻毒素等物质到水中。/pp　　上面提到这些化学物质，几乎都成为了重要的饮用水水质指标。/pp　　另外，在紫外消毒工艺出现以前，氯消毒也是城市污水(包括医院废水)主要的消毒工艺。消毒过程产生的副产物自然也会随着经过处理的污水进入到环境水体中 城市污水的排放标准中也有了对相应水质指标，如三氯甲烷和可吸附卤素(AOX)浓度的最高值要求。/pp　　随着水的利用日益增加，人类对水的认知也不断深入，作为一门应用科学的水质学应运而生，其研究的主要目的就是为了解决水环境保护和水利用过程中诸多涉及水质的实际问题(当然，相信也有某些科学家只是单纯的为了满足好奇心而从事水质研究的)。/pp　　从实用角度来看，可以从四个维度来分析人们获取水质指标数据的目的：/pp　　了解杂质浓度 预测水质变化 控制和优化水处理工艺 评估水质安全。/pp　　分别说明一下：/pp　　strong了解杂质(污染物)浓度/strong，很容易理解，主要就是获得水中杂质(尤其是有害成分)的浓度数据，根据这些数据进行管理，现在各国的污染物排放监管法规越来越严格(例如：中国将在2018年1月1日正式实施的“环境保护税法“明确了以排放水中的污染物当量来征收环境税) 或者指导水的分级使用(灌溉、游戏、作为饮用水水源、景观、各种工业用途等等) 或者诸如水中污染物浓度超过标准值报警等等作用。/pp　　strong预测水质变化/strong：环境中天然状态下水，会随着外部环境条件的改变而发生变化 而人工处理的水，在处理、储存、输送、使用过程中也会发生变化，需要基于水质指标数据，对水质变化做出预测，降低水质安全风险。/pp　　strong控制和优化水处理工艺/strong：控制和优化水处理工艺的目的是保证处理后的水质达到标准要求，节约处理过程的能耗，节省水处理化学药品的消耗。所有的控制和优化都离不开水质数据的支持。/pp　　strong评估水质安全/strong： 重要的内容最后讲。其实前面所做的一切都是为了水安全(水安全包括充足的水量和水质安全两个方面的内容，这里我们只讨论水质安全问题)。/pp　　狭义的水质安全是主要指饮用水以及和人体直接接触的各种水(泳池、医疗用水等)-这是人们最关心的 现在还加上了生态安全的问题，人们已经认识到了，环境水质的恶化将会严重影响生态安全。/pp　　广义的水质安全还包括生产安全，对工业生产来说，水质会影响到工业企业生产装置和设备的运行安全(如锅炉、汽轮机、加热管线等等) 以及最终产品的品质(前面说过的IBM半导体工厂的用水必须是经过若干工序严格处理的超纯水，否则，根本做不出合格的芯片-(按照电子工业的术语叫“良品率”低)。污染水体对种植、水产养殖等农业生产的危害更是众人皆知，这里不再啰嗦。/pp　　目的清楚了，接下来让我们看看目前具体有哪些水质指标：/pp　　span style="color: rgb(0, 176, 240) "1、 先说简单的物理指标/span，最早的物理指标大多是通过人的感官就能观察到的一些性质，如：透明度、嗅味，浑浊度、颜色(色度)、温度等等。古人的经验已经告诉我们，这些指标在评估水质安全方面的价值了 发展到今天，浊度、透明度、色度等好些水质指标已经得以量化，可以通过分析仪器准确测量了。/pp　　span style="color: rgb(0, 176, 240) "2、 成分指标/span： 天然水体中包括重金属离子、无机阴离子(氯离子、硫酸根等)、溶解气体(氧、二氧化碳等)、溶解性有机物等在内的各种天然杂质 微生物、藻类及其代谢产物，以及经过各种途径(雨水、土壤流失、人和动物的排泄物等等)进入水体的人工合成化合物，乃至这些物质在自然界的反应产物或者通过生物体代谢的产物。这些物质随着分析技术的发展而逐渐被发现，就像前面提到的列文虎克发现水中微生物的故事，许多水质指标都是这样出现的。/pp　　成分指标也包括在饮用水、工业用水，净化后的污水以及再生水等经过人工处理的水中，人为添加的水处理化学品及其反应产物，如饮用水中的余氯和消毒副产物等。(饮用水中最具代表性的一类消毒副产物是三卤甲烷 由于三卤甲烷的含量很低，直到20世纪六十年代一种叫做“电子捕获器(ECD)“的分析设备的出现，才被人们所知)/pp　　成分指标分为单一成分指标和综合成分指标。综合指标是指具有相同或者相似化学、生物学特性的一类物质的量。比如：总有机碳、总磷、总氮、PH值、细菌总数等等。/pp　　成分指标是数量最为庞大的一类水质指标，目前各种水质标准中提到的化学指标、重金属指标、微生物指标等一般都属于成分指标范畴，由于新的化学物质的研制、生产和使用，一直都不断在出现新的成分指标。