城鎮(zhèn)供水水質(zhì)檢測(cè)事關(guān)人民身體健康，工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，改革開放，影響深遠(yuǎn)。本文主要介紹我國城鎮(zhèn)供水行業(yè)水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀。由于著重 介紹儀器檢測(cè)，一般只需用比色管，滴定管進(jìn)行的比色和滴定檢測(cè)從略。

　　一、濁度檢測(cè)：

　　水的濁度是水中不同大小、比重，形狀的懸浮物，膠體物質(zhì)，浮游生物和微生物，對(duì)光所產(chǎn)生的效應(yīng)的表達(dá)語，是反映水質(zhì)優(yōu)劣的綜合性的重要指標(biāo)。從1993年起，凡考核出廠水及管網(wǎng)水水質(zhì)，我國城鎮(zhèn)供水單位都改 用福馬爾肼(Formazin)為標(biāo)準(zhǔn)液，以散射光濁度計(jì)檢測(cè)濃度、濁度計(jì)量單位改用NTU，以與國際接軌。

　　二、無機(jī)物檢測(cè)：

　　無機(jī)物包括Fe，Mu，Cu，Zn、Pb，Cd，Hg,Al、As，Cr、Sb、Se，Si以及NH3,NO2-，NO3-，SO42-,CN-等等，檢測(cè)采用分光光度比色法，原子吸收分光光度法，電感偶合等離子發(fā)射光譜法，陽極溶出法，選擇性電極法，離子色譜法，毛細(xì)管電泳法，熒光光度法。

　　1．分光光度比色法：

　　分光光度計(jì)比色測(cè)定一般采用加入試劑，顯色后用分光光度計(jì)測(cè)定，顯色物質(zhì)的濃度與吸光度服從郎伯一比爾定律，是水質(zhì)檢測(cè)應(yīng)用最廣泛的方法。以上所開列的物質(zhì)都能用此方法測(cè)定。近年來由于現(xiàn)代化儀器的引進(jìn)，其使用范圍日益縮小，另一方面，分光光度的比色皿在改為水樣流動(dòng)的比色皿，并在前方增加了自動(dòng)加注藥劑及反應(yīng)設(shè)備，在后方增了電子計(jì)算機(jī)實(shí)行編程控制測(cè)定操作，形成所謂流動(dòng)注射分析系統(tǒng)（FIAS）后，每小時(shí)可進(jìn)行數(shù)十個(gè)水樣的測(cè)定。此種自動(dòng)化了的比色法已列入了美國水和廢水標(biāo)準(zhǔn)檢法的As,Cl-,NO3-,PO43-,SiO2測(cè)定，國內(nèi)少數(shù)供水單位已裝備有此種流動(dòng)注射分析系統(tǒng)。

　　2.原子吸收分光光度分析：

　　利用原子蒸氣對(duì)共振譜線的吸收進(jìn)行該項(xiàng)金屬的檢測(cè)，此種方法在水中金屬元素的測(cè)定中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，也可用于檢測(cè)As，Se，Si等元素。此種測(cè)定所用的原子吸收分光光度計(jì)由空心陰極燈，狹縫，光柵，原子化器，光電倍增管，記錄儀等組成。原水化器有兩種，火焰原子化器，電熱石墨爐原子化器�，F(xiàn)在一般原子吸收光譜義帶有兩種原子化器，電熱石墨爐原子化器�，F(xiàn)在一般原子吸收光譜儀帶有兩種原子化器，可逢動(dòng)切換。為測(cè)定Hg,As,Se等元素，須備有氫物發(fā)生器�，F(xiàn)代原子吸收光譜儀，裝備自動(dòng)進(jìn)樣器，電子計(jì)算機(jī)，可逢動(dòng)優(yōu)代經(jīng)測(cè)試條件，如自動(dòng)加入釋放劑，干擾抑制劑，基體匹配劑，可優(yōu)化設(shè)計(jì)火焰高度和最佳燃?xì)獗取Ｎ覈?huì)以上城市供水公司，大都配備1--2臺(tái)原子吸收光譜儀，此外也有不少城市供水公司配備了該項(xiàng)儀器；用于水中金屬及其它元素的測(cè)定，原子吸收光譜儀也可用作為原子發(fā)射光譜儀測(cè)定NaK等。

　　原子蒸氣經(jīng)一定波長(zhǎng)的輻射照射后，發(fā)生電躍遷，當(dāng)躍遷電子回復(fù)至低能態(tài)或基態(tài)時(shí)，會(huì)釋放出較原照射波長(zhǎng)為短的熒光，利用原子熒光進(jìn)行元素的濃度測(cè)定儀器為原子熒光光譜儀，近年來逐步用于我國城鎮(zhèn)供水水質(zhì)測(cè)定。

