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【摘 要】 水在人们的生活中是不可缺少的最重要的部分,水的安全健康严重影响着人类的身体健康。本文阐述了水样的采集,水样的保存,水质化学分析进行质量监督的重要性。
【关键词】 水质化学质量监控措施
为了扩大资源的开发,全国各地仍在继续努力,向大自然寻找、勘查和评价,由其水质分析数据为主要依据,对水质进行质量监控。
水质化学分析的任务在于确定水中所含物质的化学成分和数量,其特点是水中所含物质种类繁多,成分复杂,有的仅微量存在分析困难,千扰物多,不易测准。水质分析成果质量的保证,贯穿了从取样、分析、数据处理到编写报告的全过程,现仅就其中某些易被忽视的影响因素加以阐述。
水样采集与贮存对水质分析成果质量的影响,体现在水样的代表性上。对一个代表性不强的水样,分析结果即使是百分之百的准确,显然也是没有意义的,因此,采样是分析的基础。影响水样代表性的主要因素有:
1.采样瓶的种类
用什么采样瓶来采样,这是一个常被忽略的重要因素。有些委托单位往实验室送水样,其采样瓶是信手取来的废弃容器,因而杂质溶入水样,或水样中物质被器壁吸附,或容器直接与水样发生某种反应,均导致水样丧失代表性。采样瓶通常有硼硅玻璃瓶或聚乙烯塑料瓶。这两种瓶也能发生上述现象,如塑料瓶的增塑剂、未聚合单体物质和催化剂等会溶入水中,瓶壁会吸附有机物、某些金属离子、磷酸盐和油类等,而玻璃瓶会溶出钠、硅、硼、钙和镁等,会吸附金属,并可与氟化物直接发生反应。而且,碱性水对玻璃有腐蚀作用。因此,应按测定组分的特性,选择合适采样瓶。例如,对碱性水样采样,用聚乙烯塑料瓶,具有有机污染成分的水样,用硬质玻璃瓶等。
2.采样瓶的洁净度
采样瓶应该是彻底干净的,新的采样瓶,应经稀硝酸浸泡测铬的水样瓶,不能用铬酸清洁液洗涤,而测有机氛农药的水样瓶,则先要用铬酸清洗液浸泡,测油的水样瓶,应用有机溶剂洗涤,曾经盛放过高浓度样品的容器,不能用来作测相同组分的水样瓶,受汞沾污过的瓶子一般不可用作水样瓶,等等。采样瓶需经彻底洗净,并于取样时再以样品冲洗三次,再正式取样。
3.取样的地点、时间和次数
这也影响到水样的代表性。例如,在河流取水样,要注意附近城市污水与工农业生产废水的影响,在湖泊、水库取水样,白天气温高,上下层水不易混合,夜间气温低,上层水易与下层混合,在工厂要定时多次采取工业废水水样,以表明废水水质随时间的变化。
4.水样保存方法
水样中的各种组分,均会随时间发生变化,原则上要尽快测定,如余抓、水温可在瞬间改变,应在现场采样后立即测定。对一般成分的测定,水样可允许存放12小时或48小时,清洁水可允许存放72小时,水样存放期内,如微生物的代谢活动,可能使水中的溶解氧与生物需氧量迅速改变,硫酸盐可被还原为硫化物,硝酸盐氮也可能转化为亚硝酸氮或氨氮,这些是生物因素影响,又如六价铬在低PH值情况下易被还原为三价,低价铁可氧化为高价铁,这是化学因素的影响,再如水中组分被水样瓶壁所吸附,光照、温度使某些组分发生变化,这是物理因素的影响。所以要根据具体测定项目,采用适当的水样保存方法,并加入适当的化学试剂使水质稳定。
水质分析试验所用的器皿和用品,有玻璃、塑料、陶瓷、橡胶、铁、镍、银、铂、石英等制品,都可能受实验室内样品、试剂、空气的污染,或发生相互污染。玻璃器皿中的多种元素可能溶入水样,所以微量分析硅、硼、铝、钠、钾等时,尽量不用玻璃器皿,由于碱能侵蚀玻璃,所以移液管、刻度吸管和容量瓶等精密容器,不宜长时间地浸入浓碱液中,又由于玻璃表面活性,能吸附一些元素、可用硝酸浸泡或强氧化剂处理,使玻璃器皿表面纯化而降低吸附能力。
