常規(guī)水質(zhì)檢測技術(shù)應(yīng)用中的注意事項探究

李占生

（寧夏回族自治區(qū)水文水資源監(jiān)測預(yù)警中心，寧夏 銀川 750000）

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，對水資源的消耗量逐漸增大。國家相關(guān)部門數(shù)據(jù)顯示，截至2020年，全國年度用水量高達5812.9億m3，人們?nèi)粘Ｉ钣盟?63.1億m3，占總用水量的14.9%；工業(yè)用水1030.4億m3，占總用水量的17.7%。由于現(xiàn)階段對水資源的需求較大，相關(guān)部門不僅要保證水資源供應(yīng)充足，而且還要做好水資源監(jiān)測、管理工作，這對提升水資源的實用性有重要作用[1]。

1 常規(guī)水質(zhì)檢測主要指標(biāo)

要保證檢驗工作正常進行，就必須重視檢驗技術(shù)。首先，分析各個指標(biāo)，其次，根據(jù)不同的檢測項目選擇不同的檢測手段。

1.1 常規(guī)水質(zhì)物理指標(biāo)分析

水質(zhì)指標(biāo)是衡量各類水質(zhì)的一個重要指標(biāo)，通過對水質(zhì)指標(biāo)的分析，可以有效地提高水資源的利用率。因此，在水環(huán)境治理、水體利用等方面，都需要相應(yīng)的數(shù)據(jù)支持，從而提高水環(huán)境的治理水平。根據(jù)以往的經(jīng)驗，水質(zhì)物理指標(biāo)一般包括水溫、透明度以及色度等。其中溫度為現(xiàn)場監(jiān)測的物理指標(biāo)，其化學(xué)屬性與生物屬性容易受到溫度影響。在正常情況下，可以根據(jù)水體的氣味來判斷水體中是否存在雜質(zhì)與有害物質(zhì)。例如，在沒有經(jīng)過處理的工業(yè)廢水中，一般都會含有一些具有刺激性氣味的化學(xué)物質(zhì)，如余酚、余氯等。這些成分往往都會隨著水體的流動將氣味散發(fā)在空氣中。此外，由于水體中藻類大量繁殖，在藻類腐爛后會有霉?fàn)€氣味產(chǎn)生，將水體的味道改變。因此，在判定水中的物質(zhì)含量時，不能僅依靠人的感官系統(tǒng)。水體在不同因素的影響下顏色會有所改變。例如，水體中含有大量的藻類物質(zhì)時，水體就會呈現(xiàn)出褐色。一般在水質(zhì)的檢測過程中可以憑借水體的顏色來判斷其中所包括的雜質(zhì)類別，對后續(xù)選用何種水質(zhì)檢測技術(shù)方法有重要作用[2]。

1.2 常規(guī)水質(zhì)化學(xué)指標(biāo)分析

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，水質(zhì)常規(guī)指標(biāo)的檢測技術(shù)也得到了很大的發(fā)展。在該背景下，相關(guān)的水質(zhì)評價指標(biāo)體系不斷完善，同時也能適應(yīng)各種環(huán)境下常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測需求。目前，常規(guī)的水質(zhì)化學(xué)指標(biāo)主要有：酸堿度、微生物濃度、微量成分等，目前主要通過定性分析和定量分析來分析常規(guī)化學(xué)指標(biāo)。

2 常規(guī)水質(zhì)檢測主要技術(shù)手段

在常規(guī)水質(zhì)檢測中，要提高水質(zhì)檢測效果，降低檢測難度，必須從實際出發(fā)，通過改進現(xiàn)有技術(shù)，逐步建立常規(guī)水質(zhì)檢測體系，并與檢測需求相結(jié)合。

2.1 水體顏色與透明度檢測技術(shù)

