基于对水质分析的研究方法

周月双

天津市地质矿产测试中心 天津 300191

水是生命之源，也是环境的控制元素。水质直接关系到所有生物的健康。地表水质量分析是水环境管理的基本组成部分之一。水质分析涉及数据的数学统计、数据评估以及诸如相关性和时间分析之类的预测的使用。水质分析的特点是水资源分布不均，可以科学评估地表水资源的水质并确定水体中的多余因素。水质直接影响水生生物的生存，以便查明该区域水生环境中的问题，并为决策者保护水生生物提供坚实的基础。但是，现有的水质分析方法在客观性，化学性和效率方面存在缺陷。如果分析方法选择不当，可能会导致多种不利因素，例如水生环境中功能区的不适当分配，水资源的不合理使用以及主要地下水问题的延迟发现。鉴于水质分析的重要性，选择科学客观的水质分析方法尤为重要。

1 水质分析概述

水质是水质水量质量的简称，例如其物理性质（颜色，浊度，气味等），化学性质（无机和有机含量）和生物学性质（细菌，微生物，浮游生物，底栖生物）。水质测试是使用化学、物理方法确定水中各种化学成分的含量（例如硝酸盐，亚硝酸盐，挥发性酚，氰化物和其他可能导致水中重大水质问题的元素）。

2 水质分析方法

2.1 感观法

在这种方法中，检查员根据收集的水样的颜色和透明度估算水的性能。这种方法的优点是操作简便快捷。缺点是它受主观影响。换句话说，每个人的主观感受都不同。因此，由不同检查员测量的数据之间可能存在显着差异，这直接影响分析结果[1]。

2.2 化学分析法

化学分析方法主要用于一般水质管理。通常使用以下方法：

酸碱滴定法。也就是说，酸碱中和是合法的，分析人员通过向水样品中添加酸碱指示剂来测量和测量水中pH值的强度。

络合滴定法。该方法主要包括通过络合反应滴定水样品。在形成过程中，必须控制络合物反应的速率，然后确定滴定的化学计量，以确保络合物形成过程的稳定性。

沉淀滴定法。沉淀滴定法旨在通过沉淀反应来分析水质。该方法要求对反应水的质量进行氧化还原滴定，并非所有沉淀物都可以滴定。氧化还原滴定法主要基于氧化反应，因此要注意物质在水中的反应速率。

2.3 仪器分析法

（1）色谱法，其原理是使用固定相中各种物质的不同分配系数来分析物质。对于各种固定相，这可以是气相色谱，液相色谱和离子色谱。这三种色谱检测方法的特点是快速，准确和高效。气相色谱法主要用于检测水中的有机氯农药，有机磷农药，有机化学污染物和痕量金属，例如硒，铍和铜。离子色谱法通常用于测量各种阴离子，例如Cl-，NO3-，SO42-，Na+，K+，Mg2+，Ca2+。方健等。使用气相色谱法测量不同类型和含量。作为地表水的有机物质，苏玉良、方力等人，使用离子色谱法检测饮用水中的各种阴离子，这些都取得了相对准确的结果[2]。

光谱学。根据不同的光源，光谱学可分为以下几类。首先，紫外线吸收光谱法是基于各种波长的紫外线的吸收来确定物质的组成和含量的方法。该方法提供了实时性能和速度，便携性，高精度，无二次污染和低成本。二是红外吸收法。原理是使用水样品的不同成分在红外范围内获得不同的吸收特性。如果使用此方法，则在检测时必须对水样品进行预处理。

荧光光谱法，荧光光谱法是基于这样的事实，即物质分子可以用特定波长的光（例如紫外线）立即发出荧光，其激发时间比激发光波更长。荧光光谱中发射峰的波长和强度具有许多重要目的。由于与信息物质的分子结构和电子状态有关的信息是该物质特有的，因此该物质的荧光光谱可用于对该物质进行定性和定量分析。

拉曼光谱。当频率为V0的单色光进入物质时，该物质的分子散射入射光。散射光的频率为V0±ΔV，波长偏移ΔV与该物质的化学结构有关，与传统水质分析方法相比，使用拉曼光谱法分析水质时，样品无需准备或损失。可以同时测试样本中的多个组件。它消耗更少的样品，高度灵敏，并且可以进行遥测，实时测量和分析。

质谱法。磁场和磁场用于根据运动离子的质荷比来分离和检测运动离子。由于一个核素的精确质量是几个数量级，并且每个核素的质量都是唯一的，因此没有一个核素的质量是另一个核素质量的精确倍数，因此我们仅测量离子的质量。精确质量可以确定离子的组成。该方法的优点是检测范围广，灵敏度高，分析速度快，但也存在光谱解决方案复杂，定量分析误差大等缺点。

此外，质谱仪包括电子冲击质谱仪（EI-MS），场解吸质谱仪（FD-MS），快速原子轰击质谱仪（FAB-MS）和基于激光解吸矩阵的飞行时间质谱仪（MALDI-TOFMS）和电子喷雾质谱（ESIMS）。在正常条件下，这些传统方法可以满足检测任务的需要，但是各种水质指标通常具有复杂的非线性关系，并且在检测过程中会引起背景噪声，因此，这些因素直接影响测量和分析的结果。因此，在检查水质时，可以使用化学计量学模拟对数据进行预处理，以克服这些缺点[3]。

3 结语

通过检查阴离子和阳离子的平衡，总溶解固体的平衡，二氧化碳的平衡，电导率和总溶解固体的相关性以及碱对Na++和K+的浓度比（负责人）制造更加简单易用。水质分析结果提高了工作质量和效率。水质测试和分析是一个复杂的主题领域，其发展需要许多利益相关者的支持。同时，随着人们越来越关注水资源和环境，分析和评估水质的任务需要进一步的研究和开发。