化学分析仪器在环保水质监测方面的应用

摘要：近20年我国工业建设迅速发展，随之而来的环保水质监测问题越发重要。与此同时人们对于生活质量的要求越来越高，各个领域都开始重视水质的保护工作，并进行多种形式的水资源环境保护改革。在水资源质量监测中，监测设备和监测技术是提高监测结果准确性和精确性的关键。讨论化学仪器分析手段在水质检测过程中的应用，充分利用最新监测仪器，对水资源进行精确检测，确保仪器的精准性、灵敏性、有效性。

关键词：环保水质检测；化学分析仪器；应用随着人们对生活水平的要求日益提高，基本水质要求也随之而生。为保证水资源质量，同时应对当前的多种水污染，水资源质量检测技术应运而生，并随之产生了众多化学分析仪器。当前针对环保方面的水资源质量检测工作的化学仪器种类较多，不同的化学分析仪器使用的环境不同，因此在进行仪器选择和分析时，要根据实际情况，准确选择化学分析仪器，判断水资源的元素种类、含量以及相应变化情况。

1环保水质监测的意义

环保方面的水质监测具体是指对水资源中的化学物质、悬浮物、泥沙等构成的水生态系统进行定时检测的工作。在环保方面的水质监测，对维持水资源质量有着重要价值。

对于水资源的保护，可分为饮用水和工业用水两个方面。首先，对于饮用水而言，若饮用的水资源中含有大量的有害细菌，如痢疾、伤寒等病菌时，会使水资源成为各种传染病的传播源。若饮用水资源中含有大量的浮游生物，则会严重影响水资源的物理性质，例如水的颜色、水的味道。若饮用水资源中含有大量的矿物盐杂质，则会引起人类身体中各种病症。如果饮用水资源中含有大量的氟，则会对牙齿产生一定的危害，甚至使牙齿完全溃烂。对于饮用水，水质的监测直接影响到人民的身体健康和国家发展。

其次，对于工业用水资源而言，必须要完全掌握所用水资源的物理化学性质，尤其是一些化学成分。工业用水为工业生产提供了充足的水资源，但是不同的工业生产途径对于水质的成分要求也会有所不同。例如，在锅炉等工业生产中的用水要求，水中不能含有大量的钙、镁离子，否则会使锅炉中产生大量的水垢，不仅会浪费更多的生产原料，也可能会引起锅炉爆炸。在环保方面进行水质监测，可以为环境管理提供科学的数据和真实的资料，帮助环境进一步优化和提升。其次，也可以帮助确定水体污染中的污染物的主要情况，包括污染物污染源的分布情况、污染的来源、污染的途径和方式等。再者，也可以通过水质监测来判断水体污染，对于环境生物带来的影响范围，评价相对应的污染防治效果等。

2环保水质分析中化学仪器的应用

当前环保水质分析中，常见的化学分析仪器大多是通过直接化学定性定量检测和各类信号分析，例如，分光光度计就是通过将光能转化成电能，并对信号进行处理和加工，使其转化成可以用于交流的信号，并最终通过示波器记录仪等方式显示出来。常见的进行环保水质检测的仪器可以根据需要测量TOD值、COD值、浑浊度、油分度、生化需氧量等（如表1所示）。例如，对于水资源中的汞含量检测，需要用专门的化学仪器分析检测得到的数值，常见的可以利用原子吸光光谱法、原子荧光光谱法等方式来测定水污染的严重情况，并对水中的各种元质加以检测与监测，例如各种微量元素或者衡量元素等。采用分光光度计、原子荧光光谱等化学仪器进行检测，可获得更加精准、范围更广的线性数据，节约了处理大量水污染样品和数据的时间，提高了水质监测的工作效能。对水质的各种参数进行实时监测与控制，例如水资源中的蓝绿藻、氨、氮等气象参数，以及温度、湿度、雨量等环境数据进行实时监测，可以对水环境中的藻类和赤潮等情况的出现，进行及时有效地预防与监测。此外对污染源等数据进行实时监测与生成，可以更快速地了解污染源的相关信息。