/pp　　span style="color: rgb(0, 176, 240) "3、 评估性综合指标/span：这类指标不是指水中某种已知杂质的浓度，而是表征在水中的化学生物成分和物理特性的共同作用下，水会表现出某些特定的化学或生物学属性或能力。评估及综合性指标往往通过人为设定实验条件得到结果，这类指标中最有代表性就是大家耳熟能详的COD(化学耗氧量)，表示在特定条件下，水中能被强氧化剂氧化的物质需要的氧的量 /pp　　COD现在是评估水有机污染程度最重要的指标。其他常用的评估性综合指标还有硬度(最初表示水中离子沉淀肥皂的能力)、碱度、BOD(生化需氧量)等等。/pp　　生物毒性指标，生物毒性表示水中的化学杂质整体所表现出来的对某种生物的毒性效应。主要分为急性毒性指标和遗传毒性指标，是快速评价未知成分的水是否安全的非常有价值的指标(现实中，受制于技术水平、分析成本等诸多因素，现在的分析技术无法做到分析穷尽水中所有的成分)。/pp　　在实际应用中，“生物毒性“作为一类特殊的评价性指标，常用来直接评估饮用水水质安全性。具体方法是选用某种生物(如发光细菌或者大型蚤、藻类等等)作为标准样品生物，用仪器检测这些生物接触待测水样后的反应。/pp　　span style="color: rgb(0, 176, 240) "4、 水质转化潜能指标/span，反应水质在诸如处理、储存、输配过程中随时间发生变化的趋势或者评估加入某种化学物质以后水质的变化潜能 主要分为水质稳定性(生物稳定性和化学稳定性)和水处理特性两类 /pp　　例如，“消毒副产物生成势“这个指标就是在水处理过程中，用来衡量水源加入氯气(或其他消毒剂)消毒以后消毒副产物的生成潜力的。/pp　　“同化有机碳(AOC)”，则用来评估饮用水在输配管网中微生物的最大生长潜力(在输配管网中，水中的余氯、钙镁离子、硫酸盐等化学物质、微生物，以及管道自身的材质、管壁附着的微生物、水垢以及水流速等的相互作用，形成了一个十分复杂的系统，AOC作为生物稳定性指标，和其他的生物和化学稳定性指标是评估和预测饮用水经过管网输配，到达居民家中时水质状况的重要指标 例如：打开水龙头，出现“黄水”，往往是因为水的化学稳定性出了状况，输水管道被腐蚀，铁溶解到了水中。/pp　　广义上讲，水质评价常常用到的BOD也是衡量废水可生化性能的一个非常有用的指标(BOD本身还是评价水有机污染的水质指标和废水生物处理工艺中重要的工艺指标)。/pp　　另外，现在常常出现某地湖泊水库藻类爆发的新闻，主要就是因为水体中的氮磷等物质浓度超过一定水平(常说的“富营养化”)，在适宜的环境条件下(温度、日照、水流速度等)发生的。藻类爆发的危害很大(蓝绿藻中释放的微囊藻毒素是迄今发现的最强的肝肿瘤促进剂)，如果能根据获得的水质数据(中国用于水体富营养化评估的水质指标分别是：叶绿素、总磷、总氮、高锰酸盐指数(CODMn)和透明度)和环境、气象数据提前预测，提早介入，可以有效降低爆发的风险。现在，对于环境水体中由于水质变化引起的藻类生长潜力变化也属于广义的水质转化潜能研究范畴。/pp　　span style="color: rgb(0, 176, 240) "5、 工艺指标，/span是指在水处理工艺中用来调整或者控制后续工艺的水质指标。这些工艺指标的变化是水中多种物理、化学、生物特性综合作用的结果。/pp　　例如，污水生物处理工艺常用的污泥体积指数(SVI)，就是衡量活性污泥法工艺中污泥沉降性能的指标 /pp　　流动电流是原水净化过程中的絮凝沉淀工艺时常用的工艺指标 /pp　　而最近十分红火的膜处理工艺中，最受关注的一个指标就是污染指数(SDI)，SDI代表了水中胶体、固体颗粒等能造成膜堵塞的物质的量 其大小关系到膜的运行寿命和维护费用/pp　　有一些物理指标和成分指标，也是工艺指标 比如：浊度和余氯是饮用水处理的关键性工艺指标。而BOD和COD则是污水处理的重要工艺指标 /pp　　随着水处理新工艺的不断出现，还会产生更多的工艺指标。/pp　　span style="color: rgb(0, 176, 240) "6、 替代指标/span：对于某些测量起来很困难，或耗时间太长，或成本太高 或者没有办法实现连续测量的水质指标，选择和该指标相关，而且能够反应该指标变化的其他参数进行测量。/pp　　应用最为广泛的替代指标是UV254(水样在254nm波长的吸光度)。UV254的数值和水中的腐殖质等有机物浓度具有很高的关联性，实践中，常常用UV254的值来衡量水中有机污染物的情况。/pp　　再举一个例子，饮用水中两虫(隐孢子虫和甲第鞭毛虫)的去除和浊度或者水中颗粒物数量的降低具有相关性，通过浊度值或者颗粒物数量的监测，就可以间接确认两虫去除率。