مراقبة وتوكيد الجودة في جمع عينات مياه الشرب

1.مقدمة

ان الحصول علي عينة ممثلة صحيحة تعبر تعبيرا دقيقا عن مكونات المجري المائي أو المستودع المائي أو مشروع المعالجة أو موقع جمع المياه هو الهدف الاساسي لعملية جمع العينات .

وتختص عمليات مراقبة الجودة في جمع العينات بكافة الانشطة والمهام  والتقنيات  التي تستخدم لتحقيق متطلبات جودة جمع العينات مثل متطلبات مواصفة قياسية معينة وتهدف الي اكتشاف وتحديد الخطأ في جمع العينة , بينما تختص اجراءات توكيد الجودة بمنع تكرار الأخطاء في جمع العينة ومنع كافة الاحتمالات لحدوث تلك الاخطاء.

الجودة في جمع العينات تحقق :

 

–          جمع العينة الصحيحة

–          الجمع الصحيح للعينة

–          منع تلوث العينة

–          تقليل الخطأ في جمع ونقل وتجهيز وتحضير ومعالجة وحفظ وتخزين العينة

 

احمد السروي

 2.مراقبة وتوكيد الجودة في جمع العينات

بالإضافة للنتائج المعملية، هناك سلسلة من الإجراءات تؤكد درجة الثقة في النتائج الكلية. وتتضمن الخطة المذكورة فى هذا الجزء سلسلة من الخطوات والأساليب التى يمكن تلخصيها فيما يلي:

أ- معايير عامة لضمان الجودة.

ب- منع تلوث العينات.

ج- إجراءات حقلية لضبط الجودة.

د- تجهيز العبوات (الأوعية) .

أمعايير عامة لضمان الجودة

١. يجب حفظ كل الأجهزة والأدوات نظيفة، وفى حالة جيدة.

٢. وجود سجل بقطع الغيار، والإصلاحات التى تمت على كل جهاز.

٣. الحفاظ على البيئة دون تلوثها فى أماكن العمل.

٤. إتباع طرق قياسية موثوق فى مصداقيتها ونتائجها لجمع ونقل وحفظ وتخزين العينات .

بمنع تلوث العينة اثناء وبعد جمعها

قد تتلوث العينة في الموقع اثناء جمعها , وقد تتلوث اثناء نقلها من الموقع الي المعمل , وقد تتلوث داخل المعمل اثناء تحضيرها أو تجهيزها , وقد تتلوث اثنء تحليلها ,  وقد تتلوث اثناء تخزينها وحفظها . ونظرا لأن النتائج التى يحصل عليها تعتمد أساسا على العينات التى تصل إلى المعمل فإن هناك إجراءات يجب إتباعها، والتقيد بها حتى يمكن التأكد من أن العينات المرسلة للتحليل ممثلة تماما للواقع ولم تتعرض لأى تلوث أثناء أخذها أو نقلها أو تحضيرها أو تخزينها , ولم تتعرض لأى تحلل نتيجة لتخزينها. ونظرًا لأن مصادر التلوث متعددة فنذكر فيما يلي بعض الاحتياطات الواجب إتباعها:

١. القياسات الحقلية مثل قياس الأس الأيدروجيني، ودرجة الحرارة، وتركيز الكبريتيد يجب إجراؤها على جزء منفصل من العينة، يتم التخلص منه بعد إجراء القياس مباشرة.

٢. العبوات المستخدمة لتجميع العينات يجب أن تكون جيدة لم تستخدم من قبل، وتكون قد أجريت عليها عملية التنظيف اللازمة مثل الغسيل بالحمض- التنظيف بالمذيبات- التنظيف بالبخار حسب نوع التحليل المطلوب إجراؤه.

٣. استخدام نوعيات مناسبة من العبوات (بلاستيك- زجاج) تتناسب مع كل تحليل.

٤. عدم استخدام أي عبوات معملية سبق استخدامها مع محاليل مركزة، فى جمع العينات المراد تحليلها.

٥. اختبار كل المواد الحافظة والزجاجات للتأكد من صلاحيتها قبل نقلها إلى مكان نقل العينات.

٦. يجب أن تكون كل المواد الحافظة المستخدمة على درجة عالية من النقاوة.

