METODY BADAWCZE W OBSZARACH REGULOWANYCH PRAWNIE DOCTUS Szkolenia i Doradztwo dr inż. Agnieszka Wiśniewska
NORMA PN-EN ISO/IEC 17025:2005 5 WYMAGANIA TECHNICZNE 5.4 METODY BADAŃ I WZORCOWAŃ ORAZ ICH WALIDACJA 5.4.1 Postanowienia ogólne Laboratorium powinno stosować właściwe metody i procedury dla wszystkich badań i/lub wzorcowań objętych zakresem jego działalności. Dotyczy to pobierania próbek, postępowania z obiektami poddawanymi badaniom i/lub wzorcowaniu, ich przygotowania, przechowywania, transportowania oraz, tam gdzie to właściwe, oszacowania niepewności pomiaru, jak również technik statystycznych stosowanych do analizy danych z badania i/lub wzorcowania. 2
NORMA PN-EN ISO/IEC 17025:2005 5 WYMAGANIA TECHNICZNE 5.4 METODY BADAŃ I WZORCOWAŃ ORAZ ICH WALIDACJA 5.4.2 Wybór metod Laboratorium powinno stosować metody badań i/lub wzorcowań, łącznie z metodami pobierania próbek, które spełniają wymagania klienta i są właściwe do badań i/lub wzorcowań, których wykonania się podejmuje. Powinno się preferować stosowanie metod opublikowanych w normach międzynarodowych, regionalnych lub krajowych. Laboratorium powinno zapewnić, że stosuje ważne wydanie normy, chyba, ze jest to niewłaściwe lub niemożliwe. Kiedy jest to konieczne, norma powinna być uzupełniona o dodatkowe szczegóły, aby zapewnić jej jednakowe stosowanie. 3
NORMA PN-EN ISO/IEC 17025:2005 5 WYMAGANIA TECHNICZNE 5.4 METODY BADAŃ I WZORCOWAŃ ORAZ ICH WALIDACJA 5.4.2 Wybór metod Jeżeli klient nie określił metody, która ma być zastosowana, laboratorium powinno wybrać właściwe metody spośród opublikowanych przez renomowane organizacje techniczne, bądź w odpowiednich tekstach naukowych lub czasopismach naukowych, bądź spośród wyspecyfikowanych przez producenta wyposażenia. Można też wykorzystywać metody opracowane przez laboratorium lub zaadoptowane przez laboratorium, jeżeli są one odpowiednie do przewidywanego zastosowania i zostały zwalidowane. Laboratorium powinno poinformować klienta o wybranej metodzie. Laboratorium powinno potwierdzić, że jest w stanie prawidłowo realizować metody znormalizowane, zanim wprowadzi je do badań lub wzorcowań. Jeżeli metoda znormalizowana zmieni się, potwierdzenie należy powtórzyć. 4 Laboratorium powinno poinformować klienta, jeśli proponowaną przez niego metodę uznano za niewłaściwą lub przestarzałą.