/pp　　关于替代指标，多说两句：/pp　　不同于直接测量，通过间接测量方式。替代指标的出现为实现水质在线监测提供了广泛的应用空间。/pp　　当下，各种新的分析技术(如全光谱扫描、三维荧光、流式细胞术等等)都开始应用到了水行业，提供了数量巨大的水质信息，同时，随着计算能力的指数级增长，许多以前无法处理的信息得以数字化，得到分析和处理，带动了更多的替代指标出现。/pp　　举例，荷兰科学家最近开发了基于马赫-曾德(Mach-Zehnder)干涉原理的饮用水水质安全预警仪器，其原理是：污染物进入水体以后，会改变水的折射率，通过干涉光可以测量到这种变化，可以实现连续在线监测，其能够响应的污染物浓度可以低至百万分之一(ppm)水平/pp　　需要说明的是，上面几种水质指标的划分并非基于严格科学的方法，有些指标的界限也比较模糊，彼此之间还有许多重叠的部分 不过，这样可以帮助我们从不同角度来了解水质指标的来源，用途等等。/pp　　今天，地球上已知的化学物质已经超过700万种 而且，人类的化学工业和实验室每天都还在制造出新的化学物质，其中的大部分通过各种渠道最终都会进入到水中。(由于样品富集和质谱等微量污染物分析技术的快速发展，近来，水中的抗生素和环境激素等低浓度化合物引起了很多关注)/pp　　可以预见：随着分析技术、数据挖掘和处理技术，以及新型水处理工艺的应用，在三种技术的共同推动下，未来水质指标的数量还将不断增加。/pp　　最后，送福利，回答一个热门问题：span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong面对数量越来越多的水质指标，在评估水质安全时，如何选择哪些有用的指标呢?/strong/span/pp　　答案很简单： 根据水的用途来确定需要的水质指标。/pp　　具体做法是：针对不同用途的水，选择不同的水质指标，提出不同的水质指标限定值要求。一般而言，对于涉及人体健康和环境安全的水，水质指标的数量就比较多 而对于生产或者实验用水，就主要是几个为数不多的关键性成分指标。/pp　　举例：大家都很关心的中国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)，由于涉及到公众健康，规定了包括感官指标、微生物指标、一般性化学指标、毒理指标和放射性指标等几大类水质指标下的总计106项具体指标。/pp　　GB3838-2002《地表水环境质量标准》中也有109项水质指标。/pp　　而去年刚发布的分析仪器用水质标准GB/T 33087-2016《仪器分析用高纯水规格及试验方法》才只有区区6项指标。(重点是：即使只有6项，这些指标也涵盖了物理指标和成分指标这两类最基础的水质指标：成分指标中的无机阴离子(氯离子)、无机阳离子(钠离子)、弱电解质(硅酸根)、有机物(总有机碳或COD)和微生物(细菌总数)、以及物理指标的电阻率)，基本上能够对实验室用水水质进行全面评估了。/pp　　近来，政策和媒体都十分关注的“黑臭水体”(这可是网红一枚)，由于主要涉及景观方面的用途，更只是仅用4项水质指标就能完成评估和分级，它们分别是：溶解氧、ORP(氧化还原电位)、氨氮以及透明度。/pp style="text-align: right "strong（供稿：重庆昕晟环保科技有限公司 总经理程立）/strongbr//p

很多分析仪器的研发制造者和使用者，没有完全搞清楚或根本没有搞清楚分析仪器中核心技术指标的概念，特别是指标的物理意义、分析误差的影响、表述方法、国际接轨等方面，至今还有人在使用早已过期或被淘汰的仪器学名词。本文针对这些问题，结合作者长期实践、参考仪器学理论和国际接轨的有关论述，对这些问题进行了讨论。希望对广大从事分析仪器研发制造和分析仪器应用的科技工作者有重要参考意义。吸光度和光密度吸光度（Absorbance）指物质对光的吸收。Beer[1] 的研究结果是吸光度与物质的透光率（Transmittance）的对数成正比，又称之为比尔定律。其表达式为：A=-LogT；式中A为吸光度；T为透光率（透光率与物质的浓度成正比）。光密度（Optical density）是指物质的光学密度（过去人们用它表示物质对光的吸收，并且用O.D表示）。因为O.D，不能准确表达物质对光的吸收，所以在1982年，国际物理学会年会就废除了光密度这个名词。但至今仍有人使用这个被淘汰了很久的名词，应该予以纠正。基线平直度和噪声[2]-[3]基线平直度是指在每台光吸收类仪器的波长范围内，每个波长上噪声的最大值就是仪器的基线平直度（Baseline straightness）。