地下水水质分析的检测方法及质量控制

＊白 玲

（中国建筑材料工业地质勘查中心宁夏总队 宁夏 750021）

目前，全球各个国家对于水资源的利用和污染问题十分重视，尤其是水资源的污染问题，直接影响到了人民群众的日常生活及生产。随着我国社会经济的不断发展，各类经济建设速度的不断加快，环境污染问题变得越来越严重，也造成了严重的地下水污染问题。想要有效地控制地下水污染现状，必须要加强地下水水质分析检测，根据不同地区的实际情况，采取合理的检测方法对地下水水质进行分析，为各部门开展地下水保护工作提供可靠的数据指导，并为当地居民的身体健康提供保障，促进生态环境的可持续发展。

1.我国地下水资源现状分析

我国的地域辽阔，地质条件复杂，而地下水资源也受到这种复杂地质等因素的制约，呈现出分布不均的情况。就目前来看，我国的城市建设速度非常快，但是在这个过程中，也不可避免地对自然生态环境造成了一定的破坏。随着大气环境的不断恶化以及城市建设对自然资源的过度开发，地下水资源急剧减少。目前，我国多个地区的地下水资源储存量已经大幅度下降，这也给当地经济的发展造成了一定的制约。如果这一情况仍旧得不到当地政府的重视，相关部门不采取积极的措施来治理该问题，那么地下水水位将会持续下降，最终对地下水资源造成严重的破坏。根据相关数据统计显示，在既往的20 年中，我国对于地下水的开采量正在逐年增加，较之前相比，这个数据达到了4 倍以上，且还在逐年上升[1]。就我国南方地区而言，该地区的地表水资源储存量非常充裕，完全可以满足当地的生活以及生产用水需求，但是由于水资源污染问题的不断加剧，南方地区在很早之前就对地下水进行了开采，并将其作为居民的日常用水来使用，进而导致地下水位持续下降。这一现状恰好也表明了当前我国严峻的地下水资源形势。

除了地下水过度开采问题之外，地下水污染问题也是一个非常严峻的问题。根据相关数据显示，我国60%以上的城市地下水水质都遭受着不同程度的污染[2]。导致地下水污染的原因较多，例如生活垃圾污染、工业废水污染等，而不论是哪一种因素所造成的地下水污染，都会给当地的居民带来非常不利的影响。尤其是地下水中的放射性物质会对周边农田造成污染，导致农作物中的放射性元素含量超标，人们的食品安全得不到保障。同时，地下水的污染会加速生态环境的退化和造成生态环境的破坏，尤其是污染物直接排入河流、湖泊，会使水体中的天然鱼类和水生物生存环境受到影响，久而久之对周围的生态环境造成破坏。除此之外，地下水污染会直接影响饮用水的水质，当饮用水源受到合成有机物的污染时，饮用这些水源的人容易产生腹水、腹泻、肠道线虫、肝炎、胃癌等多种疾病。尤其是地下水被硝酸盐污染之后，会直接导致长期饮用的人出现癌症，同时还会引起高铁血红蛋白症，严重影响人们的身体健康。

2.地下水水质污染物分析

（1）植物污染。地下水中含有丰富的营养物质，如氮、磷等，这些都是植物生长所不可或缺的重要营养物质。在自然界中，一些植物的根系具有非常优秀的固氮能力，地下水可以更好地促进其生长。虽然在平常状态下，地下水中含有的这些丰富营养物质对于植物生长的影响并不明显，但是在特定的条件下，地下水可为植物的爆发式生长提供充足的营养物质，造成生活用水的污染。例如，藻类物质是水中非常常见的一种植物，其体积较小，部分微小藻类甚至无法通过肉眼观察到，需要通过显微镜才能发现其存在。这些藻类物质中的黄藻类以及蓝藻门则是造成地下水污染的罪魁祸首之一。因为这些藻类的沉淀效果差，而其恰好可以凭借着体积小的优势顺利到达给水管网，大量的藻类堆积会造成地下水水质下降。在常规处理地下水植物污染时，通常会使用到氯气，不过氯气和藻类发生化学反应后容易产生有毒物质，会给人们的健康带来威胁。