在檢測水體的顏色時，檢測人員需要配合檢測儀器。水體顏色可以分為真色與表色，真色是由于水中含有溶解物質(zhì)和膠體物質(zhì)所造成，在將這些物質(zhì)除去以后，水體呈現(xiàn)真色。表色是在真色的環(huán)境下和懸浮物質(zhì)共同產(chǎn)生的一種顏色。一般是采用鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法來進行水體顏色的測定：將K2PtCl6和CoCl2·6H2O兩種化學(xué)物質(zhì)配制混合溶液作為色度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在1000 mL容量瓶中溶解1.00 g六水合氯化鈷（CoCl2·6H2O），再加入100 mL鹽酸溶液，將其稀釋至刻度線，并搖勻。將其分別放置在10個500 mL和10個250 mL的容量瓶中，并在瓶中分別加入標(biāo)準(zhǔn)比色母液，用去離子水將其稀釋至刻度線。見表1。當(dāng)1 L水中含有2.491 mgK2PtCl6和2.00mg CoCl2·6H2O時，Pt的濃度為1 mg/L時所產(chǎn)生的顏色為1度。

表1 標(biāo)準(zhǔn)比色母液體積數(shù)與相應(yīng)的顏色

當(dāng)水中含有大量藻類時，可以取水面0.5 m深度以下的水樣1 L作為檢測對象。然后將水樣轉(zhuǎn)移到采樣瓶中，待將其固定、靜置、濃縮以后再進行測定。設(shè)備與材料的選用為：藻類集數(shù)框（面積為20mm×20mm）、顯微鏡、沉淀濃縮裝置（筒形分液漏斗（1000mL），虹吸管）。試劑：選取20 g碘化鉀，加入200 mL含20 mL冰醋酸的蒸餾水中，待其完全溶解后在加入10g碘，并將其存放在棕色試劑瓶中、36%～40%甲醛溶液。待水樣完成濃縮后，吸取0.1 mL濃縮樣品，并將其制成臨時玻片，然后放置在顯微鏡下進行觀察，將其放大10×40倍。其中，濃縮后的水量要根據(jù)浮游植物的濃度來定，一般情況下可以根據(jù)透明度來參考，見表2。一般濃縮的標(biāo)準(zhǔn)以每個視野里有十個左右藻類為宜。

表2 根據(jù)透明度確定水樣濃縮體積

根據(jù)藻類形態(tài)結(jié)構(gòu)以及生活習(xí)性，參照《中國淡水藻志》《中國淡水藻志：系統(tǒng)、分類與生態(tài)》來進行藻類物種鑒定。根據(jù)公式（1）可以計算藻類的豐度。

式中：N為藻類豐度；Cs為計數(shù)框面積，mm2；Fs為計數(shù)過的視野數(shù)；V為1L水樣在濃縮后的體積；U為計數(shù)框的體積，mL，Pn為計數(shù)的藻類個數(shù)。

除了上述這種藻類計數(shù)方法以外，還可以使用目鏡視野法。即利用臺微尺測量所使用顯微鏡在一定放大倍數(shù)下的視野直徑，并計算面積。其中計數(shù)的視野數(shù)應(yīng)該均勻地分布在技術(shù)框內(nèi)，每片計數(shù)的視野數(shù)要根據(jù)浮游植物的數(shù)量來確定，一般宜為50～300個，見表3。

表3 依浮游植物數(shù)確定計算視野數(shù)

1 L水樣中浮游生物的數(shù)量如公式（2）所示。

式中：N為1 L水樣中浮游生物的數(shù)量，（個/L）；Cs為技術(shù)框面積，mm2；Fs為視野面積，mm2；Fn為每片計數(shù)過的視野數(shù)，mm2；V為1L水樣經(jīng)濃縮后的體積，mL；Va為計數(shù)框容積，mL；Pn為計數(shù)的浮游植物個數(shù)。

2.2 水體微量成分檢測技術(shù)

微量成分的檢測需要利用的檢測技術(shù)有紫外線檢測技術(shù)、原子吸收檢測技術(shù)以及氣液相色譜檢測技術(shù)等。因此，在檢測過程中，檢測人員要了解相關(guān)技術(shù)原理、明確檢測流程。除此之外，要明確微量元素的含量，這便于開展水體指標(biāo)評估工作，確定水質(zhì)的等級[3]。例如原子吸收檢測技術(shù)，使用的檢測儀器為原子吸收光譜儀，由于原子吸收光譜分析屬于痕量與超痕量分析，因此在進行樣品保存時，要保證樣品不會受到污染。在試驗過程中，與樣品有直接接觸的設(shè)備都可能污染到試劑，導(dǎo)致誤差產(chǎn)生。因此，在采集樣品時，要利用聚乙烯材質(zhì)的塑料桶和瓶來保存樣品，在使用前用濃度為2%的硝酸溶液進行浸泡，浸泡24h后，再用自來水沖洗→鹽酸沖洗→自來水沖洗，最后再用離子水沖洗。

