探究水質分析中的檢出限及其確定方法

摘要：為了緩解水污染問題，高效開展水質分析工作就變得尤其重要，其中，檢出限是關鍵的質量控制參數之一，是排除水質檢測報告中虛假值的關鍵點，據此，本文首先介紹了水質分析中的檢出限，然后探究了如何確定水質分析中的檢出限。

關鍵詞：水質分析;檢出限;確定方法

中圖分類號：X83 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）05-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.05.078

Abstract： In order to alleviate the problem of water pollution， it is especially important to carry out water quality analysis work efficiently. Among them， the detection limit is one of the key quality control parameters， which is the key point to exclude the? value in the water quality test report. Based on this， the author first introduces the detection limit in water quality analysis， and then explores how to determine the detection limit in water quality analysis.

Key words： Water quality analysis; Detection limit; Determination method

人類生活和生產活動的開展都離不開水，且生活飲用水的水質狀況影響著人類的健康水平，水質分析工作的開展則有助于改善人類生活與生產用水的水質狀況。水質分析（又稱水化學分析）是指用化學和物理的方式測定水中各種化學成分的含量[1]，其中，檢出限對排除水質檢測報告中的虛假值至關重要，對此，本文主要探究水質分析中的檢出限及其確定方法。

1 檢出限的介紹

檢出限（LOD）的概念首次由德國人H·Kaiser于1947年提出，是分析方法、測試儀器靈敏度的衡量指標之一。關于檢出限的定義，不同國家標準的表述有所差異，但都與IUPAC（國際純粹與應用化學聯合會）的規定接近，即：用質量或濃度表示檢出限，具體指利用最小分析信號xL得到的最低濃度cL或最低質量qL，其中最小分析信號xL由特定的分析方法測得。據此，對檢出限的分類為：一是儀器檢出限（IDL），其反映了測試儀器的檢出能力，但因其未將樣品制備的影響考慮其中，故其值總低于方法檢出限，同時儀器檢出限常用于統計分析數據和比較不同儀器的使用性能;二是方法檢出限（MDL），其與儀器噪聲、樣品性質和預處理有關聯，是不同實驗室、分析員和分析方法效能的衡量標準，故在數據報告中需要提供方法檢出限，用以反映某一數據的局限性與不確定性[1]。定量限（LOQ）體現的是分析方法是否具備靈敏度的定量檢測能力，其一般取決于分析對象、分析方法和介質[2]。在水質分析中，檢出限的精準確定是保障水質檢測報告可靠性的關鍵，常用的確定方法包括紫外線光域范圍技術、原子光譜技術、生物化學技術、原子吸收技術和電化學技術。

2 水質分析中檢出限的確定方法

2.1 紫外線光域范圍技術

紫外線（UV）是指電磁波譜中波長從10～400nm輻射的總稱，其中在紫外可見光中，中介電子被認為是主要的結構物質之一。在使用紫外線照射的水質檢出中，要求科學分析紫外線的原理與成因，以獲得紫外吸收光譜，同時從物質吸收與光照反應的特征，可以獲得紫外線光域范圍[2]。可見，從光譜的技術特征，可以調查得到普遍金屬元素的量子數據，進而實現對積累、應用水質資源數量的控制。在實際應用中，需以紫外線光度方法、使用局限性為依據進行分析，并結合譜線降低光譜干擾現象，如通過應用倒數吸光光度法、三波段長法和雙波長吸光光度法等，證實了通過應用紫外可見光度技術，可以科學地分析和應用光譜[2]。

2.2 原子光譜技術

原子光譜是指由原子中的電子在能量變化時發射或吸收的光組成的光譜。應用表明，原子光譜技術可以標準分析常量、微量元素的數據和原理，且優化效果顯著，同時對于水質檢出元素，其具有較高的敏感度和較低的干擾度，可見原子光譜技術的水質測驗功能標準、應用效果顯著和方法特征明顯[3]。根據原子力學光譜發射原則，利用電感技術研發的耦合等離子應用設備具備電感效應，可以用作光源。通過分離水中的物質和測定其類別，可以檢出水質的質量，同時通過應用電感系統提供的等離子法，可以檢出各類元素的物質指標水質，且能夠獲得標準、快捷的效果[3]。但是，檢出水中各類元素存在一定的難度，即若水中含有大量的金屬離子，則需應用原子光譜技術;篩查痕跡元素要求控制好設備與技術操作的精度，并參考級別更高的標準和理論，故要求配合使用更多的新技術和新方法。

