一、檢測(cè)限（limit of detection，LOD）的定義

在樣品中能檢出的被測(cè)組分的最低濃度（量）稱(chēng)為檢測(cè)限，即產(chǎn)生信號(hào)（峰高）為基線噪音標(biāo)準(zhǔn)差K倍時(shí)的樣品濃度，一般為信噪比（S/N）2:1或3:1時(shí)的濃度，對(duì)其測(cè)定的準(zhǔn)確度和精密度沒(méi)有確定的要求。目前，一般將檢測(cè)限定義為信噪比（S/N）3:1時(shí)的濃度。

二、檢測(cè)限的計(jì)算

計(jì)算公式為：

D=3N/S            （1）

式中：N—噪音；S—檢測(cè)器靈敏度；D—檢測(cè)限

而靈敏度的計(jì)算公式為：

S=I/Q              （2）

式中：S—靈敏度；I—信號(hào)響應(yīng)值；Q—進(jìn)樣量

將式（1）和式（2）合并，得到下式：

D=3N×Q/I           (3)

式中：Q-進(jìn)樣量；N-噪音；I-信號(hào)響應(yīng)值。

I/N即為該進(jìn)樣量下的信噪比（S/N），該信噪比可通過(guò)工作站對(duì)圖譜進(jìn)行自動(dòng)分析獲得，一般的色譜或質(zhì)譜工作站都可進(jìn)行信噪比分析計(jì)算。這樣檢測(cè)限的計(jì)算方法就變得非常方便了。

實(shí)際計(jì)算時(shí)，檢出限有2種表示方法：一種是進(jìn)樣瓶中樣品檢測(cè)限，一種是針對(duì)原始樣品的方法檢出限。

對(duì)第一種檢測(cè)限，只要知道進(jìn)樣量和信噪比即可計(jì)算。如，進(jìn)樣瓶中樣品濃度為1mg/L，在此濃度下的信噪比為300(由工作站分析獲得)，則其檢測(cè)限為：D=（3×1mg/L-1）/300=0.01mg/L。也可用絕對(duì)進(jìn)樣量表示，若進(jìn)樣體積為10μL，則其檢測(cè)限為：D=3×（1mg/L-1×10μL）/300=0.1ng。

對(duì)第二種表示方法，需同時(shí)考慮原始樣品的取樣量和提取樣品的定容體積。仍按前述樣品計(jì)算，若取樣量為5克，最后定容體積為5mL，則方法檢測(cè)限為：

D=0.01mgL-1×5mL/5g=0.01mg/kg。即當(dāng)原始樣品中待檢物質(zhì)的濃度為0.01mg/kg時(shí)，若取樣量為5g，樣品經(jīng)前處理后定容體積為5mL時(shí)，進(jìn)樣瓶中樣品的濃度可達(dá)0.01mg/L（假定回收率為100%），此時(shí)，在其它給定的分析條件下，能產(chǎn)生3倍噪聲強(qiáng)度的信號(hào)。在實(shí)際檢測(cè)工作中，第二種表示方法更為常見(jiàn)。

[注意事項(xiàng)]：

由式（3）可見(jiàn)，信噪比的大小直接關(guān)系到檢測(cè)限的大小。信噪比計(jì)算方法的不同，其比值大小有很大不同，這與計(jì)算信噪比時(shí)基線噪聲峰值的定義方式有關(guān)，一般有三種不同的定義：

①峰/峰（peak to peak）信噪比，用某一段基線噪聲的平均高度；

②峰/半峰（halfpeak to peak）信噪比，用某一段基線噪聲平均高度的1/2；

③均方根（RMS）信噪比，用某一段基線噪聲的均方根值計(jì)算。

除此之外，信噪比的計(jì)算結(jié)果還和所取噪聲的位置有很大關(guān)系，取信號(hào)哪一側(cè)基線的噪聲，取多長(zhǎng)一段基線上的噪聲，計(jì)算結(jié)果都很不完全相同，有時(shí)相差甚遠(yuǎn)。一般多取樣品峰兩側(cè)的噪聲峰值計(jì)算。

單位技術(shù)規(guī)定

三、檢出限的確定

（1）《全球環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)水監(jiān)測(cè)操作指南》中規(guī)定：