测试方法是：在整个波长范围内进行扫描，哪个地方的峰-峰值最大，它就是该仪器的基线平直度。但是因为有的仪器在整个波长范围内扫描后，有些波长上的噪声很大，仪器的基线平直度不达标，所以，提出在波长范围内两端各缩短20 nm来测基线平直度，仪器就达标了。事实上这是不正确的，因为基线平直度的定义就是在整个波长范围内进行扫描，所以这种方法测试得到的是虚指标。人们应该对基线平直度正确理解，对错误的测试方法予以纠正。噪声（Noise），是指仪器在500nm处随机输出的信号，以此来粗略比较仪器噪声的指标（500nm处的噪声大或小，其他波段的噪声可能就会大或小）。其测试方法：仪器固定在500 nm处，时间扫描在60 min内（国际接轨的方法），任取10 min，或在30 min内（我国的国家标准），任取10 min，这10 min内的最大值与最小值之差就是噪声。目前我国相关企业对基线平直度和500 nm的噪声指标的理解和测试方法还存在不少缺陷，应该引起高度重视，采取正确的、国际接轨的方法。准确度和重复性准确度（Accuracy）是指测量值与真值（或理论值）之差。它是分析仪器研发制造者和分析测试工作者最关心的核心指标之一，也是衡量仪器好坏的关键之一。准确度一般用标准片或标准液测试，测试点一般是546.1nm、435.8nm、365.0nm、313.0nm、253.7nm等等。但是313.0nm因为信号弱，比较难测准。准确度可以是正值也可以是负值，所以前面应该加±符号。重复性是多次测量中的最大值与最小值之差，所以它的数字前面不能加±符号。但是很多人忽略了这一点，将准确度与重复性的数字写成一样，都不加±符号。精密度和精度 精密度（Precision）是指多次测试数据的离散性，也称之为重复性（Repeatability）；而精度是包含精密度和准确度的名词，因此精度与精密度是绝然不同的两个概念。但是，目前国内外很多科研工作者将精密度和精度两个概念混为一谈，随意乱用。精密度和精度这两个名词虽说只相差一个字，但其物理意义完全不同，值得大家重视。分析仪器检测数据的光度准确度、精密度（重复性）、精度三者的物理概念区别很大！分析仪器研发制造者、使用者搞清楚这三者的物理概念、相互的关联非常重要，应该高度重视。为了说明上述指标的物理意义和区别，wensted[4]和Owen[5]教授做了很多研究，下图是他们提出的比较示图，可以清晰的说明上述问题。下图中：(a)精密度和准确度都较差；(b)精密度好，准确度差；(c)精密度差，准确度好；(d)精密度和准确度都好，这就是精度好！所以精度包括精密度和准确度。目前，国内外很多公司，都混淆这三者的概念，经常有人泛用，可谓眉毛胡子一把抓！分光光度计和光度计顾名思义，分光光度计（Spectrophotometer），是分光的光度计，而光度计（photometer）是不分光的。但是很多科研工作者随意定义，例如：原子荧光光度计是能量分散型的仪器，目前还没有分光型的原子荧光分光光度计仪器，只有原子荧光光度计；但是很多科研工作者经常把原子荧光光度计说成原子荧光分光光度计。线性和线性动态范围一般来讲，线性（Line）是指同一浓度上，取2、4、6、8、10的量（浓度或各种量纲的量）作出的直线，例如：光谱、色谱分析中的工作（标准）曲线。而线性动态范围（LDR）是指取以数量级递增或递减的量（浓度或各种量纲），例如:2×10-8、2×10-7、2×10-6、2×10-5、2×10-4等作出的直线，它代表仪器所应用的样品最小和最大的范围。LDR在光谱、色谱分析工作中非常重要[3]，值得广大科研工作者重视。Line和LDR是完全不同的概念。建议大家不要混淆。PPM和浓度PPM指的是百万分之一（10-6），是无量纲的；而浓度是指单位体积溶剂中所含物质的含量，是有量纲的，例如：µg/L、mg/L、g/L等等。但是，在日常的分析检测工作中，经常看到有人说“浓度是多少PPM”。经常有人把PPM说成µg/L,这也是在混淆概念，值得重视的问题。吸光度误差和透过率误差如前所述，吸光度是物质对光的吸收，表达式为： A=-LogT（A为吸光度，T为透过率）。所以，吸光度误差就是物质对光吸收的误差，即ΔA。透过率是指物质对光吸收了一部分，透过了一部分，二者的比值就是透过率。其数学表达式为：T=I/I0，式中T为透过率，I0为入射光，I为透射光。所以，透过率误差就是ΔT。但是ΔA和ΔT二者的概念是绝对不同的。这方面国内外很多科技工作者也没有搞清楚，或者没有完全高清楚。作者对此作了很多研究。请读者参阅：《李昌厚著，紫外可见分光光度计，北京：化学工业出版社，2003》和《李昌厚著，仪器学理论与实践，北京：学出版社，2008》。