٧. للتقليل من فرص الخطأ الناشئ من إضافة مادة حافظة بطريق الخطأ يجب حفظ المواد الحافظة التى تستخدم فى حالة أو حالات مع العبوات المخصصة للتحليل المخصص لهذه المواد.

٨. تغلف أغطية العبوات المستخدمة لتجميع العينات المطلوب تحليل مواد عضوية بها برقائق ألومونيوم أو شرائط تيفلون.

٩. عدم لمس السطوح الداخلية للعبوات وأغطيتها باليد بعد الغسيل.

١٠ . حفظ العبوات فى مكان نظيف خال من الأتربة، والأبخرة والميكروبات والتأكد من النظافة التامة للسيارة المستخدمة فى نقل العينات.

. تجب أبخرة الجازولين ونواتج احتراقه، وأدخنة السجائر عند تجميع ونقل العينات للتحليل.

١٢ . حفظ كل الأجهزة والمعدات المستخدمة فى تجميع العينات نظيفة مغلقة برقائق ألومنيوم سبق غسلها.

١٣ . يجب أن تحفظ العبوات المعقمة لجمع العينات للتحليل البيولوجي طول الوقت معقمة وحتى الاستخدام.

١٤ . تجنب تعرض الأدوات والمعدات المعدنية للأحماض وأبخرتها.

١٥ . عدم تعريض عبوات العينات المجمعة لأشعة الشمس ( لضمان عدم حدوث تحلل ضوئي للعينة او حدوث تفاعل بين مكونات العينة ومادة العبوة بتحفيز ضوء الشمس )، وحفظها فى درجة حرارة منخفضة.

١٦ . سرعة إرسال العينات إلى المعمل خلال فترة زمنية لا تتجاوز ثلاث ساعات وعدم تخطي زمن الانتظار الخاص بكل تحليل .

جإجراءات حقلية لضبط الجودة

تراعي الاجراءات التالية لضبط جودة جمع العينات :

١. قبل إجراء عملية جمع العينات تختار عبوة من بين ١٠ عبوات وتملأ بالماء المقطر، وتضاف إليها المادة الحافظة بنفس الطريقة التى بها العينات، وترسل للتحليل على أنها عينة بلانك ( عينة غفل أو عينة صفرية) blank لمراقبة مصدر أي تلوث أو تغير خارجي.

٢. تغسل الأدوات المستخدمة فى تجميع العينات بطريقة دورية، ويحلل الغسيل للتأكد من عدم مساهمة أدوات التجميع فى إدخال عناصر غريبة أو تلوث.

٣. عند استخدام أوراق أو أقماع ترشيح فى الحقل يجب غسلها جيدا فى المعمل وحفظها فى أكياس بلاستيك مغلفة استعدادا لنقلها.

٤. تقسم إحدى العينات (واحدة من كل ١٠ ) إلى جزئيين Duplicate وترسل للمعمل، وذلك لتحديد مستوى أي خطأ أو تفاوت ينشأ منذ وقت أخذ العينة إلى وقت وصولها إلى المعمل.

٥. تؤخذ أكثر من عينة من نفس الموقع Replicate بصورة دورية  ( مرة كل 20 تحليل)  لتحديد مستوى التفاوت من نفس المصدر.

٦. تتبع طريقة الإضافة القياسية Spiked, Standard addition وذلك بأخذ إحدى العينات، وإضافة كمية معلومة من العنصر المراد تقديره للتأكد من أن النتائج تعطى تركيزًا يعادل ما هو موجود فى العينة وحدها مضافًا إليه ما أضيف من الكمية القياسية.

دتجهيز العبوات ( اوعية جمع العينات )

تكون العبوات(الأوعية) التى توضع فيها العينات مصنوعة إما من الزجاج المتعادل المقاوم للكيماويات ولها فوهة مصنفرة، وغطاء مصنفر محكم الغلق، أو من البولي ايثيلين، ويكون محكم الغلق أيضًا، وذلك حسب نوع التحليل المطلوب. ويجب أن يكون الوعاء سهل التنظيف، وذا فوهة واسعة، وأن يسع الحجم المطلوب من العينة. وتتبع الخطوات التالية فى غسل العبوات، وأغطيتها، المستخدمة فى تجميع العينات لإجراء تحاليل المواد غير العضوية والعوامل الأخرى:

١- غسل العبوات، وأغطيتها بمنظف صناعي لا يحتوى على فوسفات، وباستخدام فرشاة نظيفة.