浊度仪通常是测定水样中的浑浊程度，可以利用光透过法或者光散射法测定水样中的浑浊程度。而油分测定仪是利用荧光法进行测定。测汞仪则是利用荧光测量原子吸收的原理进行测量，在水质中进行原子荧光法对汞元素进行专门的测量。而电极测量仪是需氧量的化学分析仪器，也可以利用分光光度计测量水质的化学需氧量，其利用是采集一定量的水样，将其装到仪器中加入燃烧管，在催化和高温条件下进行反应，消耗部分氧气，而后对剩余的氧浓度量进行测定，即可得出总的需氧量。表2为经过化学仪器分析的水质变化。

3对于水质监测中化学分析仪器的管理标准

3.1校准、验证标准

对于化学分析仪器，其最基本的校准和验证是影响化学分析仪器检测结果的关键。为确保化学分析仪器所测量的结果更加精确和准确，并始终保持较为高效的跟踪系统和数量分析系统。国家根据相关内容制定了化学分析仪器在检测检验质量中的相应标准，以确保在不同的环境中能够进行差异化的检测与检验。在国家所规定的校准验证标准范围内，所有生产出的用于水质监测分析的化学分析仪器，必须经过专门鉴定符合相应的专业设备规定要求，才能被允许投入到实际的检测鉴定应用之中。经过鉴定，合格且符合标准，才能够投入到环保水质分析之中。

3.2化学分析仪器中的标准物质分析

在水质检测中的化学分析领域，参照组具有一定的参照价值，是化学分析仪器应用中必备的一种物质材料。通常情况下，参照组具有一定的性质，其足够稳定且均匀，在对水质进行分析的化学分析仪器的检测与测量过程中，参照品能够满足仪器的一些基本功能的测定与检测需要。这些标准的参照品的选定，也是经由国家有关部门的批准而确定的一类标准参照物质。在使用参照物质时，要时刻留意参照标准物质的有效期，避免超出其有效期而继续使用的情况出现。同时，在储存参照物质时，要时刻按照严格的标准进行，避免破坏参照物质的参照性，使得进行化学分析仪器检测时出现较大的误差，影响最终水质的测定结果。水质分析仪国家标准见表3。

4水质检测中化学分析仪器常出现的问题

4.1化学分析仪器出现问题

在进行环保方面的水质监测过程中，对环保方面的水质分析必须精准且是实时数据，因此这对化学分析仪器要求更高，必须要求化学分析仪器能够正常运转，工作才能够真正实现。然而在实际的工作过程中，很容易发现大多数的化学分析仪器在工作的过程中是属于高精密的分析仪器，而这些高精密的分析仪器在长时间的使用过程中会受到诸多因素的影响，例如环境因素、人为因素等。或许这些因素的影响在短期内并没有明确的表征特性，使得使用者在检测的过程中，很难感觉出仪器存在缺陷，从而导致操作员在使用的过程中逐渐使用已经有缺陷的化学分析仪器进行检测和测定，最终导致所记录的水质分析数据出现严重错误。而导致化学分析仪器出现问题的原因更是多方面的，环境因素包括长时间的细微振动、温度或高或低的不定变化等，均会导致仪器在测量时出现误差。人为因素可能有由于使用时用力过猛导致零件变形、夹杂仪器之外的异物等，均会导致化学分析仪器的设备出现故障。

4.2仪器敏感性出现问题

化学分析仪器的敏感性是监测结果准确性的主要影响因素。如果化学分析仪器的敏感性下降，则会使化学分析仪器无法检测和精准捕捉到化学成分含量较低的水质中的成分，使得最终的测量精度下降。一旦出现敏感性相关的问题，则意味着化学分析仪器不能够再进行监测和检测，否则会给水质分析带来严重的后果。因为当前大多数的化学水质分析仪器都属于多功能的仪器，如若一方面的检测功能受到影响，则其他方面的物质检测结果势必也会受到或多或少的影响，导致仪器的敏感性不足，影响最终所有数据的检测结果。