玻璃器皿受污染,须进行净化,通常是先用温水浸湿,再用毛刷及肥皂或合成洗涤剂刷洗,先外后内,由下而地上地全面刷洗,然后用自来水冲洗。对于蒸馏瓶、容量瓶等容器,须用自来水洗涤7—10次,再用纯水淋洗三次。若放置时间较长,使用时必须重新清洗。
聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等塑料,可做成试剂瓶、分液漏斗、容量器具等,在室温下盛装浓盐酸、磷酸、氢氟酸及强碱溶液,数月无明显侵蚀,但不能盛放浓硫酸、浓硝酸、过抓酸、滨及其他氧化剂,否则将发生侵蚀现象。由于塑料能吸附硫化氢、氛有机抓等,所以不能用来盛装待检测含上述物质的水样,有机溶剂,如烷烃、卤化烃和乙醚等,可使塑料变软、膨胀和破裂,所以不能用塑料制品盛装。聚乙烯塑料具有微弱的通透性,可渗透盐酸等酸类、氨分子、挥发烃类、甚至粉状物质,所以不能用聚乙烯塑料容器来盛放上述物质的标准溶液。
橡胶制成的乳胶管,未掺充填剂,不必担心金属的污染,而硬质胶管及胶塞普遍掺有氧化锌、锑化物和铅化物等,要注意其对分析成果的影响。
国产试剂有四级,一级试剂为优级纯、代号G、R,瓶签颜色为绿色,二级试剂为分析纯,代号A、R,瓶签颇色为红色,三级试剂为化学纯,代号C、P,瓶签颜色为兰色,四级试剂为实验试剂,代号L、R,瓶签颜色为黄色或其他色。
选择试剂要考虑所进行分析试验的等级,是常量、半微量、微量还是亚微量分析?原则上试剂等级应同分析等级及和仪器的准确度和灵敏度相协调,以保证质量。但试剂等级也不能选用过高,否则试验成本就要提高。各级试剂的价格大致保持下列的比例,即
一级:二级:三级,四级=150:120:100:70
在制备试剂和冲洗仪器用品时,都需要使用纯水。纯水直接决定试验空白值的高低,对左右着测定方法和最低检出限和灵敏度,也影响着测定的准确度。因此,纯水的质量至关重要。
室内空气普遍含有悬浮的尘埃,其主要成分是硅酸盐、金属、有机物及各种盐类。空气中还常含有以气体存在的汞、碘、氨以及含铅、汞、硫、磷、氟的有机化合物。这都会污染水样、试剂、仪器和用品等。
室内墙壁、天花板和地面,能吸附氣体干扰物质,当室内温度升高时又释放出来。有的建筑装修材料本身就经常地挥发出某种物质,沉积在墙壁、天花板和地面的尘埃,在气流吹拂下、或在机械振动作用下、会重新扬起,这些都使水样、试剂以及仪器用品污染。
实验室禁用扫帚扫地和用油浸拖布拖地,应用水浸拖布拖地或使用吸尘器。实验室人员本身也是一种污染源,如人的衣服鞋帽上的灰尘,头屑、汗液、化装用品和徐抹的药物等,均含有铜、铅、锌等多种化学元素,通过手沾污样品和用品。所以试验人员应穿洁净的工作服,应注意洗手。
对分析等级要求高的试验室应有洁净装置,如洁净空调机和净化工作台之类。室内最好不用电扇,以减少扬灰。使用易挥发试剂或消解样品时,应在通风橱中操作。以上叙述了影响水质化学分析质量若干因素。但更主要的是人的因素,即分析人员的专业理论基础,分析操作经验和熟练程度,异常情况的发现和处理能力,细致的负责态度等都是重要的,限于篇幅,从略。希望本文能引起同行关注,共同来促进水质分析成果质量的提高和实验室质量管理工作的加强。
5.结语
综上所述,水质量评价及水质分析是一项非常严谨的技术工作,对于水质分析专业技术人员,都要遵循国家制定的技术规范,尽心尽责提交合格的水质检测报告,从而为矿泉水水源地的勘查评价提供科学可靠的测试数据。对提高水质质量做出贡献。
参考文献:
[1]地质矿产部提供水样的采取、保存和规程[Z].