NORMA PN-EN ISO/IEC 17025:2005 5 WYMAGANIA TECHNICZNE 5.4 METODY BADAŃ I WZORCOWAŃ ORAZ ICH WALIDACJA 5.4.3 Metody opracowane przez laboratorium Wprowadzanie opracowanych w laboratorium metod badań i wzorcowań przeznaczonych na własny użytek powinno być przedmiotem zaplanowanej działalności i powinno być powierzone kwalifikowanemu personelowi wyposażonemu w odpowiednie zasoby. 5
NORMA PN-EN ISO/IEC 17025:2005 5 WYMAGANIA TECHNICZNE 5.4 METODY BADAŃ I WZORCOWAŃ ORAZ ICH WALIDACJA 5.4.4 Metody nieznormalizowane Jeżeli konieczne jest stosowanie metod nieznormalizowanych, powinno to być przedmiotem uzgodnień z klientem, w których powinny być zawarte jednoznaczne ustalenia dotyczące wymagań klienta oraz cel badania i/lub wzorcowania. Opracowana metoda powinna być, przed zastosowaniem, właściwie zwalidowana. 6
OBSZARY REGULOWANE PRAWNIE Regulator (organ stanowiący) wyodrębniony w celu wykonywania określonych zadań podmiot (osoba lub grupa osób), którego kompetencje określają normy zewnętrzne lub wewnętrzne (najczęściej normy prawne), np. Sejm, Rada Ministrów, właściwy Minister (np. Minister Zdrowia, Minister Środowiska). Obszar regulowany obszar, w którym istnieją państwowe przepisy prawne określające wymagania. Metoda referencyjna metoda wskazana w przepisach prawnych jako właściwa. Metoda alternatywna metoda inna niż przywołana w przepisach prawnych. 7
OBSZARY REGULOWANE PRAWNIE Obszar regulowany prawnie przez regulatora pojawia się, aby wyeliminować ryzyko: wyboru niewłaściwej metody badawczej; braku spełnienia wymagania klienta; uzyskiwania niemiarodajnych wyników badań; braku możliwości i kompetencji technicznych do realizacji metody. Obszary regulowane prawnie pojawiają się m. in. w obrębie ochrony zdrowia, ochrony życia ludzi, ochrony roślin i zwierząt oraz ochrony środowiska naturalnego. 8
OBSZARY REGULOWANE PRAWNIE Wymóg akredytacji w obszarach regulowanych prawnie ma na celu zminimalizowanie ryzyka związanego z uzyskiwaniem danych niezbędnych do podejmowania decyzji, np. administracyjnych o karach za przekroczenia, o opłatach za korzystanie ze środowiska, itp. Metody referencyjne nie powinny być modyfikowane, aby zapewniały uzyskiwanie miarodajnych wyników badań i ich powtarzalności poprzez ujednolicenie algorytmu postępowania podczas wykonywania badań w różnych laboratoriach. 9
OBSZARY REGULOWANE PRAWNIE Norma PN-EN ISO/IEC 17025:2005 4.1.2 Obowiązkiem laboratorium jest wykonywanie badań i wzorcowań w taki sposób, aby były spełnione wymagania zawarte w niniejszej normie międzynarodowej oraz zaspokojenie potrzeby klienta, organów stanowiących lub organizacji udzielającej uznania. 10
OBSZARY REGULOWANE PRAWNIE Regulator w aktach prawnych może wskazać: laboratoria mogące wykonywać określone badania; metody / techniki badawcze; normy przedmiotowe opisujące metody badań; wymagania dla metodyk badawczych, ich charakterystyki; metody / zasady pobierania próbek; udział w badaniach PT / ILC; itp. 11
OBSZARY REGULOWANE PRAWNIE Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo Ochrony Środowiska (Dz.U. 2001 nr 62 poz. 627 z późn. zm.) Art. 147a. 1. Prowadzący instalację oraz użytkownik urządzenia są obowiązani zapewnić wykonanie pomiarów wielkości emisji lub innych warunków korzystania ze środowiska, w tym pobieranie próbek przez: 1) akredytowane laboratorium w rozumieniu ustawy z dnia 30 sierpnia 2002 r. o systemie oceny zgodności (Dz. U. z 2010 r. Nr 138, poz. 935, z późn. zm.18). 12
OBSZARY REGULOWANE PRAWNIE Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 19 lipca 2016 r. w sprawie form i sposobu prowadzenia monitoringu jednolitych części wód powierzchniowych i podziemnych (Dz.U. 2016 poz. 1178) podaje metodyki referencyjne badań. Rozporządzenie w sprawie form i sposobu prowadzenia monitoringu jednolitych części wód powierzchniowych i podziemnych.pdf 13
