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水質(zhì)快速檢測的技術(shù)應(yīng)用
什么是水質(zhì)快檢
水質(zhì)快速檢驗(yàn)是指檢測人員在現(xiàn)場，使用特殊檢測儀器或裝置，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)對水體是否遭受污染，水質(zhì)是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值做出判斷或綜合評價(jià)的過程。
水質(zhì)快速檢測是按照規(guī)定程序在短時(shí)間內(nèi)獲取水質(zhì)信息的技術(shù)操作。
以往，水質(zhì)快速檢測主要用于隊(duì)伍演練、地質(zhì)勘探、油田開采、建筑施工等野外作業(yè)單位的水源選擇和自然災(zāi)害后的疫情預(yù)防。
21世紀(jì)以來，隨著我國水環(huán)境污染事件的增多，水質(zhì)快速檢測已被廣泛用于飲用水污染調(diào)查、突發(fā)性飲用水中毒事件調(diào)查和突發(fā)性水污染事件的應(yīng)急監(jiān)測，環(huán)境監(jiān)測部門也將水質(zhì)快速檢測用作污水超標(biāo)排放的預(yù)警手段。
水質(zhì)快檢的發(fā)展
早期用于水質(zhì)快速檢測的方法多為以比色分析為主的一些化學(xué)分析方法，操作繁瑣、檢測速度慢，給水質(zhì)快速檢測帶來很多不便。
近十多年來，隨著現(xiàn)代檢測技術(shù)的發(fā)展，目前可用于水質(zhì)快速檢測的方法很多，有基于普通化學(xué)分析原理的試紙、檢測管、速測卡、試劑盒等快速檢測裝置以及以預(yù)制試劑和便攜式儀器(小型比色計(jì)或分光光度計(jì))相結(jié)合的快速檢測方法；基于電化學(xué)原理設(shè)計(jì)的水質(zhì)快速分析儀器；基于毛細(xì)管色譜技術(shù)與高靈敏度的聲學(xué)傳感技術(shù)相結(jié)合的檢測技術(shù)以及基于生物傳感技術(shù)的水質(zhì)毒性分析技術(shù)等。
這些技術(shù)的應(yīng)用，不僅使得水質(zhì)快速檢驗(yàn)變得更加便捷、快速、準(zhǔn)確，同時(shí)也使水質(zhì)快速檢測技術(shù)應(yīng)用范圍變得更加寬泛。
水質(zhì)快速檢測技術(shù)
一、水質(zhì)測試盒
1．直接顯色法使用時(shí)將相應(yīng)試劑加入反應(yīng)管中，使其充分溶解、反應(yīng)，一定時(shí)間后，溶液呈現(xiàn)特殊的顏色，和標(biāo)準(zhǔn)色階(或其他)對比可以得到待測濃度。
2．試紙法也是利用迅速產(chǎn)生明顯顏色的化學(xué)反應(yīng)定性或定量檢測待測物質(zhì)的一種方法，與直接顯色法的不同僅在于把化學(xué)反應(yīng)從反應(yīng)管里移到試紙上進(jìn)行。像pH試紙就是典型的這一類產(chǎn)品。
3．檢測管法水質(zhì)檢測管可分為塑料檢測管、吸附檢測管、比長式檢測管和真空檢測管。塑料檢測管法是將顯色試劑做成粉狀封裝在毛細(xì)玻璃管中，再將其套封在聚乙烯軟塑料管中。使用時(shí)先將塑管用手指捏扁，排出管中空氣，插入水樣中放開手指使水樣吸入，再將試管中毛細(xì)管捏碎，數(shù)分鐘內(nèi)顯色，與標(biāo)準(zhǔn)色階比較測定。
4．滴定法一般為微型滴定，將標(biāo)準(zhǔn)滴定反應(yīng)中使用到的試劑配好并封裝，使用簡單滴定工具代替?zhèn)鹘y(tǒng)的滴定管，并簡化計(jì)算方法，操作方便快速。像硬度檢測等通常采用這種方法。
水質(zhì)測試盒種類繁多，按其可測參數(shù)可達(dá)幾十種甚至上百種，而每一個(gè)具體參數(shù)又可以根據(jù)其使用的標(biāo)準(zhǔn)方法與量程分為幾個(gè)規(guī)格，常見的水質(zhì)測試盒為余氯測試盒、臭氧測試盒、硬度測試盒(鈣鎂離子測試盒)、二氧化氯測試盒、pH測試盒、氨氮測試盒、金屬離子測試盒(銅、鐵、錳、鉻、鉛、鎘等)、非金屬元素測試盒(砷、氟、磷等)等。
二、水質(zhì)分析儀
水質(zhì)分析儀一般用于現(xiàn)場水質(zhì)快速檢測，亦稱水質(zhì)檢測儀或水質(zhì)測定儀等。
水質(zhì)分析儀要求反應(yīng)快速、檢測數(shù)據(jù)現(xiàn)場直讀、攜帶方便、使用簡單、堅(jiān)固耐用、適應(yīng)野外惡劣條件、檢測指標(biāo)和檢測方法符合標(biāo)準(zhǔn)等。