[2]中华人民共和国地质矿产行业标准及地质矿产实验室规范等[Z]
【关键词】 水质化学质量监控措施
为了扩大资源的开发,全国各地仍在继续努力,向大自然寻找、勘查和评价,由其水质分析数据为主要依据,对水质进行质量监控。
水质化学分析的任务在于确定水中所含物质的化学成分和数量,其特点是水中所含物质种类繁多,成分复杂,有的仅微量存在分析困难,千扰物多,不易测准。水质分析成果质量的保证,贯穿了从取样、分析、数据处理到编写报告的全过程,现仅就其中某些易被忽视的影响因素加以阐述。
水样采集与贮存对水质分析成果质量的影响,体现在水样的代表性上。对一个代表性不强的水样,分析结果即使是百分之百的准确,显然也是没有意义的,因此,采样是分析的基础。影响水样代表性的主要因素有:
1.采样瓶的种类
用什么采样瓶来采样,这是一个常被忽略的重要因素。有些委托单位往实验室送水样,其采样瓶是信手取来的废弃容器,因而杂质溶入水样,或水样中物质被器壁吸附,或容器直接与水样发生某种反应,均导致水样丧失代表性。采样瓶通常有硼硅玻璃瓶或聚乙烯塑料瓶。这两种瓶也能发生上述现象,如塑料瓶的增塑剂、未聚合单体物质和催化剂等会溶入水中,瓶壁会吸附有机物、某些金属离子、磷酸盐和油类等,而玻璃瓶会溶出钠、硅、硼、钙和镁等,会吸附金属,并可与氟化物直接发生反应。而且,碱性水对玻璃有腐蚀作用。因此,应按测定组分的特性,选择合适采样瓶。例如,对碱性水样采样,用聚乙烯塑料瓶,具有有机污染成分的水样,用硬质玻璃瓶等。
2.采样瓶的洁净度
采样瓶应该是彻底干净的,新的采样瓶,应经稀硝酸浸泡测铬的水样瓶,不能用铬酸清洁液洗涤,而测有机氛农药的水样瓶,则先要用铬酸清洗液浸泡,测油的水样瓶,应用有机溶剂洗涤,曾经盛放过高浓度样品的容器,不能用来作测相同组分的水样瓶,受汞沾污过的瓶子一般不可用作水样瓶,等等。采样瓶需经彻底洗净,并于取样时再以样品冲洗三次,再正式取样。
3.取样的地点、时间和次数
这也影响到水样的代表性。例如,在河流取水样,要注意附近城市污水与工农业生产废水的影响,在湖泊、水库取水样,白天气温高,上下层水不易混合,夜间气温低,上层水易与下层混合,在工厂要定时多次采取工业废水水样,以表明废水水质随时间的变化。
4.水样保存方法
水样中的各种组分,均会随时间发生变化,原则上要尽快测定,如余抓、水温可在瞬间改变,应在现场采样后立即测定。对一般成分的测定,水样可允许存放12小时或48小时,清洁水可允许存放72小时,水样存放期内,如微生物的代谢活动,可能使水中的溶解氧与生物需氧量迅速改变,硫酸盐可被还原为硫化物,硝酸盐氮也可能转化为亚硝酸氮或氨氮,这些是生物因素影响,又如六价铬在低PH值情况下易被还原为三价,低价铁可氧化为高价铁,这是化学因素的影响,再如水中组分被水样瓶壁所吸附,光照、温度使某些组分发生变化,这是物理因素的影响。所以要根据具体测定项目,采用适当的水样保存方法,并加入适当的化学试剂使水质稳定。
水质分析试验所用的器皿和用品,有玻璃、塑料、陶瓷、橡胶、铁、镍、银、铂、石英等制品,都可能受实验室内样品、试剂、空气的污染,或发生相互污染。玻璃器皿中的多种元素可能溶入水样,所以微量分析硅、硼、铝、钠、钾等时,尽量不用玻璃器皿,由于碱能侵蚀玻璃,所以移液管、刻度吸管和容量瓶等精密容器,不宜长时间地浸入浓碱液中,又由于玻璃表面活性,能吸附一些元素、可用硝酸浸泡或强氧化剂处理,使玻璃器皿表面纯化而降低吸附能力。