OBSZARY REGULOWANE PRAWNIE Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 13 listopada 2015 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (Dz. U. 2015, Poz. 1989) określa charakterystykę metod badawczych dla badań fizykochemicznych oraz zalecane normy lub metody badań dla badań mikrobiologicznych. Dla badań mikrobiologicznych: Dopuszcza się możliwość stosowania innych metod pod warunkiem udokumentowania, że specyfikacja metody jest zgodna z wymaganiami określanymi w metodach i specyfikacji zawartymi w tabeli. Rozporządzenie w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi.pdf 14
OBSZARY REGULOWANE PRAWNIE Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia z dnia 9 listopada 2015 r. w sprawie wymagań, jakim powinna odpowiadać woda na pływalniach (Dz. U. 2015, Poz. 2016) określa charakterystykę metod badawczych dla badań fizykochemicznych oraz metodyki referencyjne dla badań mikrobiologicznych. Rozporządzenie w sprawie wymagań, jakim powinna odpowiadać woda na pływalniach.pdf 15
OBSZARY REGULOWANE PRAWNIE Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia z z dnia 31 marca 2011 r. w sprawie naturalnych wód mineralnych, wód źródlanych i wód stołowych (Dz. U. 2015, Poz. 2016) określa charakterystykę metod badawczych dla badań fizykochemicznych. Rozporządzenie w sprawie naturalnych wód mineralnych, wód źródlanych i wód stołowych.pdf 16
OBSZARY REGULOWANE PRAWNIE Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia z dnia 18 listopada 2014 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego (Dz. U. 2014, Poz. 1800) określa metodyki referencyjne. Rozporządzenie w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi.pdf 17
OBSZARY REGULOWANE PRAWNIE Rozporządzenie Ministra Budownictwa z dnia 14 lipca 2006 r. w sprawie sposobu realizacji obowiązków dostawców ścieków przemysłowych oraz warunków wprowadzania ścieków do urządzeń kanalizacyjnych (Dz.U. 2006 nr 136 poz. 964 z późn. zm.) określa metodyki referencyjne. 16. W badaniach próbek ścieków przemysłowych wprowadzanych do urządzeń kanalizacyjnych stosuje się metodyki referencyjne analizy, takie jak metodyki określone w przepisach dotyczących warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi oraz substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego. 18
OBSZARY REGULOWANE PRAWNIE Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 6 lutego 2015 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych (Dz.U. 2015 poz. 257) określa dla badań osadów ściekowych i gleb metodyki referencyjne bez podawania numerów norm, a jedynie techniki badawcze. Rozporządzenie w sprawie komunalnych osadów ściekowych.pdf 19
OBSZARY REGULOWANE PRAWNIE Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 1 września 2016 r. w sprawie sposobu prowadzenia oceny zanieczyszczenia powierzchni ziemi (Dz.U. 2016 poz. 1395) określa metodyki referencyjne. Rozporządzenie w sprawie sposobu prowadzenia oceny zanieczyszczenia powierzchni ziemi.pdf 20
OBSZARY REGULOWANE PRAWNIE Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 2 lutego 2011 r. w sprawie badań i pomiarów czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy (Dz.U. 2011 nr 33 poz. 166) podaje, że: 16. Badania i pomiary wykonuje się zgodnie z metodami określonymi w Polskich Normach, a w przypadku braku takich norm, metodami rekomendowanymi i zwalidowanymi przez laboratoria, o których mowa w 15 ust. 1 i ust. 2 pkt. 1. Czyli przez laboratoria akredytowane, lub w przypadku braku takich, laboratoria szkół wyższych, instytutów naukowych Polskiej Akademii Nauk lub instytutów badawczych, które prowadzą badania i pomiary czynników szkodliwych dla 21 zdrowia w środowisku pracy.