稳定性、漂移和重复性[3]稳定性是分析仪器的重要指标之一、是分析仪器可靠性的基础。目前国内外科研工作者经常混淆概念，他们说“漂移小就是稳定性好”，这是不完全的说法。当然，仪器的漂移大，肯定不是受使用者欢迎的好仪器。如果仪器的漂移很小，但是重复性差：即同一台仪器，对同一个样品，在同一时间，同一个操作者，多次操作，所得数据不同；或同一台仪器，对同一个样品，在同一时间，不同的操作者，多次操作，所得数据不同；或同一台仪器，对同一个样品，在不同时间，同一个操作者，多次操作，所得数据不同；或同一台仪器，对同一个样品，在不同的实验室，同一个操作者，多次操作，所得数据不同，这也肯定不是使用者所欢迎的好仪器。所以，我们说分析仪器的稳定性应该包括漂移和重复性。浴盆效应和故障率[3]一台仪器的故障率多与少很重要，人们总是希望自己的仪器故障率越小越好。但是很多人因不了解仪器学理论，也对仪器的故障率含义不清楚。经常会听到有些仪器销售商介绍他们的仪器是“0” 故障率、30年不会出故障。如果一台分析仪器的故障率很高，经常出故障，它的可靠性肯定不好，一定不是台好仪器。但是，我们绝对不能说一台分析仪器的故障率为“0”，或者说仪器是“0”故障率、30年不会出故障。作者多次见到过日本某医疗仪器公司推销高电位治疗仪，他们说：“我们的仪器永久保修，保证30年不出故障”。任何现代分析仪器的组成，都是有电子学部分的，其电子学元器件都有电子元器件失效的浴盆效应问题。即：电子元器件不可能使用30年却不出现故障。一般电子元器件使用到一定时间后，它自然会失效，会出现频繁的故障。这就是众所周知的电子元器件失效的浴盆效应理论（电子元器件的失效期一般为10年）。电子元器件失效的浴盆效应理论，是仪器学中电子学理论的一部分，是不能违背的。电子学元器件失效的浴盆效应如图所示。电子学元器件失效的浴盆效应理论原理图在上图电子元件失效的浴盆效应的前沿时期，仪器的故障率较频繁。其前沿期大约需要1年左右的时间；有些制造商在厂里对仪器进行较长时间的老化，可以将前沿期在工厂车间里面提前解决（或大部分在工厂车间里面解决），仪器到了用户手里，很快就可进入稳定期（盆底），此时仪器的故障率小，使用者对其非常满意。具体来说，仪器到达电子元器件失效的浴盆效应的盆底时仪器将非常稳定，这段时间大约是8年左右。等到仪器使用时间到达浴盆效应的后沿期，仪器的故障率又会开始上升，并且，随着时间的推移仪器故障会非常频繁；这段时间大约是一年左右。前沿期、稳定期、后沿期三者之和约为10年左右。所以，国外发达国家的分析仪器使用10年就更新，这是有理论根据的。国外因其富有，科研工作者的仪器使用了10年就更新（仪器到达了电子元器件失效的浴盆效应终点），不采取维修办法；而我国或一些发展中国家，因为经济原因，电子元件失效的浴盆效应十年到期了，就采取对仪器维修（调换新的电子元器件）后继续使用的办法，这也是正常的，并且是符合仪器学理论的。综上所述，仪器的“0故障率”、30年不会出故障是不存在的。讲医疗电子仪器“30年不出故障”是违反仪器学理论的。只有说仪器的故障率低，其故障率符合仪器学中电子元件失效的浴盆效应才是正确的。因此，我们在设计、使用、评价仪器时，特别是挑选分析仪器时，一定要重视浴盆效应和故障率的问题。主要参考文献[1]A.Beer, Ann.der Physik.Chemie,(3),26,78(1852).133.[2]李昌厚著, 紫外可见分光光度计，北京：化学工业出版社，2005.[3]李昌厚著, 仪器学理论与实践, 北京: 科学出版社, 2008.[4]Wensted，lnstrument Check Systems,Published in Great Britain by Hencry Kimpton PublishersLondon,1971.[5]Tony Owen, Fundamentals of UV-Visible Spectroscopy, 1996, Germany Hewkett-Packard publication number 12-5965-123-E.作者简介李昌厚，男，中国科学院上海营养与健康研究所（原中国科学院上海生物工程研究中心）研究员、教授、博士生导师；国务院政府津贴终身享受者；原仪器分析室主任、生命科学仪器及其应用研究室主任；先后任天津大学、华东理工大学等兼职教授、上海化工研究院院士专家工作站专家委员会成员、中国仪器仪表学会理事、中国仪器仪表学会分析仪器分会第五届和第六届副理事长、全国光谱仪器专业委员会副主任、全国物理光学仪器专业委员会副主任、全国高速分析专业委员会副主任、国家认证认可《实验室资质认定评审员》（原国家认监委实验室计量认证/审查认可国家级常任评审员）；《生命科学仪器》副主编、《光学仪器》副主编、《光谱仪器与分析》副主编、国家科技部 “十五”、“十一五”、“十二五”、“十三五”多项重大仪器及其应用专项的专家组组长等职。