玻璃器皿受污染,须进行净化,通常是先用温水浸湿,再用毛刷及肥皂或合成洗涤剂刷洗,先外后内,由下而地上地全面刷洗,然后用自来水冲洗。对于蒸馏瓶、容量瓶等容器,须用自来水洗涤7—10次,再用纯水淋洗三次。若放置时间较长,使用时必须重新清洗。
聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等塑料,可做成试剂瓶、分液漏斗、容量器具等,在室温下盛装浓盐酸、磷酸、氢氟酸及强碱溶液,数月无明显侵蚀,但不能盛放浓硫酸、浓硝酸、过抓酸、滨及其他氧化剂,否则将发生侵蚀现象。由于塑料能吸附硫化氢、氛有机抓等,所以不能用来盛装待检测含上述物质的水样,有机溶剂,如烷烃、卤化烃和乙醚等,可使塑料变软、膨胀和破裂,所以不能用塑料制品盛装。聚乙烯塑料具有微弱的通透性,可渗透盐酸等酸类、氨分子、挥发烃类、甚至粉状物质,所以不能用聚乙烯塑料容器来盛放上述物质的标准溶液。
橡胶制成的乳胶管,未掺充填剂,不必担心金属的污染,而硬质胶管及胶塞普遍掺有氧化锌、锑化物和铅化物等,要注意其对分析成果的影响。
国产试剂有四级,一级试剂为优级纯、代号G、R,瓶签颜色为绿色,二级试剂为分析纯,代号A、R,瓶签颇色为红色,三级试剂为化学纯,代号C、P,瓶签颜色为兰色,四级试剂为实验试剂,代号L、R,瓶签颜色为黄色或其他色。
选择试剂要考虑所进行分析试验的等级,是常量、半微量、微量还是亚微量分析?原则上试剂等级应同分析等级及和仪器的准确度和灵敏度相协调,以保证质量。但试剂等级也不能选用过高,否则试验成本就要提高。各级试剂的价格大致保持下列的比例,即
一级:二级:三级,四级=150:120:100:70
在制备试剂和冲洗仪器用品时,都需要使用纯水。纯水直接决定试验空白值的高低,对左右着测定方法和最低检出限和灵敏度,也影响着测定的准确度。因此,纯水的质量至关重要。
室内空气普遍含有悬浮的尘埃,其主要成分是硅酸盐、金属、有机物及各种盐类。空气中还常含有以气体存在的汞、碘、氨以及含铅、汞、硫、磷、氟的有机化合物。这都会污染水样、试剂、仪器和用品等。
室内墙壁、天花板和地面,能吸附氣体干扰物质,当室内温度升高时又释放出来。有的建筑装修材料本身就经常地挥发出某种物质,沉积在墙壁、天花板和地面的尘埃,在气流吹拂下、或在机械振动作用下、会重新扬起,这些都使水样、试剂以及仪器用品污染。
实验室禁用扫帚扫地和用油浸拖布拖地,应用水浸拖布拖地或使用吸尘器。实验室人员本身也是一种污染源,如人的衣服鞋帽上的灰尘,头屑、汗液、化装用品和徐抹的药物等,均含有铜、铅、锌等多种化学元素,通过手沾污样品和用品。所以试验人员应穿洁净的工作服,应注意洗手。
对分析等级要求高的试验室应有洁净装置,如洁净空调机和净化工作台之类。室内最好不用电扇,以减少扬灰。使用易挥发试剂或消解样品时,应在通风橱中操作。以上叙述了影响水质化学分析质量若干因素。但更主要的是人的因素,即分析人员的专业理论基础,分析操作经验和熟练程度,异常情况的发现和处理能力,细致的负责态度等都是重要的,限于篇幅,从略。希望本文能引起同行关注,共同来促进水质分析成果质量的提高和实验室质量管理工作的加强。
5.结语
综上所述,水质量评价及水质分析是一项非常严谨的技术工作,对于水质分析专业技术人员,都要遵循国家制定的技术规范,尽心尽责提交合格的水质检测报告,从而为矿泉水水源地的勘查评价提供科学可靠的测试数据。对提高水质质量做出贡献。
参考文献:
[1]地质矿产部提供水样的采取、保存和规程[Z].
[2]中华人民共和国地质矿产行业标准及地质矿产实验室规范等[Z]