5水质分析中化学分析仪器的应对策略

5.1环境因素

通过上述分析可知环境因素会在一定程度上影响化学分析仪器对于分析结果的测定。若化学分析仪器所处的环境温度湿度等不符合对于检测仪器的要求，不但会对检测的实验仪器的准确性带来严重影响，而且会给相应的样品和参照物带来一定的污染，使得最终的结果数据不够准确。例如在进行化学仪器分析过程中，如果仪器所存在的环境的相对湿度不足40%，则很容易导致其环境中出现静电的风险增大，静电所带来的影响对仪器设备是致命的，会严重影响到检测的精度和样品的性质。在静电产生的过程中，静电荷会与空气中的悬浮物发生作用，给检测的仪器设备带来大量的污染物微粒，而这些带电的污染物微粒大都具有一定的吸附性，很容易被吸附在化学分析仪器之上，从而使得最终水质分析的精准性降低。因此，对于这种情况，要求操作员在进行水质分析的过程中，全程要严格遵守化学分析仪器的使用规则，在使用化学分析仪器时，必须要使用加湿器、空气净化设备、温度调控设备等，为化学分析仪器的使用和测定工作提供一个适宜的工作环境。

5.2人为因素

人为因素也是影响水质分析设备正常工作的主要因素。化学分析仪器的操作人员要进行样品的预处理、化学分析仪器设备的操作、数据的收集与分析等工作，对最终的化学仪器分析结果的影响程度较大。因此，要求操作人员在进行工作时，首先，要具备较高的职业道德素养，在使用中要严格按照仪器的操作标准进行使用和维护工作，避免出现思想懈怠或细心不足的情况。其次，操作人员要具备专业的仪器分析技能和专业的技术手段。知晓每种化学分析仪器的使用原理和使用规则，在遇到误差或问题时，可以及时地调整与修复，避免化学分析仪器的影响程度最大化。因此，要求化学分析仪器的操作人员必须经过专业的技术培训，熟知每样水质样品的预处理、实验操作流程、最终数据处理与记录等环节。在进行操作人员的上岗与评判过程中，需要对每位操作人员进行综合考核，对其理论知识和操作实践分别进行考核，定期考核合格之后方能继续进行仪器的操作和分析工作，确保操作人员的技术专业性，减少仪器操作过程中失误情况的出现。

5.3仪器本身因素

用于水质检测的化学分析仪器众多，包括分光光度计、生物需氧量分析仪、高效液相色谱仪等。首先，在仪器使用之前需要经过相关部门的严格审核和校准，确保化学分析仪器的计量质量符合国家标准，从而使其监测与检测效果满足实际需要。其次，做好化学分析仪器的日常检查、管理工作，在日常使用中保管好仪器的使用记录，保管者应负起保管义务。最后，定期进行化学仪器设备的维护和清洁工作并记录在案。周期性的维护和记录化的管理可以延长化学分析仪器的使用时长，确保其工作状态上的灵敏度和精准度。例如：常用的原子吸收分光光度计属于大型的化学分析仪器设备，设备中的进样器是否经常清洁、设备中的蠕动泵管弹性是否优良等情况均会影响最终的测试结果。因此，在进行仪器的购买、维护和使用过程中，要确保仪器满足实验要求，同时仪器的精准度和准确度符合标准。

5.4技术因素

化学水质分析仪器的相关技术应用包括在线水质分析仪器监测应用技术和过程中的在线水质分析技术。在线的水质分析监测技术是各种仪器系统的集成技术，一台水质分析设备包括多个单元，例如多参数的水质分析仪，室内分析设备、预处理与再次分析系统、远程监控等系统控制单元。除此之外，还包括样品的采集和预处理阶段。首先，需确保样品采集的代表性，其次，预处理阶段不可以影响到后续检测过程的准确性，做到有效去除各种干扰样品检测的杂质即可。在检测过程中的在线水质分析仪技术中，最重要的环节是在线水质参数代换分析仪的应用。对于一些高度复杂的水体，要综合反映水污染的情况以及处理过程中水质的变化情况，确保可以在线监测和分析水质变量，实现水质监测全过程的自动控制，在环保水质处理过程中实现科学处理与科学控制。

6结束语

综上所述，在当前的科学技术发展中，环保水质监测仍旧处于发展阶段，在其实施监测与检测过程中，必须结合实际水质情况精准调控，在合理利用化学分析仪器的过程中提高环保水质监测的准确性与精准性，确保最终检测数据的科学性和有效性，从而促进化学分析在环保水质方面的应用监测，促进现代环保事业的飞速发展。

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作者简介：国佃宇，男，山东聊城人，化验员，本科，研究方向：矿物、半成品及其成品中金银含量的测定。