主要研究方向：主要从事光谱仪器及其应用研究、色谱仪器及其应用研究；在仪器学理论、分析仪器性能指标的测试方法、光电技术等方面有精深研究；以第一完成者身份，完成了15项科研成果，其中5项获得省部级以上科技奖励（含国家发明奖1项）；以第一作者身份，发表论文280篇（退休前发表183篇、退休后发表97篇）；以个人身份出版了：仪器学理论与实践、光谱仪器及其应用、色谱仪器及其应用等的专著5本。曾先后任北京普析、美国ISCO等国内外十多家高科技公司的专家顾问组组长、《仪器信息网》等多个高科技学术团体的技术专家顾问或专家委员会成员。先后在全国各省市、自治区、大专院校、科研院所作学术报告、讲课、技术培训等600次上。为中国的民族分析仪器及其应用做出了应有的贡献！

p　strong　仪器信息网讯/strong 2019年，在北京市科委的支持下，由北京海关组织开展的“国产仪器设备验证与综合评价”进入第五期课题，共有7家仪器公司的7款“尖子”产品参与，敢于接受权威实验室的评价考核。目前已有4台设备完成了验评工作。/pp　　6月10日，第五期课题行将过半之际，北京海关在北京京仪大酒店特别召开“分析化学领域国产仪器验证与综合评价课题推进会”，邀请验评项目的组织方、实验室专家及仪器厂商，就课题的整体进展及完成参评设备的总体情况进行汇报。/pp　　在中美贸易摩擦愈演愈烈的情况下，如何借助验评项目提升国产仪器的性能指标、打开国产设备的占有率、让更多高端实验室用户真正接纳国产仪器，与会专家和曾经参与验评以及有意参与验评的“新”、“老”企业纷纷提出各自的意见和建议。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/321823ba-d3ce-4a3a-a759-7435cdc55a35.jpg" title="IMG_4793.jpg" alt="IMG_4793.jpg"//pp style="text-align: center "strong分析化学领域国产仪器验证与综合评价课题推进会/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/31895550-29b2-4c94-a6da-5e21380c2be3.jpg" title="IMG_4784.jpg" alt="IMG_4784.jpg"//pp style="text-align: center "strong北京海关科技处赵靖敏副处长主持推进会/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/897ecd17-9bc4-4047-86d2-8d8af8093700.jpg" title="IMG_4804.jpg" alt="IMG_4804.jpg"//pp style="text-align: center "strong分析化学领域国产仪器验证与综合评价课题整体情况汇报/strong/pp style="text-align: center "strong北京海关技术中心(原北京检验检疫技术中心) 刘鑫博士/strong/pp　　刘鑫博士代表项目组汇报课题的整体实施情况。项目组完成了全自动烷基汞分析仪、便携式激光拉曼仪、3D面积测定仪、荧光分光光度计4台仪器的验评工作，完成7台仪器的验评方案制定，并初步建立了软件测评方案 针对北分瑞利及其便携式原子荧光分光光度计团队，完成一次“点对点”式“闭环”工作对接 起草7项行业标准草案，撰写11篇学术论文，申请实用新型专利10项并获得授权5项 同期召开3次媒体推介会，完成新闻报道6篇和验评故事2篇，还建立了“国产仪器验证与综合评价”公众号。/pp　　下一阶段项目组将重点完成课题计划任务书中未完成的内容，包括后续3台仪器的验评工作、开展软件测评、完成一次“点对点”式“闭环”工作对接、完成公众号文章推送工作等。开展验评工作的同时，北京海关技术中心还购置了一台海光仪器的HGA-100直接进样测汞仪，中国肉类食品综合研究中心购置了一台上海汇像的PHS620BF 3D面积测定仪，并将推广国产仪器融入到日常的教学和科研工作中。通过客观评价和权威报告，打通国产仪器从生产迈向用户的大门。