原子吸收分光光度法的原理：這種方法是一種特制的光源（元素空心陰極燈），發(fā)射元素的特征線譜（具有確定波長的光），譜線在通過試樣轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)自由原子火焰，在被待測元素的原子吸收以后，就產(chǎn)生相應(yīng)的吸收信號。其中測得的吸光度大小與樣品中元素的含量成正比，如公式（2）所示。

式中：A為樣品的吸光度；C為被測元素在樣品中的濃度；K為常數(shù)。

金屬元素的測定要遵循《原子吸收分光光度法》（GB 7475—87）中的規(guī)定，并明確各種金屬元素測定時所使用的波長和檢出限，一般的金屬元素測定時所采用的波長和使用濃度見表4。

表4 一般的金屬元素測定時所采用的波長和適用濃度

在檢測過程中，借助元素空心陰極燈充當(dāng)光源，然后利用專業(yè)的方法將金屬元素的含量濃縮10倍。此外，要注意儀器的工作條件，保證測定值準(zhǔn)確，儀器的工作條件見表5。

表5 儀器的工作條件

在選定儀器的條件以后，改變?nèi)細獾牧魉龠M行試驗，燃氣與流速與吸光度之間的關(guān)系見表6。

表6 燃氣與流速與吸光度之間的關(guān)系

硝酸用量對測定值的影響見表7。從表中可以明確看出，當(dāng)硝酸的用量在0.5%～5%（體積比）時，吸光值較為穩(wěn)定。因此，試驗選擇濃度為1%的硝酸。

表7 硝酸用量對測定值的影響

經(jīng)試驗證明，各元素的回歸方程相關(guān)系數(shù)都大于0.99。然后再利用原子吸收光譜法測定水體中K、Na、Ca、Mn、Zn等元素含量，同樣以元素空心陰極燈作為光源，因為在測定前已使用硝酸溶液進行浸泡，所以在測定Zn元素時溶液的pH≤2，在測量K時，在水樣中加入適量的氯化鈉，有效減少水樣中其他離子的干擾，各元素的回歸方程的相關(guān)系數(shù)均大于0.99，錳、鋅的RSD（相對標(biāo)準(zhǔn)差）分別為1.61%、2.56%。

利用石墨爐原子吸收光譜法對水樣中的銅、鋅、砷、鉛等金屬元素含量進行測定，在利用硝酸浸泡24h后，這幾種金屬元素以完全消解，方法的檢出限均小于0.075μg/mL，RSD≤2.21%，加標(biāo)回收率為94.1%～99.2%。

2.3 水體氧化還原檢測技術(shù)

水體氧化還原檢測技術(shù)其主要的原理就是利用氧化還原反應(yīng)和電化學(xué)分解來測定水中電導(dǎo)率以及pH值等指標(biāo)。然后再通過這些化學(xué)指標(biāo)評估水中金屬離子的含量以及溶解度。檢測工作人員通過定向分析與定量分析的方式，在短時間內(nèi)就可以完成水體質(zhì)量的檢測工作[4]。通常利用電位計法來測定水體中的電導(dǎo)率和pH值等指標(biāo)，以玻璃電極為指示電極，飽和甘汞電極為參比電極，在配置好標(biāo)準(zhǔn)溶液之后，將兩電極插入標(biāo)準(zhǔn)溶液中形成原電池，然后再搖動溶液，待度數(shù)穩(wěn)定1 min后在進行讀數(shù)，此時就能得出溶液的pH值，即為水體pH值。電導(dǎo)率是指在一定溫度下，截面積為1 cm2，相距1 cm的兩平行電極之間溶液的電導(dǎo)，可以間接表示水中溶解鹽的含量，由電導(dǎo)率儀直接讀數(shù)。

2.4 水體固體含量檢測技術(shù)