٢- غسل العبوات الزجاجية بحمض الكروميك.

٣- غسل العبوات بالماء العادي، ثم المقطر، ثم البخار.

٤- قلب العبوات لتصفية الماء وتجفيفها.

٥- تعقيم العبوات المستخدمة فى تجميع عينات للفحص الميكروبيولوجى، وذلك بحفظها فى أوتوكلاف لمدة ٢٤ ساعة.

وفى بعض الأحوال تعالج العبوات معالجة خاصة مثل:

١- العبوات المستخدمة فى تجميع عينات لتحليل محتواها من العناصر المعدنية، يجب غسلها بحمض النيتريك (جزء حمض + ٤ أجزاء ماء) ثم غسلها بالماء المقطر.

٢- العبوات المستخدمة لتجميع عينات لتحليل محتواها من المركبات العضوية، يجب غسلها بالأسيتون ثم إمرار البخار بها ثم تجفيفها.

توكيد الجودة في جمع العينات يؤكد الجمع الصحيح للعينات وفقا لاجراءات قياسية محددة ومكتوبة

احمد السروي

بقلم 

أحــمــد السـروي

إستشاري معالجة المياه والبيئة وجودة المختبرات

 

المراجع العلمية

  • احمد السروي , اساسيات الجودة في المختبرات البيئية,2014 , دار الكتب العلمية للنشر والتوزيع.
  • البرنامج التدريبي لمشغلي محطات تنقية مياه الشرب المستوى (ج) دليل المتدرب ,الجزء الثاني الاختبارات المعملية , مشروع دعم قطاع مياه الشرب والصرف الصحي , الوكالة الأمريكية للتنمية الدولية , 2012.

نوع ومصادر الأخطاء التحليلية في مختبرات مياه الشرب

1.مقدمة

تجري داخل مختبرات مياه الشرب العديد من الاختبارات والفحوصات الهامة للمياه , كما تجري العديد من الانشطة المعملية كجمع العينات والمعايرة وتحضير الكيماويات والكواشف وضبط الاجهزة وغيرها , وتقدم مختبرات مياه الشرب نتائج معملية هامة جدا تفيد في عمليات التشغيل للمحطات وتفيد في كشف مشكلات المعالجة والتشغيل وتقدم صورة واضحة لمكونات وخصائص المياه خلال وحدات المعالجة المتتابعة وتبين درجة المعالجة والتنقية خلال هذه المراحل اي تقدم تقييما لوحدات ومراحل المعالجة المختلفة .

وما من شك فى أن جميع التحاليل الكيميائية في المختبرات تتعرض لأخطاء تؤدى الى ظهور نتائج تبعد عن القيم الحقيقية , وهذه الاخطاء قد يكون مصدرها بشريا اي القائمين علي التحاليل من المحليين والفنيين أو مصدرها غير بشريا نتيجة للأجهزة والمعدات والكيماويات وادوات القياس وبيئة العمل وغيرها من العوامل المادية.

2.انواع الاخطاء في االمختبرات

يمكن تصنيف الاخطاء في المختبرات الي الانواع الاتية :

  • الخطأ العشوائى Random error
  • الخطأ المنتظم Systematic error
  • الخطأ الفادح Gross error
  • خطأ التقريب Rounding error
  • الخطأ العشوائى :

فى هذا النوع لا يؤدى إعادة التحليل على عينات متماثلة ومتجانسة الى نتائج متطابقة بل يعطى نتائج متفرقة تنتشر حول قيمة محورية وبذلك فإنها ذات قيمة موجبة أو سالبة نسبة الى هذه القيمة المحورية ويتفاوت بعد هذه القيم عن القيمة المحورية . ويمكن تقييم الخطأ العشوائى باستخدام الحيود القياسى. ويعزى هذا الخطأ لاختلاف ظروف التحاليل مثل :

