孫秀萍

摘 要：簡要分析了環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測分析方法及其發(fā)展趨勢，分別研究了經(jīng)典分析法和儀器分析法。經(jīng)典分析法主要包括質(zhì)量分析法和滴定分析方法。其中，滴定分析法又可以劃分為酸堿滴定法、絡(luò)合滴定法和氧化還原滴定法；儀器分析法包括吸收光譜法和發(fā)射光譜法等。通過對這些方法的分析，希望能為我國水體污染的控制工作提供一定的幫助。

關(guān)鍵詞：環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測；分析方法；滴定分析法；儀器分析法

中圖分類號：X832 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.15.089

1 經(jīng)典分析方法

1.1 質(zhì)量分析法

質(zhì)量分析法主要是直接分離試樣中的待測組分，或者將其轉(zhuǎn)化成一種具有一定組分的物質(zhì)，與其余的組分分離，然后利用分析天平測量這一物質(zhì)的含量，以測出的結(jié)果為依據(jù)計(jì)算試樣中組分含量的一種分析方法。在應(yīng)用質(zhì)量分析法的過程中，不需要使用精度較高的儀器。通常情況下，利用分析天平在實(shí)驗(yàn)室便可完成操作，使用質(zhì)量分析方法操作程序比較復(fù)雜。同時(shí)，天平精確度會對其結(jié)果造成一定的影響，這種方法適用于中、高濃度組分的測定，但是，并不適用于測定微量元素。質(zhì)量分析法通常是用來測定殘?jiān)?、ss或者油類等物質(zhì)的。

1.2 滴定分析方法

滴定分析法又叫作容量分析法，將已知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴加到被測溶液中（或者將被測溶液滴加到標(biāo)準(zhǔn)溶液中），直到所加的標(biāo)準(zhǔn)溶液與被測物質(zhì)按化學(xué)計(jì)量關(guān)系定量反應(yīng)為止，然后測量標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗的體積，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和所消耗的體積算出待測物質(zhì)的含量。這種定量分析的方法稱為滴定分析法，它是一種簡便、快速和應(yīng)用廣泛的定量分析方法，在常量分析中準(zhǔn)確度比較高。滴定分析法根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測組分間反應(yīng)類型的不同可以分為4類，分別是酸堿滴定法、絡(luò)合滴定法、氧化還原滴定法和沉淀滴定法。

1.2.1 酸堿滴定法

酸堿滴定法是利用酸和堿在水中以質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。它可用于測定酸、堿和兩性物質(zhì)。其基本反應(yīng)為H﹢+OH﹣=H2O，也稱為中和法，是一種利用酸堿反應(yīng)實(shí)現(xiàn)容量分析的方法。

1.2.2 絡(luò)合滴定法

絡(luò)合滴定法主要是根據(jù)行程絡(luò)合穩(wěn)定反應(yīng)而確定的一種分析方法，它是通過形成絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)的大小判斷絡(luò)合反應(yīng)的。通常情況下，利用金屬指示劑呈現(xiàn)出顏色判斷滴定終點(diǎn)。但因?yàn)橐恍┙j(luò)合劑和一些金屬會產(chǎn)生一定的變色反應(yīng)，使得實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)誤差，所以，在使用絡(luò)合反應(yīng)的過程中，要注重提升實(shí)驗(yàn)反應(yīng)的選擇性。在測定其總硬度時(shí)，也可以使用絡(luò)合分析法。

1.2.3 氧化還原滴定法

氧化還原滴定法是以溶液中氧化劑和還原劑之間的電子轉(zhuǎn)移為基礎(chǔ)的一種滴定分析方法。它以氧化劑或還原劑為滴定劑，直接滴定一些具有還原性或氧化性的物質(zhì)，或者間接滴定一些本身并沒有氧化還原性，但能與某些氧化劑或還原劑反應(yīng)的物質(zhì)。氧化滴定劑有高錳酸鉀、重鉻酸鉀、硫酸鈰、碘等，還原滴定劑有亞砷酸鈉、亞鐵鹽、氯化亞錫、抗壞血酸等。在測定水質(zhì)中的COD、CODMn等時(shí)，均采用氧化還原滴定法。

1.2.4 沉淀滴定法

沉淀滴定法是以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的一種滴定分析方法。沉淀滴定法必須滿足以下幾個條件：①溶度積足夠小，且能定量完成；②反應(yīng)速度快；③有適當(dāng)指示劑指示終點(diǎn)；④吸附現(xiàn)象不影響終點(diǎn)觀察。由此可知，反應(yīng)量較少的測定可以使用沉淀滴定法，例如銀量法。

2 儀器分析法

2.1 吸收光譜法

各種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同，對電磁波的吸收也不同。每種物質(zhì)都有其特征性的吸收光譜，所以，據(jù)此可對物質(zhì)進(jìn)行定量和定性分析。

2.1.1 紫外-可見分光光度法

紫外-可見分光光度法是根據(jù)物質(zhì)分子對波長為200～760 nm這一范圍的電磁波的吸收特性所建立起來的一種定性、定量和結(jié)構(gòu)分析方法。其操作簡單、準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性好。波長長（頻率?。┑墓饩€能量小，波長短（頻率大）的光線能量大。分光光度測量是基于物質(zhì)分子對不同波長和特定波長處的輻射吸收程度的測量。朗伯-比爾定律是分光光度法的基礎(chǔ)。因此，這種方法在環(huán)境水質(zhì)的監(jiān)測中被廣泛應(yīng)用，例如水質(zhì)中的氨氮、葉綠素、甲醛等均采用分光光度法來分析。

