李 鑫,楊 龍
(1.平邑縣環(huán)境監(jiān)控中心,山東 臨沂 273300;2.莒縣環(huán)境監(jiān)測站,山東 日照 276500)
通過水質(zhì)分析,可以為水質(zhì)量控制提供依據(jù),還可以了解水質(zhì)情況的關(guān)鍵數(shù)值。水質(zhì)監(jiān)測分析部門作為水質(zhì)分析的主體,其提供的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)將直接影響后期的水質(zhì)管理工作,所以確保水質(zhì)分析數(shù)據(jù)的準確性十分關(guān)鍵。只有加大水質(zhì)分析的質(zhì)量控制力度,采用合理的水質(zhì)分析方法,規(guī)范水質(zhì)分析流程,才能獲得可靠的水質(zhì)數(shù)據(jù)。
水質(zhì)分析的第一步是取樣,然后移交實驗室進行專業(yè)分析,最后得出水質(zhì)分析數(shù)據(jù)。水質(zhì)分析過程較為復(fù)雜,專業(yè)性較強,分析出來的數(shù)據(jù)會存在一定的誤差,因此需要對影響水質(zhì)分析的因素進行控制,才能提升水質(zhì)分析數(shù)據(jù)的準確度[1]。做好對水質(zhì)分析影響因素的分析,對于水質(zhì)分析具有指導(dǎo)性的意義,可以最大限度提升水質(zhì)分析的準確性,減少水質(zhì)分析的誤差。影響水質(zhì)分析的因素主要有以下3 個方面。
環(huán)境因素是影響水質(zhì)分析的主要因素之一,由于水質(zhì)對生活環(huán)境極其敏感,在水質(zhì)分析的過程中,實驗室的環(huán)境也會使水質(zhì)發(fā)生變化,從而影響到水質(zhì)分析的數(shù)據(jù)準確性。當(dāng)實驗室環(huán)境發(fā)生變化時,如溫度升高、濕度過大等,會影響水質(zhì)監(jiān)測儀器的運行效果,降低電子儀器性能或?qū)е率Ш?,從而影響水質(zhì)分析的結(jié)果。當(dāng)實驗室環(huán)境有大量懸浮顆粒時,不僅會污染水樣,還會產(chǎn)生大量靜電荷,靜電荷會影響儀器,進而導(dǎo)致水質(zhì)分析數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差,降低水質(zhì)分析的精度[2]。
與環(huán)境因素相比,人為因素會直接影響水質(zhì)分析的精準性,人為操作不規(guī)范、監(jiān)測技術(shù)不足等都會影響水質(zhì)分析的結(jié)果。因此,提升水質(zhì)分析操作員的素養(yǎng)十分關(guān)鍵,同時要注重人員職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng),使工作人員認真對待水質(zhì)分析工作,嚴格遵守操作流程,進而保證水質(zhì)分析的精準度。
對于實驗設(shè)備而言,設(shè)備質(zhì)量也會影響水質(zhì)分析的精準性。如果實驗設(shè)備精度不夠、設(shè)備質(zhì)量不足,或者設(shè)備受到污染、破壞等,就會影響水質(zhì)分析的質(zhì)量。因此在選購設(shè)備、使用設(shè)備時,不僅要購買質(zhì)量合格的實驗設(shè)備,還要對設(shè)備進行校驗,了解設(shè)備運行狀態(tài)是否良好,并且在使用完設(shè)備后還要做好設(shè)備的養(yǎng)護和清潔工作。
傳統(tǒng)水質(zhì)分析法技術(shù)含量較低,操作方法簡單,成本也較低,其中最常用的有滴注分析和重量分析。滴注分析是借助化學(xué)藥劑對水質(zhì)進行還原處理,分為有氧化還原滴定、酸堿滴定、沉淀滴定等方法,其中最常用是的氧化還原滴定,通過氧化還原反應(yīng),分離水樣和有害物質(zhì),通過計算水樣中有害物質(zhì)的具體含量,了解水質(zhì)的污染情況[3]。
儀器水質(zhì)分析法主要借助精密的儀器對水質(zhì)進行分析測定,其精準度比傳統(tǒng)水質(zhì)分析法更高。儀器色譜分析法是水質(zhì)分析法中最常用的方法,該方法的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)精準性和檢測效率較高,可以快速檢測出水質(zhì)結(jié)果。
要想提高環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)測水質(zhì)分析的水平,就要保證水質(zhì)分析數(shù)據(jù)的準確性。在實際的水質(zhì)分析過程中,數(shù)據(jù)會受到不同因素的影響,因此要盡量規(guī)范水質(zhì)分析操作流程,降低水質(zhì)環(huán)境對水質(zhì)分析工作的影響,提升水質(zhì)分析數(shù)據(jù)的精確性。一般水質(zhì)分析主要有以下流程。
一般情況下,直接采集的水樣均勻性、穩(wěn)定性不足,直接進行檢驗會影響其檢測效果。因此在采集到水樣后,可以使用平行樣檢測分析法進行水質(zhì)檢測,同時要嚴格控制檢測誤差,從而保證檢測質(zhì)量[4]。