　　3、電感偶合等離子發(fā)射光譜法：

　　利用電感偶合高頻等離子體焰炬作為激發(fā)光源組成的電感偶合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP）是當(dāng)前最有發(fā)展前途的檢測(cè)儀器。等離子體焰炬溫度高，具有較高的激發(fā)能力，不易生成難熔的金屬氧化物，能夠激發(fā)一些，在一般火焰中難以激發(fā)的元素，化學(xué)干擾少譜線自吸收少，光柵刻線達(dá)4000條/mm，有極高的分辨率，最新的ICP采用區(qū)域點(diǎn)陣光電耦合檢測(cè)器（SCD），具有紫外線外區(qū)域量子將就好，動(dòng)態(tài)線性范圍寬和低噪音等優(yōu)點(diǎn)，有強(qiáng)大的扣除干擾能力，扣除基體譜干擾，能同時(shí)測(cè)224條譜線，每元素可測(cè)3-6條譜線。

　　25個(gè)金屬元素的ICP檢測(cè)已列入美國“水和廢水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)法”第18版，日本也將其列入生活飲用水水質(zhì)檢驗(yàn)方法之中，我國城鎮(zhèn)供水行業(yè)中少數(shù)1-家用此項(xiàng)設(shè)備。

　　4、陽極溶出伏安法：

　　陽極溶出伏安法由兩步操作完成，第一步為預(yù)電解，金屬離子（氧化態(tài)）被還原并富集在懸汞電極或汞膜電極上。第二步為陽極溶出，在氧化電位作用下，金屬從電極溶出，并產(chǎn)生與金屬濃度相對(duì)應(yīng)的電流。此法靈敏度較石墨爐原子吸收光譜法高10-100倍，其儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單適于中小型化驗(yàn)室采用。美國也將其列為Pb，Cd的測(cè)定的建議方法，我國供水行業(yè)有些單位配備有此項(xiàng)設(shè)備，但一般不使用，此法已列入報(bào)批的國家標(biāo)準(zhǔn)GB5750，生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)法。

　　5、選擇性電極法：

　　利用能斯特方程（Nernst）原理，將選擇性電極參比電極插入待測(cè)溶液中組成原電池，測(cè)定其電動(dòng)勢(shì)，可測(cè)得待測(cè)離子的活度（濃度），此方法用于測(cè)定水中的氫離子（pH值）氟化物，硝酸鹽，溶解氧，氨氮等。

　　6、離子色譜法：

　　將水樣注入離子色譜儀后，隨淋洗液的流動(dòng)，水中不同離子與離子色譜柱（郭子交換樹脂填充柱）的閑合力不同，按一定順序流出，從而改變了淋洗液電導(dǎo)率，形成離子色譜峰圖，由峰的面積或峰高可求得各個(gè)離子的濃度。離子色譜法可用于測(cè)定水中的阻離子（F-，Cl-,NO4-,NO2-,SO4x-等）也可用于測(cè)定陽郭子（K-，Na+,Ca2+,Mg2+等）但一般都用以測(cè)定陰離子。美國“水和廢水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)法，18版中將其列為測(cè)定F-，Cl-,Br-,NO2-,NO3-,SO42-的方法，我國不少省會(huì)以上城市供水單位也采用此法測(cè)定阻離子。

　　7、熒光分光光度計(jì)測(cè)定：

　　在紫外光照射下，水中與試劑反應(yīng)生成的化合物會(huì)發(fā)生熒光，從熒光強(qiáng)度檢測(cè)水中某物質(zhì)的濃度，是我國供水單位常用的檢測(cè)方法。

　　8、其他方法：

　　此外，還可利用離子的淌度不同，進(jìn)行毛細(xì)管電泳色譜法測(cè)定水中的陰離子，利用反相液相色譜HPLC以下四丁基氫氧化銨（TAOH）和磷苯二甲酸氫鉀混和液為淋洗液測(cè)定水中陰離子。此兩法在我國城市供水單位的化驗(yàn)室中做過研究，但不用于日常檢驗(yàn)工作。

　　三、有機(jī)物檢測(cè)：

　　有機(jī)物檢測(cè)主要檢測(cè)水中的有機(jī)污染物，有兩類有機(jī)物指標(biāo)，集合性有機(jī)物指標(biāo)。為總有機(jī)碳（TOC）溶解性有機(jī)碳（DOC），總有機(jī)鹵素（TOX）耗氧量（OC或CODmn）化學(xué)需氧量（CODcr）五日生化需氧量（BOD5）紫外消光值（Euv），三鹵甲烷形成勢(shì)THMFP。測(cè)定TOC及TOX有專門的儀器，測(cè)定Euv則用紫外一可見光分光度計(jì)。