水質(zhì)分析儀按功能分為：單參數(shù)水質(zhì)分析儀、多參數(shù)水質(zhì)分析儀、便攜式重金屬測定儀、基于氣相色譜法的便攜式快速分析儀、水質(zhì)毒性分析儀等。按測定項(xiàng)目來分，水質(zhì)分析儀有幾十種，如BOD測定儀、氨氮測定儀、總磷測定儀、濁度儀、pH計(jì)等。
1．單參數(shù)水質(zhì)分析儀指主要檢測一個(gè)水質(zhì)參數(shù)的分析儀。根據(jù)測定項(xiàng)目不同，有多種單參數(shù)水質(zhì)分析儀，如便攜式濁度儀、pH計(jì)、溶解氧儀、單參數(shù)比色計(jì)等。
以單參數(shù)比色計(jì)為例，其測定依據(jù)是朗伯一比爾定律，基于水樣中被測物與顯色劑反應(yīng)生成有色化合物對電磁輻射有選擇性吸收而建立的比色分析法。
單參數(shù)比色計(jì)針對不同的水質(zhì)指標(biāo)，分幾十種類型，對于不同的測定指標(biāo)，比色計(jì)按照規(guī)范化的檢測方法進(jìn)行預(yù)先編程，將標(biāo)準(zhǔn)曲線存入比色計(jì)中，測定時(shí)無需自制標(biāo)準(zhǔn)曲線，可直接顯示測量結(jié)果。
單參數(shù)比色計(jì)根據(jù)測定項(xiàng)目分為很多種，如余氯分析儀、氨氮水質(zhì)分析儀、二氧化氯分析儀、氟化物水質(zhì)分析儀、磷酸根和總磷比色計(jì)等。
2．多參數(shù)水質(zhì)分析儀
(1)基于電化學(xué)原理的多參數(shù)水質(zhì)分析儀：一個(gè)分析儀可以選擇安裝不同的檢測模塊，測定不同的水質(zhì)指標(biāo)。
連接不同的電極，測量pH、電導(dǎo)率、溶解氧,BOD以及氨、氟、硝酸鹽、氯等。
(2)基于光度法的便攜式多參數(shù)比色計(jì)或分光光度計(jì)：比色計(jì)的工作波長是固定的，分光光度計(jì)的波長是可調(diào)的。
不同型號的多參數(shù)比色計(jì)的固定波長有一個(gè)到數(shù)個(gè)波長不等，可測試多個(gè)參數(shù)，可內(nèi)置儲存多種離子或參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，波長可自動轉(zhuǎn)換，自動顯示吸光度值、濃度值和測量參數(shù)。
不同型號的儀器可測定的項(xiàng)目有所不同，測定指標(biāo)可多達(dá)幾十項(xiàng)。
如pH、濁度、余氯、氟化物、青化物、硫化物、氨氮、亞硝酸鹽氮、溶解氧、六價(jià)鉻、總硬度、鉛、鎘、砷、磷酸鹽、揮發(fā)酚等。
某些儀器配備恒溫消解器，可用快速消解法現(xiàn)場檢測COD。
(3)基于陽極溶出伏安法的便攜式重金屬測定儀：使用三電極系統(tǒng)，包括對電極、參比電極和工作電極，檢測模塊為多模塊設(shè)計(jì)，檢測項(xiàng)目可根據(jù)需要定制。
可同時(shí)測量水中銅、鎘、鉛、鋅、汞、砷、鉻、鎳、鐵、鈷等。
優(yōu)點(diǎn)：檢測快速(幾十秒)，靈敏度高，檢測限達(dá)到1ppb以下，檢測結(jié)果與AAS法和ICP法具有良好的一致性，滿足應(yīng)急檢測和常規(guī)監(jiān)測的需求。
三、預(yù)制試劑
預(yù)制試劑是一類預(yù)先在生產(chǎn)廠完成某種分析所需幾種試劑的稱量、溶解、混合、分裝等流程的化學(xué)試劑產(chǎn)品。
用于水質(zhì)快速檢測的預(yù)制試劑產(chǎn)品有即開即用型化學(xué)試劑包或化學(xué)試劑套裝。
水質(zhì)分析人員每次進(jìn)行樣品分析時(shí)，可以直接拆封使用所需的水質(zhì)參數(shù)的預(yù)制試劑，并按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)分析流程進(jìn)行操作，采用預(yù)存有標(biāo)準(zhǔn)曲線的分光光度計(jì)等分析設(shè)備，快速獲得所需的分析數(shù)據(jù)，無需進(jìn)行繁瑣的化學(xué)試劑配制工作以及標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作過程。
由于采用統(tǒng)一的分析試劑以及標(biāo)準(zhǔn)的分析流程，水質(zhì)分析使用預(yù)制試劑可獲得理想的分析結(jié)果。