水樣送到實驗室后,工作人員對水質(zhì)進行分析檢測時,應(yīng)該保留水樣副樣,并采用密碼樣的形式進行編碼,等到二次檢驗時,結(jié)合副樣編碼進行審核。最后,通過對比兩次水樣檢驗數(shù)據(jù),得出檢驗誤差,通過誤差數(shù)據(jù)分析影響數(shù)據(jù)檢驗的具體原因。為了保證復(fù)審結(jié)果的精準性,在二次檢驗的過程中要控制好檢驗時間,要在水樣的有效時間內(nèi)檢驗,才能保證復(fù)檢結(jié)果。
分析密碼樣是指將已知的樣品作為密碼樣,將未知樣品作為常規(guī)樣品一起檢測,檢測人員在事先不了解情況下進行一定數(shù)量的檢測,并由質(zhì)量管理人員對檢測結(jié)果進行分析、評價和判斷。該方法多用于檢測結(jié)果準確性和精細度的檢查或控制。
為了保證水質(zhì)分析質(zhì)量,要制定嚴格的水質(zhì)分析流程,并做好全過程的質(zhì)量控制,通過實用有效的監(jiān)控措施對這一過程進行監(jiān)督,減少檢驗誤差的出現(xiàn)。
由于水質(zhì)分析過程容易受到外界因素的影響,為了確保分析結(jié)果的精準性,除了規(guī)范水質(zhì)分析的工作流程,還要制定合理的水質(zhì)分析控制措施,并對采樣、實驗環(huán)境、操作人員、實驗器材等進行嚴格的管理。圖1 為工作人員在野外取樣。
圖1 工作人員在野外取樣
采樣是監(jiān)測工作的必要前提,采樣點的選取具有至關(guān)重要的作用。采樣工作決定了樣品的代表性和監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性,因此需要注意以下內(nèi)容[5]。
(1)對環(huán)境現(xiàn)場采樣工作進行嚴格要求,確保樣品的廣泛性和代表性。在采集江、河、湖泊等地表水樣時,可以借助取樣瓶取水樣,將取樣瓶浸入水面下50 cm 處取樣,在取水地上下游不同地點采樣,收集后進行檢驗。圖2 為監(jiān)測人員在現(xiàn)場采集樣本。
圖2 監(jiān)測人員在現(xiàn)場采集樣本
(2)水樣量的控制。全分析的水樣應(yīng)多于5 L,如果水樣渾濁雜質(zhì)多,可以分裝兩瓶;單項檢驗的水樣應(yīng)多于0.3 L。
(3)采樣器的選擇。一般可以選擇有機玻璃、手持式自動采樣器等,如果采集的是深井水,則要使用專門的地下水采樣器。
(4)水樣的數(shù)量要滿足實驗要求和復(fù)檢需求。
(5)一般在現(xiàn)場取樣時,應(yīng)做到隨取隨檢,如果沒有隨取隨檢的條件,則要對水樣進行“預(yù)處理”,對水樣中的不穩(wěn)定成分進行轉(zhuǎn)化,合理保存后立即送往化驗室。
(6)在設(shè)備、管道等地方采樣時,可以在末端接一根橡膠管,同時打開閥門,充分沖洗采樣管后,保證在水流量為0.5~0.7 L/min 時進行取樣。
(7)在高溫、高壓管道上取樣時應(yīng)該借助取樣器,開啟冷卻水門待水溫不高時,沖洗采樣管后,將水流控制在0.5~0.7 L/min 后進行取樣。
(8)水樣容器的選擇。一般可以選擇無色硬質(zhì)玻璃磨口瓶和具塞聚乙烯瓶來盛放水樣。其中,無色硬質(zhì)玻璃磨口瓶的耐腐蝕性強,容易清洗,但是玻璃口瓶含有硅、鈉等雜質(zhì),可能存在溶解問題,所以不宜存放具有微量元素的水樣。聚乙烯瓶不僅具有耐腐蝕性,還有較強的抗沖擊性,不含重金屬等物質(zhì),但是容易吸附有機物,不宜長期存放水樣,容易產(chǎn)生細菌。
在水質(zhì)分析過程中,實驗室的環(huán)境會影響水質(zhì)分析結(jié)果,因此要加強對實驗室環(huán)境的控制,降低外界環(huán)境對水質(zhì)分析結(jié)果的影響。為了創(chuàng)建良好的水質(zhì)分析實驗室環(huán)境,不僅要控制好實驗室內(nèi)的濕度、溫度,還要對實驗室內(nèi)的靜電進行檢驗,避免降低設(shè)備性能,進而影響水質(zhì)分析的結(jié)果。
實驗方法和儀器對水質(zhì)分析結(jié)果有一定的影響,因此要結(jié)合環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)測要求,選擇合適的方法和儀器。在開展分析前,要仔細審核實驗辦法和儀器,其中主要審核以下內(nèi)容:①結(jié)合環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)測的要求和目的,選擇符合水質(zhì)檢驗標準、國家標準的實驗方法。②做好實驗設(shè)備的檢驗工作。由于設(shè)備在實際實驗過程中會受到外界環(huán)境的影響,為避免設(shè)備性能發(fā)生改變而影響到水質(zhì)分析結(jié)果,要提前調(diào)節(jié)好設(shè)備,如設(shè)定鹽度、氣壓和溫度等,以保證實驗環(huán)境的合理性,降低外界因素對分析結(jié)果的影響。
設(shè)備的使用影響著水質(zhì)分析的時效性和有效性,為保證設(shè)備可以隨時使用,要做好檢測設(shè)備的日常維護。技術(shù)人員要結(jié)合設(shè)備的計量認證標準定期檢查,檢驗設(shè)備,了解其計量標準是否滿足檢驗工作的需求,對于校驗合格的檢驗設(shè)備,則要做好運行檢驗的定期記錄,避免出現(xiàn)設(shè)備運行不穩(wěn)定的情況。