檢測人員在進行水質(zhì)檢測時，要測定水體中固體雜質(zhì)的含量。因此，在檢測前，工作人員要先將水體中雜質(zhì)過濾出來。在過濾完成之后，利用相關(guān)的設(shè)備進行烘干處理，并且稱量水分蒸發(fā)后留下的固體含量。例如水體中硝酸鹽測定，在水體檢測的過程中，一般都采用紫外光分光光度法來測定水體中硝酸鹽的含量。在測定完成后，利用相應(yīng)的設(shè)備將水份進行烘干，得到水體中硝酸鹽固體的含量[5]。

3 常規(guī)水質(zhì)檢測注意事項

常規(guī)的水體檢測都有不同的指標(biāo)要求，需要根據(jù)不同的指標(biāo)選擇不同的檢測技術(shù)方法，但是在這些檢測過程中也可能會出現(xiàn)相應(yīng)的漏洞。因此。為了有效減少檢測漏洞，檢測人員需要不斷總結(jié)經(jīng)驗，調(diào)整相關(guān)的水體檢測內(nèi)容，重視水質(zhì)檢測工作，提升水質(zhì)檢測工作的有效性。所以，必須要注意以下幾點。

3.1 區(qū)分常規(guī)水水源種類

為了提升常規(guī)水質(zhì)的檢測能力，在檢測過程中一定要重視檢測的科學(xué)性、高效性，以此有效控制檢測成本。從以往的經(jīng)驗來看，為了減少后期工作量，保證檢測工作的有效性，相關(guān)檢測都是采用將水源種類進行區(qū)分的方式。人們在有了經(jīng)驗以后，在進行水資工作檢測前，先根據(jù)不同水源差異對水體進行檢測，以保證檢測結(jié)果準(zhǔn)確。

3.2 規(guī)范常規(guī)水采樣工作標(biāo)準(zhǔn)

在做好水源種類區(qū)分工作后，對水樣檢測過程來說，檢測人員要熟悉樣品的制備過程和檢測過程。為了保證水樣與水源的成分相同，在進行水體樣品采集時，檢測人員要對采集設(shè)備調(diào)試，讓其運行狀態(tài)正常，避免設(shè)備自身的因素影響檢測結(jié)果。其次，為了消除誤差，提升檢測結(jié)果準(zhǔn)確性，通常情況下可以在水樣采集區(qū)設(shè)置多個采集點，經(jīng)過多次水質(zhì)采樣后，可以排除一些干擾因素對檢結(jié)果的影響[6]。

3.3 把握常規(guī)水主要檢測細節(jié)

在常規(guī)水質(zhì)檢測過程中，必須嚴格按照標(biāo)準(zhǔn)進行檢測工作，保證檢測環(huán)境良好。對水質(zhì)檢測環(huán)境科學(xué)處置，營造良好的外部環(huán)境，消除檢測過程中存在的風(fēng)險[7]。例如在檢測水體酸堿度時，要保證實驗室的溫度與檢測水溫相同，避免不同的溫差影響檢測結(jié)果。

3.4 掌握檢測儀器的使用流程

在常規(guī)水質(zhì)檢測過程中，檢測人員要根據(jù)檢測儀器的說明書熟練使用檢測儀器，保證儀器檢測結(jié)果準(zhǔn)確[8]。例如在使用電導(dǎo)率儀時，要按照該儀器說明書選定電極與測量條件，然后再利用水樣標(biāo)準(zhǔn)溶液來調(diào)整電導(dǎo)率儀。將選定的電極放在待測溶液中洗滌，將其插入盛放待測溶液的燒杯中，選擇適當(dāng)量程，讀出表上讀數(shù)，即可計算出待測溶液的電導(dǎo)率值。

4 結(jié)語

為了提升水質(zhì)管理能力，避免出現(xiàn)生活用水質(zhì)量問題，實現(xiàn)水質(zhì)量化管理目標(biāo)，該文從實踐角度出發(fā)，分析水體的理化性質(zhì)，再結(jié)合以往的經(jīng)驗，細化水質(zhì)檢測主要技術(shù)手段，掌握常規(guī)水質(zhì)檢測注意事項，形成標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)檢測體系。