/pp　　3家核心验评实验室的代表分别介绍4台参评设备的完成情况：/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/8dffa218-34dc-4f4f-8ed5-48cef3cdf1a9.jpg" title="IMG_4831.jpg" alt="IMG_4831.jpg"//pp style="text-align: center "strong上海汇像PHS620BF 3D面积测定仪验评汇报/strong/pp style="text-align: center "strong北京海关技术中心 邱烨/strong/pp　　参与上海汇像PHS620BF 3D面积测定仪验证评价的核心实验室是北京海关技术中心，协同实验室是中粮营养健康研究院、国家肉类食品质量监督检验中心。通过对仪器的运行稳定性及软件应用性、仪器基本性能(含表面积精密度及准确度、表面色差和粗糙程度影响、位置影响)、仪器实际应用等方面进行测试，得出仪器状态稳定、硬件及软件应用良好的结论。项目组还发现仪器的扫描成像效果会受到样品表面材质和颜色干扰，促使企业快速反应，推出了3D面积测定仪的配套产品——全自动喷涂显像仪，解决手工喷涂的环境和操作等一系列问题。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/6861821b-7e32-4d57-9ccd-bc9ef42d1ca5.jpg" title="IMG_4865.jpg" alt="IMG_4865.jpg"//pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C272052.htm" target="_blank" title="普立泰科MMA72全自动甲基汞分析仪" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong普立泰科MMA72全自动甲基汞分析仪/strong/span/astrong验评汇报/strong/pp style="text-align: center "strong北京海关技术中心 孔维恒/strong/pp　　参与普立泰科MMA72全自动甲基汞分析仪验证评价的核心实验室是北京海关技术中心，协同实验室是中国农业大学理学院和北京疾病预防控制中心。通过对仪器的基线噪声与漂移、重复性、线性动态范围、短期稳定性、分离度等基本性能指标和准确度等应用性能指标进行评价，发现仪器相比传统方法更简便、检测灵敏度高、测试数据准确、仪器精密度高、符合现行标准。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/f6723453-53b6-44ff-bbde-7d9e885cd6f8.jpg" title="IMG_4862_副本.jpg" alt="IMG_4862_副本.jpg"//pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C272873.htm" target="_blank" title="西派特ExR5便携式激光拉曼光谱仪" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong西派特ExR5便携式激光拉曼光谱仪/strong/span/astrong验评报告/strong/pp style="text-align: center "strong北京海关技术中心 孔维恒/strong/pp　　参与西派特ExR5便携式激光拉曼光谱仪验证评价的核心实验室是北京海关技术中心、北京市理化分析测试中心，协同实验室是国家肉类食品监督中心、中国医学科学院药用植物研究所。通过对激光功率稳定性、位移准确度、拉曼强度稳定性、光谱分辨率、信噪比、危险化学品识别、药物定量分析等仪器基本性能和应用性能进行验证评价，发现该仪器实现了高信噪比、失真度小的拉曼光谱测量，显著提高拉曼对混合体系定性的适应性和准确性，可满足现场实验室快速无损分析需求。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/6f521d02-0753-4948-8780-41aaa803a01c.jpg" title="IMG_4915.jpg" alt="IMG_4915.jpg"//pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C266401.htm" target="_blank" title="天美FL970荧光光谱仪" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 176, 240) "strong天美FL970荧光光谱仪/strong/span/aspan style="color: rgb(0, 176, 240) "strong/strong/spanstrong验评报告/strong/pp style="text-align: center "strong北京建筑大学 赵晨博士/strong/pp　　参与天美FL970荧光光谱仪验证评价的核心实验室是北京建筑大学、北京海关技术中心，协同实验室是北京市理化分析测试中心、国家肉类食品质量监督检验中心。