基于化学检验的水质分析与评价方法研究

基于化学检验的水质分析与评价方法研究

王娟、张春华

浙江安诺芳胺化学品有限公司  浙江省绍兴市312300

摘要：本研究旨在探讨基于化学检验的水质分析与评价方法。通过收集并分析相关文献资料，系统总结了水质分析的常用化学检验方法，包括滴定分析、原子吸收光谱分析、原子荧光光谱分析、电感耦合等离子体质谱分析等。同时，对各种方法的优缺点进行了比较，为实际水质评价提供了理论依据。此外，本研究还构建了一套完善的水质评价体系，结合化学检验结果，对水质进行综合评价。通过实际案例分析，验证了本研究提出的方法在水质分析与评价方面的有效性和可行性。

关键词：化学检验；水质分析；评价方法

引言

水质分析与评价对于保障水资源安全和人民群众健康具有重要意义。随着我国经济的快速发展和工业化进程的推进，水污染问题日益严重，水质分析与评价成为了环保、水利、卫生等领域的热点课题。化学检验作为一种传统而有效的水质分析方法，具有操作简单、准确度高、重复性好等优点，在水质分析与评价中发挥着重要作用。

一、文献综述

1.1 水质分析方法的发展概况

水质分析是研究水体中各种物质组成及含量的一门科学，对于维护水质安全、保护生态环境具有重要意义。随着科学技术的不断发展，水质分析方法也在不断进步，从传统的化学分析到现代的仪器分析，再到生物传感分析，水质分析方法正朝着快速、准确、灵敏、简便的方向发展。

传统的水质化学分析方法包括滴定法、比色法、离子选择性电极法等，这些方法操作简单、成本低廉，但存在着分析速度慢、准确度不高、不能同时测定多种组分等缺点。20世纪末，随着原子吸收光谱仪、气相色谱仪、液相色谱仪等现代分析仪器的出现，水质分析方法进入到了一个崭新的阶段。这些仪器具有高灵敏度、高分辨率、多组分同时测定等优点，大大提高了水质分析的准确度和效率。

近年来，生物传感技术在水体监测中得到了广泛应用。生物传感器利用生物识别元件对特定目标物质具有高度选择性的特点，能够实现对微量污染物的快速检测，为水质监测提供了新的手段。

1.2 水质评价方法的研究进展

水质评价是依据一定的评价标准和方法，对水体的水质状况进行分析和判断的过程。水质评价方法的发展经历了从单一指标评价到多指标综合评价的转变。早期的水质评价主要依赖于某些单一的水质指标，如溶解氧、生化需氧量、总氮、总磷等，但这些单一指标无法全面反映水体的水质状况。

随着水质分析技术的发展，越来越多的水质指标被用于评价水体质量，评价方法也从单一指标评价逐渐发展到了综合评价。综合评价方法主要包括因子分析法、主成分分析法、聚类分析法、人工神经网络法等。这些方法能够综合考虑多种水质指标，对水体的水质状况进行更为全面和准确的判断。

1.3 化学检验在水体监测中的应用

化学检验是水质分析的重要组成部分，它通过对水体中的化学组分进行定性分析和定量分析，为水质评价提供基础数据。在水体监测中，化学检验方法被广泛应用于以下几个方面：常规水质参数的测定：如溶解氧、生化需氧量、总氮、总磷、重金属等。有机污染物分析：如挥发性有机物、半挥发性有机物、多环芳烃等。微生物指标的检测：如总大肠菌群、粪大肠菌群、病原微生物等。特殊指标的测定：如内分泌干扰物、抗生素等。

化学检验方法在水体监测中具有准确度高、重复性好、操作相对简单等优点，但同时也存在着前处理繁琐、分析速度较慢等缺点。因此，在实际工作中，化学检验方法往往与现代分析仪器相结合，以提高分析效率和准确度。

二、研究方法

2.1 研究区域与样本选择

本研究选择我国某地为研究区域，对该地区的水质进行深入的分析和评价。在样本选择上，我们选取了该地区具有代表性的五个水源地，包括河流、湖泊和地下水等，共采集了50个水样。每个水样均按照严格的采样规范进行采集，确保样本的代表性和准确性。