2.3 生物化學技術

生物化學技術是用于生物化學大分子研究的分析與制備實驗技術，其現已廣泛應用于高端水質檢出中，一般來講，生物化學技術包含免疫分析法、酶分析法等。本文著重介紹酶分析法，這一分析法要求對證分析每一類元素的離子，并通過分析酶活性和檢出水質來確定結構的變化。其中，根據酶元素與活性物質的活動特征，可以在結構發生中突破技術限制和得出水質檢出標準;針對痕跡中的色性改變與應用問題，可以利用抗體與抗原的關聯實現標準量定與數據分析;針對應用物質時的酸堿值（pH值）和應用電導率時的色劑效果，要求規范顏色和進行定量分析[3]。

2.4 原子吸收技術

原子吸收法是基于基態原子對共振光的吸收。通過以原子吸收法為基礎的原子吸收技術，有效體現出了原子吸收光譜法（AAS）的效能與作用，從而保證每一類元素水質檢出的標準度。其中，原子吸收光譜法是基于待測元素的基態原子蒸汽對其特征譜線的吸收，并由特征譜線的特征性和譜線被減弱的程度對待測元素進行定性定量分析[4]。應用表明，原子吸收技術可以保證水質檢出的高精準度，即對水中的金屬元素進行水質檢出，以應對水污染治理工作;原子吸收光譜法的感應能力非常靈敏且分析速度快，可以有效分離水質中不同的元素[4]。

2.5 電化學技術

電化學技術的原理為：在電極上使污染物發生間接電化學轉化（間接電解）或直接電化學反應（直接電解）。其中，在直接電解中，污染物直接在電極上被還原或氧化，從廢水中去除;在間接電解中，以電化學反應生成的氧化還原物為催化劑或反應劑，將污染物轉化為具有更小毒性的物質。

對于陰極溶出伏安法，其原理為：在預電解的陽極中，待測離子產生一層難溶性化合物，而當工作電極掃描轉向負方向時，該難溶性化合物被還原生成還原電流的峰[5]。目前，陰極溶出伏安法常用于測定鎢酸根、硫和鹵素陰離子。但是，陰極溶出伏安法要求根據不同的水環境，并通過比對對應金屬元素的濃度與含量，科學驗證并做出總結;針對電量、電流、電導和電阻，要求參考其控制標準;針對應用電子化學的物質基礎與元素濃度，可以對具體的元素進行水質檢出分配，并實現技術處理;在實際應用中，要求對陰極條件下的水質檢出開展電化學分析與處理，并保證分析與處理過程的標準化程度，同時按點位分析法的要求配備相應的工件[6]。

3 結語

綜合前文，本文首先介紹了水質分析中檢出限的定義、分類，然后重點探討了水質分析中檢出限的確定方法，即常用的確定方法包括紫外線光域范圍技術、原子光譜技術、生物化學技術、原子吸收技術和電化學技術。通過研究，明確了每一類元素在水質檢出中發揮的作用。

參考文獻

[1]王靜.水質分析中的檢出限及其確定方法[J].山西化工，2017，37（04）：50-51+136.

[2]劉莉.水質分析中的檢出限及其確定方法[J].黑龍江科技信息，2015（36）：168.

[3]劉江華，林盈熹.水質分析中的檢出限及其確定方法探究[J].科技與創新，2015（22）：91+93.

[4]韓楓，張佩，崔晨，魏磊，王威.水質分析中的檢出限及其確定方法探究[J].科技與企業，2015（13）：248-249.

[5]徐明.水質分析中的檢出限及其確定方法探究[J].化工管理，2014（06）：117.

[6]葉洞君.解析水質分析中的檢出限及其確定方法[J].河南科技，2013（04）：197.

收稿日期：2018-12-05

作者日期：劉玉鳳（1986-），女，漢族，研究生，中級，研究方向為水質分析。