化學(xué)分析儀器在環(huán)保水質(zhì)檢測中的應(yīng)用

荊兵(桓臺(tái)縣疾病預(yù)防控制中心，山東 淄博 256400)

0 引言

水質(zhì)問題一直是人們身體健康、社會(huì)環(huán)保非常關(guān)注的敏感話題，同時(shí)又是一個(gè)受到多種因素作用的結(jié)果。其中自然因素的不可抗拒、人為因素的控制效果等都不容忽視。當(dāng)前，社會(huì)中出現(xiàn)的一些水資源問題也是觸目驚心，如何進(jìn)行更精確的水質(zhì)檢測，是當(dāng)前相關(guān)行業(yè)值得關(guān)注的課題。本文將結(jié)合經(jīng)驗(yàn)對(duì)此略談一些看法，希望可以為水質(zhì)問題的解決有一定的啟發(fā)。

1 概念剖析—水質(zhì)環(huán)境檢測概述

所謂的水質(zhì)檢測就是對(duì)水體中存在的污染物種類、污染程度、變化趨勢、污染物濃度等進(jìn)行檢測，然后對(duì)水質(zhì)現(xiàn)狀給出一個(gè)綜合性的評(píng)價(jià)。為了更好地解決水質(zhì)問題，該檢測結(jié)果應(yīng)當(dāng)盡可能地精準(zhǔn)、科學(xué)、及時(shí)。隨著時(shí)代的發(fā)展，水質(zhì)問題發(fā)生的范圍在擴(kuò)大，因而檢測范圍和涉及到的行業(yè)也在逐步多元化，甚至涉及到了國防科技領(lǐng)域。從檢測過程來說就是提取相關(guān)指標(biāo)的數(shù)據(jù)，由專業(yè)人員進(jìn)行分析化驗(yàn)檢測，從而給出檢測結(jié)果[1]。

2 水質(zhì)檢測的時(shí)代價(jià)值

人離不開水，社會(huì)發(fā)展離不開水，可以說水源決定了地球的未來，水質(zhì)更是水資源發(fā)揮其價(jià)值的根本所在。開展水質(zhì)檢測工作也是為了通過分析水中各種元素、物質(zhì)的含量，通過將其與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比對(duì)來確定其污染程度以及整治的必要性。尤其是水質(zhì)檢測技術(shù)的引入可以讓水中的有毒有害物質(zhì)可以更快地被檢測出，從而降低了很多疾病或者瘟疫的產(chǎn)生。雖然近年全球各國家的綜合實(shí)力都在增強(qiáng)，但是在生態(tài)環(huán)境保護(hù)尤其是水資源利用率提升方面依然做的不夠。近年來，國內(nèi)、國際上的水質(zhì)污染事故時(shí)有發(fā)生。為此，我們不得不深思：如何能夠提前檢測、實(shí)時(shí)監(jiān)測、遠(yuǎn)程檢測，從而讓水質(zhì)的高水平來推動(dòng)社會(huì)發(fā)展。

通過水質(zhì)檢測來對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行綜合判定，從而為人類的身體健康奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過水質(zhì)檢測來進(jìn)行生態(tài)環(huán)保工作的調(diào)整，讓生態(tài)系統(tǒng)更加科學(xué)和穩(wěn)定發(fā)展[2]。通過水質(zhì)檢測來提高水資源的安全系數(shù)，為可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)保駕護(hù)航。雖然如今的水質(zhì)問題依然存在，但是只要致力于新方法的研究、新設(shè)備的引入，提高檢測效率依然具有廣闊的發(fā)展空間。

3 化學(xué)分析技術(shù)與化學(xué)分析儀器概述

3.1 化學(xué)分析技術(shù)

化學(xué)分析技術(shù)包括了電感耦合技術(shù)、分光光度技術(shù)、色譜技術(shù)等，其價(jià)值被廣泛應(yīng)用到了各種學(xué)科和領(lǐng)域當(dāng)中。諸如數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)探測領(lǐng)域等，例如：我們常見的傳感器、信號(hào)采集設(shè)備等。化學(xué)分析技術(shù)在被廣泛應(yīng)用的同時(shí)也經(jīng)歷著各種更新與創(chuàng)造，因而更加符合時(shí)代需求，由此而產(chǎn)生的各種檢測設(shè)備也推陳出新，不斷為很多行業(yè)的檢測工作注入新鮮血液。

