批量样品现场筛查提效实测：霍尔德电子水质重金属分析仪重复性测评

在水污染应急排查、园区排口巡检、水源地多点位筛查工作中，往往短时间需要处理大批量水样。除仪器检出限、准确度之外，重复性（精密度）直接决定批量筛查数据是否稳定可靠；多通道机型还需要考核通道间一致性，避免并行检测带来系统偏差。

本文以霍尔德电子水质重金属分析仪（HD‑FSZ 系列，含 HD‑FSZ1 单通道、HD‑FSZ2 双通道、HD‑FSZ4 四通道）为测评对象，依据 JJF 2037‑2023《便携式溶出伏安法重金属检测仪校准规范》，开展标准溶液、模拟基体水样、实际废水三类样品重复性测评，结合批量场景分析提效能力、影响因素、现场质控对策与设备使用边界，为野外大批量现场筛查提供实测参考。

一、测评基础条件与试验方案

1. 测评仪器与耗材

（1）被测仪器：霍尔德电子水质重金属分析仪 HD‑FSZ4 四通道机型，硬件独立恒电位通道；单样本检测周期 280 秒。

（2）参考比对设备：实验室原子吸收分光光度计，作为仲裁比对设备。

（3）耗材：原厂一次性丝网印刷三电极片、水质配套试剂盒、0.45 μm 水系滤膜、有证镉、铅标准溶液。

（4）环境条件：实验室恒温测评 20±2 ℃；模拟野外现场工况温度 12‑34 ℃；分别采用交流供电、锂电池供电两种模式。

2. 测试水样分组

（1）组 1 标准溶液：设置低、中、高三个镉、铅浓度梯度标准水溶液，无基体干扰，作为基础对照。

（2）组 2 模拟基体水样：配制高盐、高有机质、含悬浮物模拟水样，模拟工业废水基体。

（3）组 3 实际水样：工业园区排口废水、受污染地表水，全部经过过滤、酸化简易前处理。

3. 四项验证试验

（1）试验一：单通道重复性试验，同一标准样品连续 7 次平行测定，计算相对标准偏差 RSD。

（2）试验二：多通道一致性试验，同一份样品分配各个独立通道同步测试，考核通道间相对偏差。

（3）试验三：模拟批量连续检测试验，不间断连续测试 24 组样品，模拟现场大批量筛查工况，评估长时间工作稳定性。

（4）试验四：实际复杂水样重复性测试，经过前处理的实际废水样品做平行样测试。

4. 判定指标

（1）单通道重复性 RSD≤5%；

（2）多通道之间相对偏差≤10%；

（3）经过规范前处理的基体水样加标回收率 85%‑115%。

二、各项重复性测评实测结果

1. 标准溶液单通道重复性测试

（1）低浓度（接近检出限）：镉 RSD4.2%，铅 RSD4.5%；痕量低浓度信号弱，离散程度略有上升，依然满足规范限值。

（2）中浓度（50ppb）：镉 RSD2.5%，铅 RSD2.7%；

（3）高浓度（90ppb）：镉 RSD2.0%，铅 RSD2.2%。

测评小结：洁净标准溶液条件下，仪器单通道重复性表现良好；浓度越接近检出限，RSD 数值会相应变大，属于电化学快检设备正常现象。

2. 多通道硬件一致性测评

采用中浓度标准溶液，HD‑FSZ4 四个硬件独立通道同步测定。四通道镉测试相对偏差 6.8%，铅测试相对偏差 7.1%。

测评小结：硬件独立通道相互电气隔离，不存在通道间明显串扰，可满足批量样品并行测试；虚拟软件多通道设备无法达到该指标，到货验收需要重点核验通道一致性。

3. 模拟大批量连续筛查稳定性试验

锂电池供电，环境温度区间 13‑33 ℃，不间断连续完成 24 组样品循环检测。镉平均测定值 48.1ppb，铅平均测定值 48.7ppb；镉 RSD4.4%，铅 RSD4.7%，通道间最大相对偏差 8.2%。