  • اختلاف حجم العينة والكاشف المستخدم من تجربة الى أخرى
  • تذبذب درجات الحرارة كإختلاف وقت ومكان التسخين
  • تذبذب ظروف تشغيل الاجهزة كدرجة الحرارة وسرعة السريان وشدة التيار الكهربى وطول الموجة المستخدمة فى القياس
  • الخطأ المنتظم : وهذا الخطأ يأخذ مسارا محددا وتكون كل القيم المقاسة إما أصغر أو أكبر من القيمة الحقيقية وقد يكون هذا الفرق كبيرا أو صغيرا ويعزى هذا الخطأ غالبا الى:
  • عدم ثبات العينة من وقت جمعها الى وقت تحليلها
  • عدم القدرة على تحليل كل الأشكال الموجود عليها العامل المراد تحليله
  • التداخلات
  • انحراف قيم المعايرة زيادة أو نقصانا
  • قيمة التجارب الغفل

  • الخطأ الفادح : هو الخطأ الذى ينشأ بصورة عامة من عدم اليقظة لمن جمع العينة أو قام بالتحليل أو أعد التقرير , ويعزى ذلك غالبا الى :
  • اخطاء عند ترقيم العينات
  • تحليل العينة الخاطئة
  • استخدام طريقة غير مناسبة
  • القراءة الخاطئة لمقياس أو أرقام الاجهزة
  • استخدام وحدات للتعبير عن التركيز خاطئة
  • النقل الخاطئ للنتائج من كراسة النتائج الاصلية
  • نقل أرقام من مواقعها
  • اجراء الحسابات بطريقة خاطئة

 

  • خطأ التقريب : عند تقريب قراءات أو أرقام فى المراحل الاولية للحسابات تنشأ اخطاء حيث أنه فى بعض الأحوال تضرب القيم فى معاملات قد تزيد أو تقل كثيرا عن القيمة اذا بقيت دون تقريب .

لذا وجب عدم تقريب الارقام حتى المرحلة الاخيرة من الحسابات.

ويجب مراعاة ما يلى :

  • أن زيادة الخطأ العشوائى يؤدى الى انخفاض دقة التكرارية (Precision)
  • أن زيادة الخطأ المنتظم يؤدى الى انخفاض الحقيقة Trueness
  • أن انخفاض الخطأ العشوائى يؤى الى ارتفاع دقة التكرارية
  • أن انخفاض الخطأ المنتظم يؤدى الى ارتفاع الحقيقة

وينشأ عن ذلك الحالات الاتية :

الحالة

خطأ عشوائى

خطأ منتظم

التكرارية منخفضة والحقيقة منخفضة

كبير كبير

التكرارية مرتفعة والحقيقة منخفضة

صغير كبير
التكرارية منخفضة والحقيقة عالية

كبير

صغير

التكرارية مرتفعة والحقيقة مرتفعة صغير

صغير

وبذلك فإن أفضل الحالات هى التى يكون فيها كل من التكرارية والحقيقة عاليتان وهذان ينشأن من انخفاض الخطأ العشوائى والخطأ المنتظم.

 

 

3.مصادر الخطأ العملية فى معامل التحاليل

إنه يمكن اجمالا تقسيم مصادر الخطأ العملية فى معامل التحاليل الى الأخطاء الاتية :

  • (1) أخطاء تعزى للعينة
  • (2) اخطاء تعزى للكواشف المستخدمة
  • (3) أخطاء تعزى للمواد المرجعية
  • (4) أخطاء تعزى للطرق المستخدمة
  • (5) أخطاء تعزى للمعايره
  • (6) أخطاء تعزى للاجهزة المستخدمة
  • (7) أخطاء تعزى لتسجيل النتائج
  • (8) أخطاء تعزى للحسابات
  • (9) أخطاء تعزى للنقل
  • (10) أخطاء تعزى لإعداد التقارير

 

أحمد أحمد السروي

إستشاري جودة المختبرات والدراسات البيئية

المراجع العلمية

  • احمد السروي, اساسيات الجودة في المختبرات البيئية, دار الكتب العلمية , 2014.
  • Saad Hassan , Quality Control/Quality Assurance Manual for Water Sampling and Analysis, Water and Wastewater Management Programme GTZ Project No. 06.2006.3 ,July 2008.