3.2 化學(xué)分析儀器分類

隨著時(shí)代的發(fā)展，化學(xué)分析需求在不斷多元化，由此產(chǎn)生的各種分析儀器也呈現(xiàn)出來。如：監(jiān)測型儀器、過程型儀器等。不同的檢測目的需要不同的分析儀器，才可以達(dá)到預(yù)期的效果。主要目的就是為了對(duì)某地域的水質(zhì)進(jìn)行檢測，與國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)，找尋問題根源所在，然后予以及時(shí)整改。水質(zhì)檢測需要考察各種元素的含量，就要運(yùn)用到不同類型的分析檢測儀器。例如，在市政水質(zhì)檢測過程中，檢測對(duì)象主要是污泥濃度、溶解氧、磷酸鹽等，主要檢測軟化水的硬度如何就需要不同的檢測儀器來操作[3]。

3.3 化學(xué)分析儀器的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)及管理

3.3.1 校準(zhǔn)基礎(chǔ)

儀器的校準(zhǔn)工作是儀器能夠顯示精準(zhǔn)結(jié)果的關(guān)鍵。為了更好地對(duì)相關(guān)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，我國相關(guān)部門以及檢測機(jī)構(gòu)也在不斷推出和優(yōu)化校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)和管理模式。例如，在檢測儀器中融入定位跟蹤系統(tǒng)，從而更好地掌握其工作狀態(tài)[4]。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)有基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也要設(shè)計(jì)一定的誤差范圍，然后定期對(duì)化學(xué)分析儀器進(jìn)行檢測，并將校準(zhǔn)過程和結(jié)果及時(shí)送到相關(guān)部門進(jìn)行復(fù)核與認(rèn)定。只有檢驗(yàn)合格的化學(xué)分析儀器才能投入生產(chǎn)、使用。

3.3.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)化學(xué)分析

為了更好地檢測環(huán)保水質(zhì)如何，國家相關(guān)部門一般會(huì)出臺(tái)一些相關(guān)的規(guī)定或者檢測參照物，從而通過檢測與對(duì)比來確定水質(zhì)的一個(gè)基本現(xiàn)狀。因此建立嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)十分重要。有了較為標(biāo)準(zhǔn)的參照物，測量才能夠更加精準(zhǔn)，那么測量單位、測量物質(zhì)、測量誤差等都需要嚴(yán)格確定，同時(shí)要確保定時(shí)更新，讓這種標(biāo)準(zhǔn)符合時(shí)代需求。同時(shí)對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)物的儲(chǔ)存也要嚴(yán)格，確保不被損壞，不受干擾，降低誤差出現(xiàn)的概率，讓參考物質(zhì)更有參考價(jià)值。

4 化學(xué)分析儀器在環(huán)保水質(zhì)檢測中的應(yīng)用

化學(xué)分析儀器的計(jì)量檢定有著較高的要求，其管理標(biāo)準(zhǔn)也十分嚴(yán)格，在環(huán)保水質(zhì)檢測中正確運(yùn)用這類儀器主要有兩點(diǎn)。

4.1 監(jiān)測型儀器

首先，在化學(xué)分析儀器中最為常見的就是系統(tǒng)集成技術(shù)，是指單線水質(zhì)分析儀器或多線水質(zhì)分析儀器，由二次分析器單元、預(yù)處理單元等組成。開展分析的時(shí)候根據(jù)水質(zhì)分析詳細(xì)的參數(shù)信息，從而將樣本傳送到環(huán)境調(diào)節(jié)器中。其次，想要實(shí)現(xiàn)檢測功能，選擇標(biāo)準(zhǔn)清樣十分關(guān)鍵，因而就要看樣品的選擇、保存以及處理技術(shù)如何[5]。為了更好地推進(jìn)監(jiān)測型儀器作用的發(fā)揮，應(yīng)當(dāng)對(duì)檢測區(qū)域的水質(zhì)進(jìn)行初步處理，將其中的懸浮物或者泥沙等進(jìn)行初步過濾，降低這些因素對(duì)于檢測結(jié)果的影響。最后，通過應(yīng)用化學(xué)分析儀器對(duì)指標(biāo)的所有變化進(jìn)行監(jiān)測，并通過搭建的途徑模型對(duì)水質(zhì)進(jìn)行預(yù)警。系統(tǒng)集成技術(shù)是利用海量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過分析水質(zhì)量的實(shí)際變化情況，結(jié)合變化日期前后的差異進(jìn)行有效預(yù)警。目前比較常見的儀器有氣象色譜儀。