测评小结：野外锂电池供电、温度小幅波动的条件下，长时间批量连续检测，整机重复性指标依然合格；但温度剧烈突变时，建议水样回温至室温后上机，降低电化学信号漂移。

4. 复杂基体实际水样重复性测试

20 份经过过滤酸化处理的实际废水、地表水样品开展平行双样测试。经过规范前处理样品，RSD 大多处于 2.8%‑4.8% 区间；未充分过滤、酸化不到位的样品，波形杂乱，RSD 直接超过 8%，数据不可采信。

测评小结：复杂水样重复性好坏，前处理操作影响大于仪器硬件本身；不做过滤、酸化，即使仪器性能完好，平行样也会出现较大离散。

三、造成批量检测重复性变差的关键因素

1. 样品前处理因素

（1）悬浮物未过滤：颗粒物干扰电极表面富集过程，波形毛刺，平行结果波动大。

（2）酸化不充分：重金属保持络合结合态，不能解离成游离离子，造成测定结果系统性偏低，平行样差异大。

（3）高盐高有机质水样没有做梯度稀释，基体效应持续干扰溶出过程。

2. 耗材与硬件操作因素

（1）一次性丝网印刷电极黑色工作区被手触碰，电极失效；批量检测过程电极座积攒盐类结晶、废液残留，触点接触不良。

（2）批量检测沿用旧标准曲线；更换电极批次、试剂盒之后没有重新校准各通道独立曲线。

（3）电极片没有完全安装到位，接触间隙带来信号波动。

3. 现场环境与人员操作因素

（1）现场温度变化大、阳光直晒仪器，电化学基线发生漂移。

（2）大批量检测省略空白、质控样，无法及时发现试剂、器皿引入的本底干扰。

四、大批量现场筛查，保障重复性的实操对策

1. 样品预处理标准化

（1）所有浑浊水样必须使用 0.45 μm 水系滤膜过滤；水样严格酸化，保证重金属转为游离离子。

（2）高盐、高有机质废水，采用梯度稀释；同步做加标回收，验证方法有效性。

2. 多通道批量检测质控策略

（1）大批量筛查，分配其中一个通道做试剂空白，扣除本底干扰。

（2）每检测 10 份实际水样，插入一份有证标准物质核查仪器状态。

（3）临界、疑似超标样品，分配不同通道做平行复测；观察原始溶出伏安曲线，波形异常直接作废该组数据，重新取样复测。

3. 耗材与设备维护要点

（1）一次性电极严禁重复使用；批量检测间隙，使用无尘棉签清洁电极座触点盐渍、废液。

（2）更换电极、试剂盒批次，每个通道必须独立重新建立标准曲线，禁止多通道共用旧曲线。

4. 野外现场环境管控

（1）仪器避免阳光直射；尽量控制样品温度在 10‑30 ℃；温差大时，样品回温后再上机检测。

（2）批量检测不要连续无间断超负荷运行，间隔适当时间观察基线状态。

五、测评综合结论与使用边界

1. 霍尔德电子水质重金属分析仪 HD‑FSZ 系列硬件层面，单通道重复性、多通道一致性指标符合 JJF 2037‑2023 规范；洁净水样、经过规范前处理的实际水样，可胜任野外大批量现场筛查任务；多硬件独立通道能够真正实现并行检测，有效提升批量样品筛查效率。

2. 重复性不只是仪器硬件指标，样品前处理、耗材状态、现场环境、人员操作，都会显著影响平行样结果，复杂基体水样尤其明显，只测试标准溶液无法完整验证整机实际筛查性能。

3. 该设备属于现场风险筛查设备，批量筛查所得数据仅用于风险预警，不能替代原子吸收、ICP‑MS 等实验室仲裁仪器；批量筛查识别出超标、临界样品，必须规范留样，送具备 CMA 资质实验室完成确证。

4. 设备到货验收，不能只做标准溶液测试，建议同步开展模拟基体水样平行样测试，同时核验多通道之间的一致性，全面验证设备批量筛查的真实能力。