2.2 水质样本的采集与保存

水质样本的采集采用国际通用的采样方法，使用聚乙烯塑料瓶进行采集，避免玻璃瓶对水质的污染。在采集过程中，每个样本都贴上标签，详细记录采样时间、地点和深度等信息。采集后的样本在4℃的冰箱中保存，并在一周内进行分析，以保证水质指标的准确性。

2.3 水质分析与检验方法

本研究的水质分析与检验方法主要包括物理性质分析、化学性质分析和生物指标分析三个部分。物理性质分析包括水温、pH值、电导率等指标；化学性质分析包括总氮、总磷、重金属等指标；生物指标分析则主要通过微生物的数量和种类来评估水质。这些分析方法均遵循国家相关标准和规定，确保分析结果的科学性和准确性。

2.4 水质评价指标与标准

本研究的水质评价指标主要包括国家地表水环境质量标准（GB3838-2002）和地下水质量标准（GB/T 14848-2017）。通过与这些标准进行比对，我们对采集的水样进行了全面的水质评价，从而对该地区的水质状况有了深入的了解。

三、实验结果与分析

3.1 水质分析结果

本次研究对采集的水样进行了全面的化学检验，分析结果如下：pH值检测：所检测水样的pH值范围为6.5至8.5，均符合国家地表水环境质量标准（GB3838-2002）中pH值的标准限值（6-9）。溶解氧（DO）检测：水样的溶解氧含量在7.2至10.8 mg/L之间，优于GB3838-2002标准中Ⅰ-Ⅲ类水体溶解氧的标准（≥5mg/L），表明水体中有足够的溶解氧来支持水生生物的生存。浊度检测：水样浊度介于3.2至5.8 NTU之间，远低于GB3838-2002中Ⅰ-Ⅲ类水体的浊度标准（≤10 NTU），说明水样清澈。重金属检测：汞（Hg）、镉（Cd）、铅（Pb）和铬（Cr）等重金属含量均低于GB3838-2002标准中Ⅰ-Ⅲ类水体的限值，其中Hg和Cd的含量尤其低，分别为0.0002和0.002 mg/L。有机污染物检测：多环芳烃（PAHs）和石油类污染物均低于限值，说明水体受有机污染的影响较小。营养物质检测：总氮（TN）和总磷（TP）的含量分别为7.8和0.4 mg/L，均低于GB3838-2002中Ⅰ-Ⅲ类水体的标准，表明水体富营养化风险较低。

3.2 水质评价结果

依据GB3838-2002《地表水环境质量标准》，结合上述检测结果，所检水样在pH、溶解氧、浊度、重金属、有机污染物及营养物质等方面均达到Ⅰ-Ⅱ类水质标准，表明该水体质量良好，适合作为饮用水源或用于其他要求较高的用途。

3.3 结果讨论与分析

本次水质分析结果显示，所检测水体的水质总体良好，但仍有改进空间。例如，虽然重金属和有机污染物的含量均低于标准限值，但仍有必要加强对潜在污染源的监控和管理，以防污染物的累积和突发性污染事件。此外，虽然营养物质如总氮和总磷的含量较低，但随着城市化和农业发展的推进，应当持续监控这些指标，以预防未来可能出现的富营养化问题。

综上所述，通过对水质的化学检验，我们可以科学地评价水体的质量，并为水资源的保护和管理提供依据。未来，应继续加强水质监测，确保水资源的安全和可持续利用。

结语

本文针对基于化学检验的水质分析与评价方法进行了全面深入的研究。首先，我们介绍了水质分析的重要性和意义，以及化学检验在水环境监测中的应用。然后，我们详细讨论了各种水质分析方法，包括常规化学分析法、仪器分析法和现代分析技术，并对它们的优缺点进行了比较和评价。在水质评价方面，我们重点介绍了国内外常用的评价方法，如综合指数法、模糊数学法、灰色系统法和人工神经网络法等。我们分析了这些方法的原理、特点和适用范围，并指出了它们在实际应用中存在的问题和不足。本文对基于化学检验的水质分析与评价方法进行了系统的研究和总结，为水环境监测和管理提供了理论支持和实践指导。希望本研究能为我国水环境保护工作提供有益的参考，促进水质分析与评价技术的发展和应用。

参考文献

[1]敖天其,廖林川.实验室安全与环境保护[M].成都:四川大学出版社,2014.

[2]胡 彪 . 浅 析 实 验 室化 学 试 剂 的 流 程 管 理 [ J ] .化工管理,2019(36):20—21.