方案验证了仪器的波长准确度、重复性、检出限、信噪比等基本性能，并在金属有机骨架材料、环境中溶解性有机质的研究中得到应用，仪器的稳定性、灵敏度和准确度均体现出较高水平，操作软件简便易用，得到验评实验室的肯定。北京建筑大学已将FL970荧光光谱仪应用至本科教学中，用仪器所做的相关课题研究也被投稿至著名期刊，预期会被录用。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/cb0628eb-8fd9-43b0-a241-f9542434946f.jpg" title="IMG_4939.jpg" alt="IMG_4939.jpg"//pp style="text-align: center "strong北京海关科技处庄卫国处长发言/strong/pp　　作为分析化学领域国产仪器验证与综合评价项目组织方的管理部门，庄卫国处长充分肯定开展国产仪器验证与综合评价对于增强用户自信心是一项十分有意义的工作。他表示希望国产仪器在满足要求的前提下，能够充分运用到海关的各大实验室中，甚至能够走出国门、推向国外。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/926a43de-9529-49c1-802f-1fde6ff53ed4.jpg" title="IMG_4962.jpg" alt="IMG_4962.jpg"//pp style="text-align: center "strong北京海关技术中心张刚高工介绍可靠性评价/strong/pp　　随着验评项目的有序开展，实验室专家和用户对于国产仪器的性能质量，尤其是可靠性指标提出了更高要求。分析化学领域第六期的验评课题已提交申请，下一步有望将可靠性指标纳入验证与综合评价的考核维度。仪器的可靠性、环境可靠性、电气设备的安全性以及仪器的电磁兼容抗干扰度都有可能成为关注重点，项目组将会优选与应用性能关联度高的可靠性指标开展研究。张刚在会上分享了对设备可靠性评价的看法，以及北京海关技术中心能够给予的支持。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/40e825e5-99e2-41a8-8698-17999f7c097f.jpg" title="1_副本.jpg" alt="1_副本.jpg"/img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/b9602cc8-f328-4b15-bbba-06e48d747e0d.jpg" title="2_副本.jpg"//pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/0e7ac6be-3da8-43f4-bec3-b12f0d1e8824.jpg" title="3_副本.jpg"//pp style="text-align: center "strong与会代表为验评项目建言献策/strong/pp　　北京海关总检验师张锡全、北京市科委调研员李建玲、中国仪器仪表行业协会高级顾问闫增序、原北京出入境检验检疫局科技处处长刘来福、北京农业质量标准与检测技术研究中心研究室主任潘立刚、北京市化工研究院高级工程师尹洧等专家，以及普析通用、海光仪器、吉天仪器、上海屹尧、上海汇像、西派特、格瑞德曼、维科托、普立泰科、东西分析、智云达、天美等曾经参与过验评项目，恒奥科技、青岛盛瀚、慧荣和等有意参与第六期课题的企业代表纷纷发言，畅谈各自对于仪器可靠性评价和验评项目发展的看法。/pp　　关于验评项目未来的发展，如何遴选并体现用户关心的可靠性指标 如何调动企业积极性让更多高端设备参与其中 如何通过与进口比对让国产仪器知其长短 如何使验评摆脱项目依赖真正走向市场… … 这些都是专家和企业所提出的关切问题。国产科学仪器在发展，作为一项新生事物，验评项目也在助力国产的过程中也在不断实现自我完善。/p