（2）生活污染。人们在生活的过程中，不可避免地会产生一些生活垃圾，虽说目前我国城市化进程快，各类基础设施建设相对完善，但是对于生活垃圾以及废水的处理能力仍然比较欠缺。根据2019 年的数据统计，我国生活垃圾年产量已经超过了2 t，且各个地区的垃圾处理设备设施建设步伐以及完善程度不同，不同地区的生活垃圾处理能力不同，但是大部分的地区每日能够处理的生活垃圾量远远低于每日新产生的垃圾量[3]。因此，人们为了可以更快速地处理这些生活垃圾，通常会采取填埋或是焚烧的方式，但是这些垃圾处理方式容易造成地下水污染。如在2021 年8 月，中央生态环境保护督察通报，吉林省长春市绿园区城市管理行政执法局将24 万余吨混有大量生活垃圾的建筑垃圾违法填埋在当地一机砖厂的取土坑，严重威胁地下水安全。督察组现场对垃圾坑随机选取了4 个点位进行挖掘，发现在上层0.5 m 左右均是黄土和建筑垃圾的混合物，往下则是大量的生活垃圾和建筑垃圾的混合物；根据水质抽样检测结果显示，地下水多项指标严重超标，其中菌落总数最高达120000 个细菌群落/mL，超地下水Ⅲ类标准限值1199 倍；化学需氧量浓度最高达3920 mg/L，粪大肠菌群最高达5000个/L。

（3）工业污染。目前，工业污染对于地下水的污染程度是最严重的，容易造成地下水污染。如在2013年，河北沧县一村庄就出现了“红色井水”的事件，并且这种水质已经出现超过10 年，当地村民也曾多次向当地有关部门反映与化工厂污染有关，但是一直没有得到回应。2013 年4 月，当地的水质抽样检测结果显示，某化工公司排水沟坝南的苯胺含量超出排污标准1 倍多，而附近村庄养鸡场内井水苯胺含量超出饮水标准比饮用水标准超标更多。由此可以看出，工业生产，导致地下水质受到污染，直接对当地居民的生活用水质量造成威胁，影响着当地居民的身体健康[4]。

3.地下水水质检测方法

（1）滴定法。就目前来看，这种检测技术的使用率是最高的，检验人员只需要通过现场采集水样后，将特定物质滴入水样中，对水样所发生的化学反应进行观察，就可以判断出该水质样本中某些特定物质的含量[5]。检测人员在将试剂往水样中添加的时候，需要等待水样出现沉淀或发生明显的颜色变化后，方可停止加入试剂。滴定法的操作流程比较简单，且不需要花费大量的资金，对于实验室环境的要求也比较宽松，检验人员在采集到样本后，可以就地进行检测，很好地监测该区域地下水中钙离子、重碳酸根离子等物质的含量情况。

（2）气相色谱法和液相色谱法。色谱法又称色层法或层析法，属于一种物理化学分析方法。其利用样品中不同溶质与样品中固定相和流动相之间的分配力、吸附力等作用力之间的差异，使得样品中各个溶质相互分离的一种检测方法。该检测方法不仅可以用于气体检测，还可以用于液体检测。这种方式的准确性和灵敏度都相对较高，是水质有机物检测时非常常用的一种现场检测技术。利用该方法检测水质样板时，可以通过观察溶质的互相分离情况以及实际含量来确定地下水水质的实际污染情况[6]。

（3）分光光度法。分光光度法是基于朗伯-比耳定律对元素进行定性定量分析的一种方法。其是利用测定物质在特定的波长处或是一定的波长范围内的吸光度不同，对该物质进行定性和定量分析的一种方法。这种检测方法操作起来相对简单，且结果产出较快，实际应用比较广泛，很多物质都可以使用分光光度法来进行测定。在酸性溶液中，亚硝酸盐能与对氨基苯磺酰胺起重氮化作用，再与α-萘胺起偶氮反应，生成紫红色的偶氮染料，在一定浓度范围内，亚硝酸盐的浓度与吸光度成正比，故借此进行定量测定。