2.1.2 原子吸收分光光度法

原子吸收分光光度法的測量對象是呈原子狀態(tài)的金屬元素和部分非金屬元素，當(dāng)待測元素?zé)舭l(fā)出的特征譜線通過供試品經(jīng)原子化產(chǎn)生原子蒸氣時(shí)，被蒸氣中待測元素的基態(tài)原子所吸收，通過測定輻射光強(qiáng)度減弱的程度求出供試品中待測元素的含量。原子吸收一般遵循分光光度法的吸收定律，通常借助比較對照品溶液和供試品溶液的吸光度求得供試品中待測元素的含量。由于原子分光光度計(jì)的精密度和準(zhǔn)確度都比較高，操作簡單，所以，它被廣泛應(yīng)用于水質(zhì)分析中。

2.2 發(fā)射光譜法

發(fā)射光譜法是根據(jù)原子發(fā)射的光譜來測定物質(zhì)的化學(xué)組分的一種分析方法，它是根據(jù)物質(zhì)中不同原子的能級躍遷所產(chǎn)生的光譜線來研究物質(zhì)的化學(xué)組成的。

2.2.1 原子熒光光度計(jì)

原子熒光光度計(jì)是將硼氫化鉀或硼氫化鈉作為還原劑，將樣品溶液中的待分析元素還原為揮發(fā)性共價(jià)氣態(tài)氫化物（或原子蒸汽），然后借助載氣將其導(dǎo)入原子化器，在氬—?dú)浠鹧嬷性踊纬苫鶓B(tài)原子?；鶓B(tài)原子吸收光源的能量而變成激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)原子在去活化過程中將吸收的能量以熒光的形式釋放出來。此熒光信號的強(qiáng)弱與樣品中待測元素的含量成線性關(guān)系，因此，測量熒光強(qiáng)度就可以確定樣品中被測元素的含量。原子熒光光度計(jì)具有靈敏度高、檢出限低、結(jié)構(gòu)簡單、故障率低、線性范圍寬和無基體干擾等優(yōu)點(diǎn)，所以，在環(huán)境監(jiān)測中被廣泛應(yīng)用于污水、地表水和地下水中測定汞、砷、硒等元素。

2.2.2 電感耦合等離子體發(fā)射光譜

等離子體是指電離了的但在宏觀上呈電中性的物質(zhì)。對于部分電離氣體，只要滿足宏觀上呈電中性的這一條件，就可以被稱為等離子體。

等離子體發(fā)射光譜儀用于測定各種物質(zhì)（可溶解于鹽酸、硝酸、氫氟酸等）中的常量、微量、痕量元素的含量。等離子體發(fā)射光譜儀具有靈敏度高、檢測限低、精密度好、工作曲線線性范圍寬、分析速度快、高效、抗干擾型強(qiáng)、自動化程度高、操作簡便、穩(wěn)定可靠、測試范圍廣等特點(diǎn)。該方法在環(huán)保監(jiān)測中的應(yīng)用十分廣泛，可以用來分析呈液態(tài)的各種水質(zhì)和可以經(jīng)過前處理轉(zhuǎn)化為液態(tài)的試樣。

2.3 其他方法

除了上述方法外，還有電化學(xué)分析法、色譜法等方法。在分析大分子污染物時(shí)，一般采用質(zhì)譜法或者核磁共振法。

3 環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測分析方法的發(fā)展趨勢

當(dāng)前，人們越來越關(guān)心和重視環(huán)境保護(hù)，它是關(guān)系民生的大事，而水質(zhì)情況則是人們健康生活的重要保障之一。環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測在環(huán)境保護(hù)和水污染控制方面發(fā)揮著越來越重要的作用。水質(zhì)直接關(guān)系著人們的身體健康。為了保證人們的飲水安全，必須科學(xué)、嚴(yán)格地檢測水質(zhì)情況，而開發(fā)和研究新的水質(zhì)監(jiān)測分析方法就變得尤為重要。當(dāng)今社會水污染的程度越來越嚴(yán)重，因此，環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測分析方法的發(fā)展具有非常重要的意義，也受到了相關(guān)學(xué)者的高度重視。

4 結(jié)束語

總而言之，檢測環(huán)境水質(zhì)，保護(hù)水環(huán)境可以在很大程度上提高工業(yè)用水的質(zhì)量。但是，站在環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測的影響角度進(jìn)行相關(guān)分析，對環(huán)境管理和科學(xué)研究等工作的發(fā)展有重要的意義。為了不斷提高水質(zhì)檢測效果，使用水質(zhì)量不斷提高，需要相關(guān)人士不斷研究先進(jìn)的分析方法，從而進(jìn)一步保護(hù)水質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

[1]易燃，蔡德所，文宏展，等.附著硅藻指數(shù)在河流水質(zhì)監(jiān)測中的適用性技術(shù)研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2015（06）：1741-1751.

[2]陳燕飛，張翔.漢江中下游干流水質(zhì)變化趨勢及持續(xù)性分析[J].長江流域資源與環(huán)境，2015（07）：1163-1167.

[3]吳剛，劉月明，樓俊.光纖水質(zhì)傳感器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].傳感器與微系統(tǒng)，2012（10）：6-8，15.

〔編輯：白潔〕