給定置信水平為95%時(shí)，樣品測(cè)定值與零濃度樣品的測(cè)定值有顯著性差異即為檢出限：

L=4.6Sb

式中：

L-方法最低檢出濃度。

Sb-測(cè)定次數(shù)為n次的空白平行測(cè)定（批內(nèi)）標(biāo)準(zhǔn)差（重復(fù)測(cè)定20次以上）。

（2）國(guó)際純粹和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUPAC）規(guī)定對(duì)各種光學(xué)分析方法，可用下式計(jì)算：

L=KSb/S

L-方法的最低檢出濃度

Sb-空白多次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差（吸光度）；

S-方法的靈敏度（即，校準(zhǔn)曲線的斜率）

為了評(píng)估，空白測(cè)定次數(shù)必須足夠多，最好能測(cè)20次。國(guó)際純粹和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)極力提倡取K值為3，一般來(lái)說(shuō)，取相應(yīng)的置信水平大約為90%。

若=0，并不意味著，或檢出限無(wú)限小。這時(shí)需配制一個(gè)濃度略大于零濃度的試樣系列（能產(chǎn)生一個(gè)可測(cè)信號(hào)值）代替全程序空白試驗(yàn)，求出其標(biāo)準(zhǔn)偏差，用來(lái)代替。此外，有時(shí)為了工作方便和便于比較，也規(guī)定一個(gè)大家能接受的信號(hào)值作為檢出限，如，分光光度法中，規(guī)定吸光度為0.010所對(duì)應(yīng)的濃度即為檢出限L。

（3）美國(guó)EPASW-846規(guī)定方法中的檢出限為：L=3.143Sb

（4）某些分光光度法是以吸光度（扣除空白）為0.010相對(duì)應(yīng)的濃度值或絕對(duì)量為檢出限，這是一種實(shí)驗(yàn)室間的協(xié)定方案。

（5）氣相色譜法：檢測(cè)器恰能產(chǎn)生與噪音相區(qū)別的響應(yīng)信號(hào)時(shí)所需進(jìn)入色譜的物質(zhì)最小量為檢出限，一般為噪音的二倍。

（6）離子選擇電極法：當(dāng)校準(zhǔn)曲線的直線部分外延的延長(zhǎng)線與通過(guò)空白電位且平行于濃度軸的直線相交時(shí)，其交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的濃度值即為該離子色譜所對(duì)電極法的檢出限。

由測(cè)得的空白值計(jì)算出的L值不應(yīng)大于分析方法規(guī)定的最低檢出濃度值，如大于方法規(guī)定值時(shí)，必須尋找原因降低空白值，重新測(cè)定計(jì)算至合格。

四、測(cè)定一種樣品方法檢出限具體步驟

    通常的測(cè)定總是利用被測(cè)物的某種性質(zhì)與濃度（含量）間的正比關(guān)系或近似正比關(guān)系來(lái)定量的。超出線性范圍的，檢出限測(cè)定方法很簡(jiǎn)單，配置一系列濃度不同的被測(cè)物標(biāo)準(zhǔn)液（定量測(cè)定通常在溶液中進(jìn)行，對(duì)于直接固體樣品測(cè)定，方法類(lèi)似），分別測(cè)定其被直接測(cè)定的物理量（例如，電流、吸光度等），以濃度為橫坐標(biāo)，被測(cè)物理量為縱坐標(biāo)作圖，不斷降低被測(cè)物濃度，觀察曲線何時(shí)發(fā)生彎曲,發(fā)生彎曲前對(duì)應(yīng)的濃度為檢出限。檢出限附近應(yīng)多做幾次，在檢出限的上方數(shù)據(jù)應(yīng)有較好的重復(fù)性，而下方重復(fù)性會(huì)較差（波動(dòng)很大，由于儀器本底噪聲的影響）。剛開(kāi)始試驗(yàn)的時(shí)候濃度跨度大些容易很快測(cè)出。

有些儀器可以直接顯示噪聲的電平，則當(dāng)濃度降低至產(chǎn)生的信號(hào)為噪聲電平的兩倍時(shí)，此時(shí)的濃度為檢出限。檢出限附近同樣需要多測(cè)幾次，以減少其它偶然因素的影響，偶然因素的影響在這種濃度下是比較嚴(yán)重的。

（內(nèi)容參考實(shí)驗(yàn)與分析）