OBSZARY REGULOWANE PRAWNIE Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 30 października 2014 r. w sprawie wymagań w zakresie prowadzenia pomiarów wielkości emisji oraz pomiarów ilości pobieranej wody (Dz.U. 2014 poz. 1542) określa metodyki referencyjne, dla niektórych parametrów bez podawania numerów norm, a jedynie techniki badawcze. Rozporządzenie w sprawie wymagań w zakresie prowadzenia pomiarów wielkości emisji oraz pomiarów ilości pobieranej wody.pdf 22
DAB-07 AKREDYTACJA LABORATORIÓW BADAWCZYCH WYMAGANIA SZCZEGÓŁOWE W przypadku laboratoriów wykonujących badania, których wyniki są przeznaczone i wykorzystywane do oceny zgodności w obszarach regulowanych prawnie, mają zastosowanie również właściwe wymagania określone w przepisach prawa. W przypadku, kiedy laboratorium stosuje metody badawcze opisane w nieaktualnych lub wycofanych wydaniach norm / przepisów lub własnych procedurach badawczych (jeżeli nie są dostępne metody znormalizowane), wówczas laboratorium powinno wykazać się dowodami uzasadniającymi ich stosowanie. Laboratoria powinny stosować metody badawcze właściwe dla zamierzonego zastosowania oraz przeznaczenia wyniku badania. 23
DAB-07 AKREDYTACJA LABORATORIÓW BADAWCZYCH WYMAGANIA SZCZEGÓŁOWE W uzasadnionym wypadku, gdy badanie określone w przepisie prawa jest wykonywane na życzenie klienta metodą inną niż określoną w przepisie (np. uzgodniono z klientem wykorzystanie badania poza obszarem regulowanym), laboratorium ma obowiązek poinformowania klienta o nieprzydatności wyników badania do oceny zgodności w obszarze regulowanym i uzyskania akceptacji tych uwarunkowań oraz powinno przedstawić w sprawozdaniu z badań, wraz z wynikiem badania, informację o wykonaniu badania metodą inną niż określa to przepis prawa. W przypadku badań wykonywanych metodami alternatywnymi dla metod wskazanych w przepisie prawa, uznanie metody alternatywnej za metodę równoważną odbywa się na zasadach określonych przez właściwego regulatora. 24
RÓWNOWAŻNOŚĆ METOD BADAWCZYCH DOCTUS Szkolenia i Doradztwo dr inż. Agnieszka Wiśniewska
RÓWNOWAŻNOŚĆ METOD BADAWCZYCH Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo Ochrony Środowiska (Dz.U. 2001 nr 62 poz. 627 z późn. zm.) Art. 12. 1. Podmioty korzystające ze środowiska oraz organy administracji są obowiązane do stosowania metodyk referencyjnych, jeżeli metodyki takie zostały określone na podstawie ustaw. 2. Jeżeli na podstawie ustawy wprowadzono obowiązek korzystania z metodyki referencyjnej, jest dopuszczalne stosowanie innej metodyki, pod warunkiem: 1) że umożliwia ona uzyskanie dokładniejszych wyników, a uzasadnieniem jej zastosowania są zjawiska meteorologiczne, mechanizmy fizyczne i procesy chemiczne, jakim podlegają substancje lub energie w przypadku metodyki modelowania rozprzestrzeniania substancji lub energii w środowisku; 2) udowodnienia pełnej równoważności uzyskiwanych wyników w przypadku pozostałych metodyk. 26
RÓWNOWAŻNOŚĆ METOD BADAWCZYCH Jeżeli badania są wykonywane w obszarze regulowanym prawnie, należy stosować metody badawcze proponowane przez akt prawny. Laboratorium może stosować metody alternatywne, o ile dopuszcza taką możliwość regulator. Jeżeli laboratorium stosuje w obszarach regulowanych prawnie metody alternatywne, powinno spełnić określone w przepisach prawnych warunki stosowania tych metodyk. Warunkiem stosowania metod alternatywnych jest wykazanie, że wyniki uzyskiwane tymi metodami są równoważne z wynikami uzyskiwanymi metodą referencyjną, tj. przedstawienie wiarygodnych dowodów z walidacji i porównania metody alternatywnej względem metody 27 referencyjnej.