要想保證提高水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量,就需要進一步完善監(jiān)測制度,實現(xiàn)對水樣取樣、制樣等多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制,并形成嚴格的水質(zhì)分析工作標準,減少監(jiān)測失誤。同時,為了保證環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)測水質(zhì)分析工作的有效落實,還要加大對監(jiān)測機構(gòu)的支持力度,通過政策引導(dǎo)、財政補貼等積極措施,增強水質(zhì)監(jiān)測分析機構(gòu)的責(zé)任意識和能力,確保其在水質(zhì)監(jiān)測分析中可以規(guī)范自身行為,合理利用各項監(jiān)測分析技術(shù),保證環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)測水質(zhì)分析工作的有序推進。地方政府要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況,做好相關(guān)的調(diào)研工作,了解影響水質(zhì)分析效果的因素,抓住監(jiān)測重點,推動環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)測水質(zhì)分析工作的規(guī)范化發(fā)展。
在環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)測水質(zhì)分析過程中,不僅要依靠先進的分析技術(shù)精準分析水樣中的污染物質(zhì),還要結(jié)合監(jiān)測分析數(shù)據(jù),加強對污染源頭的分析,才能從源頭上減少污染,提高環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)測工作的整體水平。水質(zhì)監(jiān)測機構(gòu)要重視對污染源的分析,優(yōu)化監(jiān)測分析技術(shù),加大對污染源的監(jiān)測整治力度,才能為水質(zhì)分析提供有效的參考數(shù)據(jù)。環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)測中的各項工作環(huán)環(huán)相扣,初期的水質(zhì)分析耗時耗力,需要應(yīng)用到各種新技術(shù),工作難度較大。加強對污染源頭的監(jiān)測分析,可以為水質(zhì)分析提供更為明確的分析思路,因此環(huán)境監(jiān)測部門要重視環(huán)境監(jiān)測各項工作的銜接,保證監(jiān)測分析數(shù)據(jù)的共享,從而降低環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)測水質(zhì)分析工作的難度。
監(jiān)測分析工作流程的科學(xué)性、監(jiān)測分析技術(shù)的先進性都影響著環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)測水質(zhì)分析的效果,因此監(jiān)測機構(gòu)要重視水質(zhì)分析新技術(shù)、新設(shè)備的研究,為環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)測水質(zhì)分析工作提供技術(shù)保證。最常用的水質(zhì)分析技術(shù)有生物技術(shù)和化學(xué)技術(shù),這些分析技術(shù)具有成本低、效率高的特點,適用于多種不同污染物質(zhì)的分析,且分析處理流程簡單。但是當(dāng)前工業(yè)發(fā)展空前繁盛,水質(zhì)污染成分越來越復(fù)雜,傳統(tǒng)水質(zhì)分析技術(shù)的弊端逐漸顯露,分析效果難以滿足實際環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)測的需求。因此,相關(guān)研發(fā)部門和監(jiān)測部門應(yīng)該攜手合作,加強對環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)測水質(zhì)分析新技術(shù)的研究,才能有效促進環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)測事業(yè)的發(fā)展。
綜上所述,影響水質(zhì)分析的因素較多,為提升水質(zhì)分析的準確性,在環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)測過程中,要選擇科學(xué)的實驗方法和儀器設(shè)備,做好水質(zhì)分析質(zhì)量的控制,才能提升水質(zhì)分析數(shù)據(jù)的精準性,推動環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)測工作的開展。