4.2 過程型儀器

有些化學(xué)儀器發(fā)揮作用主要是要看其使用過程是否標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)格。當(dāng)前很多化學(xué)分析儀器的使用是可以自動(dòng)運(yùn)行或者遠(yuǎn)程運(yùn)行的，這樣的過程既可以節(jié)約一定的人力成本，也可以避免一些事故的發(fā)生，同時(shí)還可以讓水質(zhì)質(zhì)量保持在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。當(dāng)前過程型儀器的使用主要是對(duì)水質(zhì)中的有害物質(zhì)進(jìn)行檢測，然后制定防范予以嚴(yán)格調(diào)控。過程型儀器運(yùn)用于水質(zhì)檢測主要是可以優(yōu)化水處理的基本工藝，給出相關(guān)的完善建議，讓過程輔助過程，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)檢測、精準(zhǔn)應(yīng)對(duì)[6]。

5 化學(xué)分析儀器在檢測中的常見問題

化學(xué)分析儀器在環(huán)保水質(zhì)檢測過程中也會(huì)常常碰到一些問題，這些問題的解決與否直接關(guān)系到水質(zhì)的提升，本文將結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)于常見的幾種問題予以梳理。

5.1 儀器自身的故障

針對(duì)化學(xué)物質(zhì)的分析必須精準(zhǔn)，這是因?yàn)榛瘜W(xué)物質(zhì)對(duì)于水質(zhì)的影響十分微妙，變化幅度也很大。細(xì)小的化學(xué)元素含量變化都可能帶來整個(gè)水資源質(zhì)量的下降，因而務(wù)必要確保化學(xué)分析儀器的精準(zhǔn)化運(yùn)行。既然是儀器，自然損耗或者誤差等都是難以避免的。例如，長時(shí)間使用會(huì)造成精準(zhǔn)度缺失，檢測人員如果不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，那么就會(huì)得出不夠準(zhǔn)確的結(jié)果[7]。同時(shí)，溫度的變化、保存環(huán)境濕度的變化等也都會(huì)對(duì)化學(xué)分析儀器的精準(zhǔn)性產(chǎn)生一定的影響。甚至，一些灰塵或者雜物的滲透都會(huì)引發(fā)儀器變形，進(jìn)而影響其檢測精準(zhǔn)度。

5.2 敏感性方面的問題

化學(xué)分析儀器作用于環(huán)保水質(zhì)檢測的主要原因就是其靈敏度高、檢測精度強(qiáng)，因而靈敏度是檢測結(jié)果的必然影響因素，同時(shí)，靈敏度的降低也是化學(xué)分析儀器缺乏實(shí)效的關(guān)鍵。具體而言，靈敏度就是指是否能夠經(jīng)過化學(xué)成分來判斷水質(zhì)如何。如果失去了靈敏度，其分析價(jià)值也將不復(fù)存在。因而，靈敏度的初始值以及靈敏度的常規(guī)檢測工作都是必不可少的。但是當(dāng)前隨著時(shí)代的發(fā)展，很多技術(shù)或者功能都不斷賦能化學(xué)分析儀器，但是這種成分的滲透也讓其專有功能下降。

6 環(huán)保水質(zhì)檢測優(yōu)化途徑

經(jīng)過前文敘述可以看出，環(huán)保水質(zhì)檢測是大勢所趨，作為相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)重視分析儀器的巧妙使用，同時(shí)也要正視其使用過程中存在的問題，在研究中思考，在思考中提升，下面從前瞻性的視角下剖析環(huán)保水質(zhì)檢測未來的優(yōu)化路徑。