RÓWNOWAŻNOŚĆ METOD BADAWCZYCH Nie ma regulacji prawnych określających, kiedy można uznać metodykę alternatywną za równoważną metodyce referencyjnej oraz kto jest upoważniony do decydowania tej równoważności. Dowody na równoważność metod alternatywnych gromadzi i przedstawia laboratorium, a informacja o równoważności tych metod powinna być zamieszczona w sprawozdaniu z badań. Laboratorium ma obowiązek udostępnić dokumentację ze stwierdzenia równoważności metod alternatywnych względem metod referencyjnych organowi stanowiącemu oraz innym podmiotom (gdy jest to konieczne) na ich żądanie. 28
RÓWNOWAŻNOŚĆ METOD BADAWCZYCH Stanowisko regulatora Ministerstwa Środowiska w piśmie do Prezesa Klubu POLLAB: obecnie obowiązek przeprowadzenia dowodu równoważności metody spoczywa na laboratorium i informacja o równoważności powinna być uwidoczniona w sprawozdaniu z badań, a dokumentacja powinna być udostępniona na żądanie Wojewódzkiego Inspektora Ochrony Środowiska. Dotyczy to w szczególności badań, które objęta są obowiązkiem akredytacji (art. 147a ustawy Prawo ochrony środowiska). W praktyce przyjmuje się, że walidacja metody pod kątem wykonywania konkretnych badań i potwierdzenie miarodajności uzyskiwanych wyników w badaniach biegłości mogą być dowodem równoważności metody. Natomiast sama akredytacja nie może stanowić dowodu równoważności metody, chociaż jest potwierdzeniem wdrożenia systemu jakości w laboratorium.
RÓWNOWAŻNOŚĆ METOD BADAWCZYCH Stanowisko regulatora Ministerstwa Środowiska w piśmie do Prezesa Klubu POLLAB: Rozporządzenia Ministra Środowiska, w momencie ich powstawania, zawierają zalecenia odnośnie metodyk referencyjnych aktualnie najlepszych i zgodnych ze zdobyczami techniki. Jednakże zarówno prawodawstwo, jak i normalizacja, nie nadążają za tempem rozwoju nowych technologii, a niektóre metodyki referencyjne i odpowiadające im normy, po pewnym czasie mogą już nie być najlepszymi. Metoda referencyjna jest jednak przede wszystkim metodą odniesienia i dlatego też możliwe jest stosowanie innych metod, o ile udowodni się równoważność do metody referencyjnej. W przypadku technik nowocześniejszych, które z założenia są lepsze niż referencyjne, nie ma problemu z ich stosowaniem, jednak obowiązek przeprowadzenia dowodu spoczywa na laboratorium i w tym przypadku przedstawienie istotnych parametrów walidacyjnych (oznaczalność, dokładność i precyzja) powinno być wystarczające.
RÓWNOWAŻNOŚĆ METOD BADAWCZYCH DYREKTYWA KOMISJI 2009/90/WE z dnia 31 lipca 2009 r. ustanawiająca, na mocy dyrektywy 2000/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady, specyfikacje techniczne w zakresie analizy i monitorowania stanu chemicznego wód Artykuł 4 Minimalne kryteria w zakresie wyników dla metod analizy 1. Państwa członkowskie dbają o to, by w przypadku wszystkich stosowanych metod analizy minimalne kryteria w zakresie wyników opierały się na niepewności pomiaru równej 50 % lub mniejszej od tej wartości (k = 2), szacowanej na poziomie odpowiednich norm jakości środowiska, zaś granica oznaczalności była równa wartości 30 % odnośnych norm jakości środowiska lub mniejsza od tej wartości.
RÓWNOWAŻNOŚĆ METOD BADAWCZYCH Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 19 lipca 2016 r. w sprawie form i sposobu prowadzenia monitoringu jednolitych części wód powierzchniowych i podziemnych (Dz.U. 2016 poz. 1178) 22. Określa się następujące warunki zapewnienia jakości pomiarów i badań w monitoringu jednolitych części wód powierzchniowych i podziemnych: 3) stosowanie do badań i pomiarów, realizowanych w ramach monitoringu jednolitych części wód, metodyk referencyjnych,, oraz zapewnienie walidacji i dokumentowania zgodnie z normą PN-EN ISO/IEC-17025 lub innymi równorzędnymi normami przyjętymi na poziomie międzynarodowym wszystkich metod analizy, w tym metod laboratoryjnych, polowych i on-line, stosowanych w programach monitorowania stanu wód;