（4）原子吸收法。分别使用EDTA 滴定法以及火焰原子吸收法对地下水水质中的金属物质进行测定，结果显示，这两种检测方式所得出的结果之间并没有显著的差异。因此，在对多种金属进行测定的时候，可以将原子吸收法作为一种有效的方法来使用，其检测结果准确，稳定性良好。

（5）ICP-AES 法。ICP-AES 法的原理是通过将样品雾化并与等离子体中的高温环境相互作用，使其中的元素原子激发并发射出特定的光波，通过对这些光波的波长和强度的测量来实现对样品中金属元素的定性和定量分析。在对水溶液或是有机溶液等进行分析的时候，使用这种检测方式，能够实现对72 种元素的监测，其中还包含多种非金属元素，例如P、B、Si等，具有连续性和多元素性的优点。

4.地下水水质检测方法的质量控制对策

(1)从检测方法上进行控制

地下水水质分析可使用到的检测方法比较多，而不同的检测方法产生的数据可能会存在一定的差异，因此，在进行地下水水质分析检测的时候，一定要注意对检测方法的选择，由此来控制地下水水质分析的质量。在选择检测方法的时候，要结合检测的样本类型来选择更适合的检测方法，并且合理地控制检测的误差，尽量将检验数据的误差控制在更小的范围内。此外，不同的检测方法所使用的检测仪器设备不同，要尽量选择适合的仪器设备，而如果发现仪器设备可能受到其他物品的污染，则需要及时做清洗处理或是更换其他的设备，避免对检测结果造成影响。

(2)从检测布点上进行控制

地下水水质检测首先需要对水质样品进行采集，选择合理的区域进行监测布点，要充分考虑气候等外界影响因素的干扰，避免对检测数据产生一定的影响。其次，采集样品时使用的采集仪器和方法也是非常重要的，要避免样品受到污染，能够提高最终实验结果的准确性。在进行水质采样的时候，可以使用待检测水体来对取样容器进行清洗，然后将清洗后再次提取到的地下水标本用于水质检测。除此之外，还需要考虑到环境因素对水质检测过程的影响，如当出现大面积降雨的情况下，地下水与河道的水量会发生变化，水量的突然增多，会导致水中污染物增加，进而导致水质出现下降的情况；并且水质检测的温度、湿度和光照等环境因素都可以影响到最终的水质检测结果，所以需要在水质检测的过程中对环境因素进行充分的考虑，确保水质检测的结果充满合理性。

(3)从标准溶液的溯源比对上进行控制

在相对分析中，实验室所使用的标准溶液是否正确直接决定检测结果的准确性。标准物质可以从国家标准物质中心获得，如果实验室使用自己研配的标准溶液，需要按照国家相关部门所发布的配置标准进行溯源比对。测定水质样品时，可按比例插入标准物质并进行检测分析，数据结果与标准物质真值比对，符合要求方可。

(4)从比对测定上进行控制

在进行比对测定时，需要由同一技术人员来操作，且必须要保证在同一时间内、在相应的分析条件以及环境条件中进行，使用的测定方法也必须要相同，根据确定的测定次数进行多次的测定。比对测定可以仅对吸光度、滴定液消耗体积等响应值进行测定，测定时，需要重点关注顺序的随机化。

5.结语

综上所述，为了有效地改善目前我国出现的地下水资源缺乏以及污染的问题，需要积极地开展地下水水质检测工作。通过使用合理的检测方法对地下水水质进行检测，可以掌握地下水水质情况，并针对实际情况，采取有效的措施来治理和保护地下水资源。为了进一步提升地下水水质检测质量，需要从检测人员、检测方法以及检测布点等几方面来进行质量控制，既能够使得地下水水质检测工作的效率得到进一步的提升，同时检测数据的准确性也可以得到保障。