6.1 注重化學(xué)分析儀器的及時(shí)更新

前面分析可以得知，環(huán)保水質(zhì)檢測需要借助一定的化學(xué)分析儀器，這樣結(jié)果會(huì)更加精準(zhǔn)，也更有助于水質(zhì)問題應(yīng)對(duì)方案的制定。但是為了發(fā)揮這樣的預(yù)期效果，就要確保分析儀器的精準(zhǔn)性。那么采購先進(jìn)的儀器是必然的，但是對(duì)于現(xiàn)有儀器的保養(yǎng)也十分關(guān)鍵[8]。因而需要定期排查會(huì)影響化學(xué)分析儀器的各種因素，盡可能降低人為因素和自然因素對(duì)其的影響。

6.2 完善化學(xué)分析儀器的使用和監(jiān)督制度

為了讓化學(xué)分析儀器發(fā)揮更為精準(zhǔn)的效果，對(duì)于如何使用儀器、如何監(jiān)督儀器的使用等都要建立完善相應(yīng)的管理使用制度。因而，針對(duì)環(huán)保水質(zhì)的檢測過程應(yīng)當(dāng)予以前期調(diào)研，梳理基本的使用規(guī)則和原則，對(duì)于如何檢測、如何分析、如何統(tǒng)計(jì)等也要配備詳實(shí)地監(jiān)督機(jī)制，這樣才可以讓化學(xué)分析儀器的檢驗(yàn)過程可以更加的標(biāo)準(zhǔn)化[9]。

6.3 選用精良監(jiān)測儀器

分析化學(xué)儀器的種類有很多，不同的制作標(biāo)準(zhǔn)、不同的成本控制之下其檢測精度也是不同的。為了更好地檢測環(huán)保水質(zhì)問題，應(yīng)當(dāng)選擇精良的檢測儀器，從而讓檢測更加標(biāo)準(zhǔn)，讓檢測結(jié)果的各項(xiàng)數(shù)據(jù)可以更好地彰顯水質(zhì)實(shí)質(zhì)的問題。同時(shí)，精良的檢測儀器對(duì)于水質(zhì)的檢測全面性也會(huì)更強(qiáng)，進(jìn)而讓檢測結(jié)果可以更符合水質(zhì)實(shí)際狀態(tài)，為水質(zhì)問題治理方案的制定提供更為精確的參數(shù)指標(biāo)。

6.4 提高儀器使用者的專業(yè)度

通過上面分析可以看出，化學(xué)分析儀器有著較高的制作標(biāo)準(zhǔn)和使用規(guī)則，因而使用者的素養(yǎng)如何對(duì)于其檢測結(jié)果十分相關(guān)?？梢哉f人為操作的質(zhì)量直接關(guān)系到最終的檢測結(jié)果[10]。因而檢測機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)注重人員專業(yè)性的提升。首先，可以對(duì)人員的選聘予以嚴(yán)格考量，是否了解當(dāng)前化學(xué)分析儀器的使用規(guī)則和發(fā)展趨勢，是否具有多年的工作經(jīng)驗(yàn)等都可以列入加分范圍；其次，定期對(duì)他們展開培訓(xùn)，畢竟化學(xué)分析能力是一種需要常規(guī)性提升的能力，因而檢測機(jī)構(gòu)要對(duì)其眼光、理論、技能等進(jìn)行持續(xù)性的提升，增強(qiáng)他們的專業(yè)素養(yǎng)；再者，對(duì)于檢測工作人員的表現(xiàn)予以考核并懲罰分明，從而降低人為影響的不良因素產(chǎn)生，提高檢測質(zhì)量。

7 結(jié)語

綜上可以看出，生態(tài)環(huán)保問題關(guān)系到中國乃至整個(gè)世界的發(fā)展，水質(zhì)又是生態(tài)體系之核心所在。如何更好地監(jiān)控水質(zhì)，進(jìn)而提出積極有效的應(yīng)對(duì)措施值得研究。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種檢測儀器、檢測技術(shù)也被逐步引入，這些新興方式、技術(shù)、設(shè)備的助力之下，水質(zhì)檢測的準(zhǔn)確性、及時(shí)性等有了明顯提升。因而相關(guān)部門可以由此來制定更為詳實(shí)地應(yīng)對(duì)措施，讓水污染的頻率和范圍可以得到一定的控制。