RÓWNOWAŻNOŚĆ METOD BADAWCZYCH Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 19 lipca 2016 r. w sprawie form i sposobu prowadzenia monitoringu jednolitych części wód powierzchniowych i podziemnych (Dz.U. 2016 poz. 1178) 22. Określa się następujące warunki zapewnienia jakości pomiarów i badań w monitoringu jednolitych części wód powierzchniowych i podziemnych: 4) oparcie, w przypadku wszystkich stosowanych metod analizy w zakresie parametrów fizykochemicznych i chemicznych, minimalnych kryteriów w zakresie wyników na niepewności pomiaru równej 50% lub mniejszej (k = 2), szacowanej na poziomie odpowiednich środowiskowych norm jakości,, oraz zapewnienie, że granica oznaczalności nie przekracza wartości 30% odpowiednich środowiskowych norm jakości; 5) dopuszczenie, w przypadku gdy najlepsze dostępne techniki badawcze nie zapewniają spełnienia warunków, o których mowa w pkt. 4, aby granica oznaczalności przekraczała wartości 30% odnośnych norm jakości środowiska, przy jednoczesnym nakazie, aby nie była ona jednak wyższa niż najbardziej rygorystyczna norma jakości środowiska określona dla danego parametru
RÓWNOWAŻNOŚĆ METOD BADAWCZYCH DYREKTYWA KOMISJI 2009/90/WE z dnia 31 lipca 2009 r. ustanawiająca, na mocy dyrektywy 2000/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady, specyfikacje techniczne w zakresie analizy i monitorowania stanu chemicznego wód Artykuł 6 Zapewnienie i kontrola jakości 2. Państwa członkowskie dbają o to, by laboratoria lub podmioty pracujące na zlecenie laboratoriów dowiodły swoich kompetencji do analizowania odnośnych fizykochemicznych lub chemicznych wielkości mierzalnych poprzez: a) uczestnictwo w programach badania biegłości laboratorium obejmujących metody analizy, o których mowa w art. 3 niniejszej dyrektywy i które dotyczą wielkości mierzalnych w przedziałach stężeń reprezentatywnych dla programów monitorowania stanu chemicznego realizowanych zgodnie z dyrektywą 2000/60/WE; oraz b) analizę dostępnych materiałów referencyjnych reprezentatywnych dla zebranych próbek zawierających odpowiednie przedziały stężenia w stosunku do odpowiednich norm jakości środowiska, o których mowa w art. 4 ust. 1.
RÓWNOWAŻNOŚĆ METOD BADAWCZYCH DYREKTYWA KOMISJI 2009/90/WE z dnia 31 lipca 2009 r. ustanawiająca, na mocy dyrektywy 2000/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady, specyfikacje techniczne w zakresie analizy i monitorowania stanu chemicznego wód Artykuł 6 Zapewnienie i kontrola jakości 3. Programy badania biegłości laboratorium, o których mowa w ust. 2 lit. a), są organizowane przez akredytowane organizacje lub organizacje uznawane na szczeblu międzynarodowym i krajowym, spełniające wymogi zawarte w przewodniku ISO/IEC nr 43 cz. 1 lub w innych równorzędnych normach przyjętych na poziomie międzynarodowym. Wyniki uczestnictwa w tych programach są oceniane na podstawie systemów punktacji określonych w przewodniku ISO/IEC nr 43 cz. 1 lub w normie ISO-13528 lub w innych równorzędnych normach przyjętych na poziomie międzynarodowym.
PARAMETRY WALIDACJYJNE / WERYFIKACYJNE 1) precyzja (powtarzalność, precyzja pośrednia, odtwarzalność); 2) dokładność; 3) poprawność; 4) granica wykrywalności; 5) granica oznaczalności; 6) zakres pomiarowy; 7) liniowość; 8) selektywność; 9) odporność; 10) elastyczność.
PRECYZJA Precyzja to stopień zgodności pomiędzy niezależnymi wynikami uzyskanymi w trakcie analizy danej próbki z zastosowaniem danej procedury analitycznej. Precyzja jest miarą rozrzutu uzyskanych wyników oznaczeń wokół wartości średniej. Miarą precyzji jest odchylenie standardowe średniej lub względne odchylenie standardowe RSD lub współczynnik zmienności CV: S x = n i 1(x i x) 2 n(n 1) n liczba wykonywanych pomiarów x i pojedynczy pomiar x - średnia arytmetyczna z pomiarów RSD = S x x CV = S x x 100% Precyzja wyrażana jest jako powtarzalność, precyzja pośrednia lub odtwarzalność.
