儀器分析法在水質監測中的應用

黃河水利委員會三門峽庫區水文水資源局 河南 三門峽 472000

引言

用水安全問題與每個人的生命健康息息相關，水安全問題成為我國社會最為關注的民生問題。對水環境質量進行科學監測與評估，確定水體中各污染參數、排查污染問題，是當前工作的重點。目前，傳統的人工檢測方法在客觀性、科學性和效率方面都存在諸多缺陷，如果分析方法選擇不合理，將直接影響到檢測結果的準確度和可靠性。那么選擇一種科學、客觀的水質檢測方法和與所選方法相適應的自動化、智能化的儀器設備就顯得尤其重要。

1 儀器分析法概念

儀器分析法是使用較特殊儀器的分析方法，是以物質的物理或物理化學性質為基礎的分析方法。水質監測領域常用的儀器分析法有光譜分析、色譜分析和色/質聯用分析。儀器分析法可對地表水、地下水、工業廢水、土壤等各項指標進行檢測，從而確定地表水、地下水水質類別，評價工業廢水是否達標排放。儀器分析法與傳統手工方法相比，具有靈敏度高，檢出限低，適合于微量、痕量和超痕量成分的測定；選擇性好，很多的儀器分析方法可以通過選擇或調整測定的條件，使共存的組分測定時，相互間不產生干擾；操作簡便，分析速度快，實現了無人值守全自動分析；根據監測參數選擇不同的儀器，根據儀器和監測參數選擇不同元素燈，根據儀器選擇不同波長，分別測定不同的參數，且對被檢測品中的其他參數不會造成影響。儀器分析法是當前我國水質安全質量檢測分析過程中最常使用的檢測方法之一。

2 儀器分析法在水質檢測過程中的應用

依據測定原理和使用儀器的不同，可分為化學分析法和儀器分析法。儀器分析法常使用電化學分析法、光譜分析法和色譜分析法等，這些分析法在環境監測中廣泛應用，對保護環境和科學研究發揮重要作用。

2.1 電化學分析法 電化學分析法在水質生產任務與檢測中的應用非常頻繁，是一種重要的儀器分析法，該方法建立在電位、電導、電流和電量等電學量與被測物質某些量的計量關系的基礎上，主要根據溶液內物質電化學性質與變化規律，對組分進行定性和定量的。該方法包括電勢分析法、電導分析法和伏安法等，操作簡單，所用檢測設備簡單，能夠保證分析效率和最終檢測結果的準確性。電導率儀、離子選擇電極法、電位滴定法在本監測中心得到應用，例如：應用電化學分析法檢測水中電導率；電位滴定法，是把電位測定與滴定分析互相結合起來的一種測試方法，用標準溶液滴定待測離子過程中，用指示電極的電位變化指示滴定終點的到達，測定項目高錳酸鹽指數、重碳酸鹽、碳酸鹽、溶解氧等。

2.2 光譜分析法 光譜分析法是根據物質的光譜來鑒別物質及確定其化學組成和相對含量的方法，光譜分析法具有操作簡單、結果準確、靈敏度高、可同時檢測多種樣品。

光譜法可分為原子光譜法和分子光譜法。(1)分子光譜：是由分子中電子能級、振動和轉動能級的變化產生的，屬于這類分析方法的有紫外-可見分光光度法，用于生產任務監測項目氨氮、總氮、六價鉻等。(2)原子光譜是由原子外層或內層電子能級的變化產生的，這類分析方法的原子吸收光譜法(AAS)，原子熒光光譜法(AFS)等，測定項目分別是銅、鉛、鋅、鎘、汞、砷等項目。光譜分析法是比電化學分析法運用更加廣泛的食品安全質量檢測方法，

2.3 色譜分析法 色譜法利用不同物質在不同相態的選擇性分配，以流動相對固定相中的混合物進行洗脫，混合物中不同的物質會以不同的速度沿固定相移動，最終達到分離的效果。不同的物質在不同的色譜柱上以不同的流動相洗脫會有不同的保留時間，因此保留時間是色譜分析法比較重要的參數之一。在所有儀器分析法中，其不僅能夠檢測水質中的防腐劑、甜味劑等水質添加劑，還可以檢測其中的一些營養元素。應用到水質監測工作中的色譜儀器分別是離子色譜儀、氣相色譜儀、高效液相色譜。應用到水環境監測項目分別是硫酸鹽、氯化物、苯系物、氯苯類化合物等。

2.4 連續流動分析法 連續流動分析法分析過程完全自動化。其方法原理為經過預處理樣品置于自動取樣器中，通過軟件控制進入反應器中化學部分，進行化學反應后，經檢測部分檢測器檢測，經微計算器進行數據處理，最后生成報告。連續流動分析法用于測定地表水、地下水、生活飲用水等水中的陰離子表面活性劑、總磷、揮發酚、氰化物、硫化物。該方法檢出限較低，傳統手工法測定誤差較大，已經被連續流動分析分光光度法取代。

結束語

社會的高速發展、工業化規模和產能的不斷加大，排放的廢污水對人類生存環境和社會經濟造成嚴重影響，制約整個社會經濟的發展。對水質進行科學監測與評價，根據監測結果采取有針對性污染防治措施，是當前水生態和水環境防治的重要措施。通過對儀器的工作原理和優缺點分析以及儀器分析法在水質監測中的應用，對于促進今后水質檢測分析工作的開拓和創新具有一定的指導作用，在工業、農業、能源等行業不斷發展邁進的同時，將先進的儀器方法推廣應用到相關水質檢測和其他行業的分析檢測工作中。既保證了監測分析數據的準確、可靠，又為水污染治理提供基礎數據支撐，為我國水質安全質量的提升提供了保障。