PRECYZJA Powtarzalność to precyzja wyników uzyskanych w tych samych warunkach pomiarowych, czyli w danym laboratorium, przez jednego analityka, na jednym aparacie pomiarowym, przy użyciu tych samych odczynników i tej samej próbki oraz w krótkim czasie. Precyzja pośrednia to precyzja wyników otrzymanych w danym laboratorium, ale przy większej zmienności parametrów, np. przez różnych analityków, na różnych aparatach pomiarowych, przy użyciu różnych odczynników (z innych partii lub innych producentów) i różnych próbek oraz w dłuższym czasookresie. Odtwarzalność to precyzja wyników uzyskiwanych dla danej metody pomiarowej, ale przez różnych analityków w różnych laboratoriach, a zatem na różnych aparatach pomiarowych i przy użyciu różnych odczynników.
POPRAWNOŚĆ, DOKŁADNOŚĆ Dokładność to stopień zgodności pomiędzy uzyskanym wynikiem pojedynczego pomiaru a wartością rzeczywistą. Poprawność (prawdziwość) to zgodność wyniku oznaczenia (jako wartości średniej obliczonej na podstawie serii pomiarów) z wartością rzeczywistą. Poprawność D wyraża się zależnością: gdzie: μ wartość odniesienia (certyfikowana), x śr wartość średnia pomiarów wielkości odniesienia. xsr μ D 100% μ
POPRAWNOŚĆ, DOKŁADNOŚĆ W celu sprawdzenia, czy uzyskane wyniki różnią się statystycznie od wartości rzeczywistej, należy zastosować test t-studenta: obliczyć wartość t korzystając z zależności: t μ gdzie: s X śr wartość średnia; µ - wartość odniesienia (np. certyfikowana) s odchylenie standardowe zbioru wyników, na podstawie których obliczano wartość średnią; n liczba wyników odczytać z tablic rozkładu t-studenta odpowiednią wartość krytyczną testu (t kr ) dla poziomu istotności α = 0,05 oraz liczby stopni swobody f = n-1; porównać wartość t i t kr : jeżeli t t kr, to uzyskane wyniki nie różnią się w sposób statystycznie istotny; jeżeli t > t kr, to uzyskane wyniki różnią się w sposób statystycznie istotny. x sr n
POPRAWNOŚĆ, DOKŁADNOŚĆ Poprawność metody szacowana może być w laboratorium w następujący sposób: a) przez analizę próbki o znanym stężeniu (np. próbki z badań międzylaboratoryjnych, certyfikowany materiał odniesienia, laboratoryjny materiał odniesienia) i porównanie wyników uzyskanych daną metodą z wartością prawdziwą, b) przez porównanie wyników badań uzyskanych daną metodą z wynikami otrzymanymi metodą odniesienia, której dokładność jest znana metoda wcześniej zwalidowana.
GRANICA WYKRYWALNOŚCI Granica wykrywalności (LOD) danej metody analitycznej jest to najmniejsza ilość (stężenie) badanej substancji w próbce, która może być wykryta za pomocą danej procedury analitycznej, lecz niekoniecznie oznaczona z odpowiednią dokładnością. Jest to najmniejsze stężenie analitu, przy którym istnieje pewność jego obecności w próbce.
GRANICA WYKRYWALNOŚCI Obliczanie LOD na podstawie wyników oznaczeń dla próbek ślepych Należy przygotować od 3 do 7 niezależnie przygotowanych ślepych próbek i wykonać pomiary tych próbek, wyznaczając stężenia badanej substancji. Po przeprowadzeniu testu Q-Dixona i po ewentualnym odrzuceniu wyniku obarczonego błędem grubym, obliczyć należy wartość średnią ze ślepych prób, odchylenie standardowe i wyznaczyć granicę oznaczalności: LOD x 3 sp s sp
GRANICA WYKRYWALNOŚCI Obliczanie LOD na podstawie wartości próbek o zawartości analitu na poziomie zbliżonym do spodziewanej wartości granicy wykrywalności Należy przygotować od 3 do 7 niezależnie przygotowanych próbek o zawartości badanej substancji zbliżonej do wstępnie wyznaczonej LOD na podstawie wyników dla próbek ślepych. Uzyskane wyniki poddać testowi Q-Dixona i po obliczeniu odchylenia standardowego z uzyskanych wyników, obliczyć granicę wykrywalności: LOD 0 3 s
GRANICA OZNACZALNOŚCI Granica oznaczalności (LOQ) danej metody analitycznej jest to najmniejsza ilość (stężenie) badanej substancji w próbce, jaka może być oznaczona z odpowiednią precyzją i dokładnością. LOQ 3 LOD LOQ 2 LOD
Test F-Snedecora RÓWNOWAŻNOŚĆ METOD BADAWCZYCH W celu porównania wartości odchyleń standardowych dla dwóch zbiorów wyników można zastosować test F-Snedecora, przy założeniu rozkładów normalnych zbiorów wyników. Należy obliczyć odchylenia standardowe wyników uzyskanych metodą referencyjną oraz metodą alternatywną obliczyć wartość F korzystając z zależności: F = n 1 n 1 1 s 1 2 n 2 n 2 1 s 2 2 gdzie: s 1, s 2 obliczone wartości odchylenia standardowego dla dwóch zbiorów wyników, n 1, n 2 liczba wyników dla dwóch zbiorów; W przypadku, gdy zbiory wyników są równoliczne, wzór upraszcza się do wyrażenia: F = s 1 2 Wartość wyrażenia należy skonstruować w taki sposób, aby wartość F > 1, np. w tym wypadku: s 2 2 s 1 > s 2 Należy porównać uzyskaną wartość z wartością krytyczną (F kr ) dla przyjętego poziomu istotności α (najczęściej α = 0,05) oraz obliczonych stopni swobody f 1 i f 2, gdzie f 1 = n 1-1 i f 2 = n 1-1 Jeżeli wartość F F kr, obliczone wartości odchylenia standardowego nie różnią się w sposób statystycznie istotny.
RÓWNOWAŻNOŚĆ METOD BADAWCZYCH Test t-studenta Stosowany jest w celu porównania istotności różnic dwóch wartości średnich Warunek nieistotność różnic w teście F-Snedecora Należy obliczyć wartości średnie i wartości odchylenia standardowego dla serii wyników. Obliczyć wartości parametru t-studenta zgodnie z zależnością: t = (x 1śr x 2śr ) n 1 1 s 1 2 + (n 2 1)s 2 2 n 1 n 2 (n 1 + n 2 2) n 1 + n 2 gdzie: x 1śr ; x 2śr wartości średnie obliczone dla dwóch porównywalnych zbiorów wyników Jeżeli liczności serii są jednakowe, wzór upraszcza się do postaci: t = x 1śr x 2śr s 1 2 + s 2 2 n Należy porównać uzyskaną wartość z wartością krytyczną (t kr ) dla przyjętego poziomu istotności α oraz obliczonych stopni swobody f = n 1 +n 2-2 Jeżeli wartość t t kr, obliczone wartości uzyskanych wyników nie różnią się w sposób statystycznie istotny.
Test t-studenta RÓWNOWAŻNOŚĆ METOD BADAWCZYCH Stosowany jest w celu porównania istotności różnic wartości średniej z założoną wartością. Obliczyć wartości parametru t-studenta zgodnie z zależnością: gdzie: t = x śr μ s n x śr wartość średnia µ - wartość odniesienia s odchylenie standardowe zbioru wyników n liczba wyników Należy porównać uzyskaną wartość z wartością krytyczną (t kr ) dla przyjętego poziomu istotności α oraz obliczonych stopni swobody f = n-1 Jeżeli wartość t t kr, wyniki nie różnią się w sposób statystycznie istotny.
RÓWNOWAŻNOŚĆ METOD BADAWCZYCH x ref x ozn < 2 u 2 ref + u2 ozn gdzie: x ozn wynik uzyskany przez analityka x ref wynik przypisany w badaniach metodą referencyjną u ozn niepewność wyniku uzyskanego przez analityka u ref niepewność wyniku uzyskanego metodą referencyjną
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