　　反映有機(jī)污染物的單項(xiàng)指標(biāo)有：揮發(fā)性有鹵化物類，三鹵甲烷（THMs），多環(huán)芳烴，（PAHs）有機(jī)氯農(nóng)藥，有機(jī)磷農(nóng)藥，揮發(fā)性芳烴，消毒副產(chǎn)物（DBPs）以及其他有機(jī)物等，檢測(cè)技術(shù)及所用儀器有下列數(shù)種：

　　1、總有機(jī)碳檢測(cè)儀：

　　水樣在催化劑及氧化劑的作用下或燃燒有機(jī)物生成CO2和水，用紅外檢測(cè)CO2，可測(cè)得水中的TOC。

　　此項(xiàng)儀器在我國供水行業(yè)中已有不少城市引進(jìn)，并投入使用。

　　2、有機(jī)鹵素檢測(cè)儀：

　　水樣用無鹵素粉末活性炭過濾后，將活性炭置于儀器管狀電爐中燃燒，將生成的鹵化氫導(dǎo)入微滴定池實(shí)現(xiàn)自動(dòng)滴定，測(cè)得以氯表示的總有機(jī)鹵素，我國僅有少數(shù)城市供水單位裝備了此種設(shè)：TOC及TOX測(cè)定對(duì)評(píng)價(jià)水處理工藝，評(píng)價(jià)水質(zhì)，有重要意義。

　　3、色譜儀：

　　色譜儀已成為檢測(cè)水中有機(jī)污染物必備的設(shè)備，流動(dòng)相為氣體的為氣相色譜儀（GC）；流動(dòng)相為液體的為液相色液（HPLC）；色譜儀與質(zhì)譜計(jì)聯(lián)用的為氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC--MS）和液相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用儀（LC--MS）。

　　色譜測(cè)定需要種供水樣濃縮萃取，富集的設(shè)備如以硅膠為骨架的C18，C8鍵合相柱，盤片和固相微萃取裝置（SPME）等。
需要各種不同檢測(cè)項(xiàng)目的氣相色譜柱和液相色譜柱。

　　對(duì)氣相色譜儀而言需要有機(jī)物的裝置：如吹取一捕集（Purge and Trap）裝置，封閉氣提（Closed loop and Stripping )裝置，或頂空進(jìn)樣裝置，自動(dòng)進(jìn)樣裝置。

　　為完成各種有機(jī)物的檢測(cè)，氣相色譜儀需備劑，氫火焰離子化檢定器（FID），電子捕獲檢定器（ECD），氮磷檢定器（NPD），火焰光度檢定器（FPD），火焰熱離子檢定器（FTD）。

　　為保證檢測(cè)質(zhì)量氣相色譜儀要配備電子壓力控制系統(tǒng)（EPC）。

　　對(duì)液相色譜而言需配備紫外光檢定器，最好配備陣列二級(jí)管檢定器（DAD）。陣列二級(jí)管可進(jìn)行狹縫偏程，具有更寬的波長(zhǎng)范圍190-950nm和更高的靈敏度，能快速優(yōu)化色譜方法，在全波長(zhǎng)范圍內(nèi)得到最高的光通量和最低的檢測(cè)限，全國只有少部分城市供水單位的HPLC配備了DAD。此外，還需熒光檢定器。

　　液相色譜儀尚需配備性能良好的淋洗液用泵。

　　氣相色譜儀，液相色譜儀都需配備微處理機(jī)，或電子計(jì)算機(jī)，供數(shù)據(jù)處理，儲(chǔ)存及編程，控制用。

　　與質(zhì)譜相連的數(shù)據(jù)系統(tǒng)需能匯集，儲(chǔ)存分析及輸出質(zhì)譜數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)軟件可根據(jù)給定的時(shí)間窗口辨認(rèn)色譜峰，可將色譜峰質(zhì)譜與數(shù)據(jù)庫的譜數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，根據(jù)保留時(shí)間和掃描數(shù)來確認(rèn)化合物，計(jì)算響應(yīng)應(yīng)因子，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線等等。

　　我國計(jì)劃單列市以上城市供水單位的水質(zhì)檢驗(yàn)部門都裝備了氣相色譜，液相色譜，定期檢測(cè)水質(zhì)，有六、七個(gè)單位裝備了GC-MS。

　　4、其他檢測(cè)：

　　我國計(jì)劃單列市以上城市供水單位還都裝備了低本底α、β，放射性測(cè)量?jī)x，通過探頭計(jì)數(shù)射線形成的脈沖計(jì)算總α，總β。這些供水單位還都配備了生物顯微鏡用于水中大腸桿菌，烘型大腸桿菌群的檢測(cè)，有些單位還配備了進(jìn)行短期致突變?cè)囼?yàn)——Ames致突變?cè)囼?yàn)用的超低溫冰箱（-95℃），超低溫高速離心機(jī)等。Ames致突變?cè)囼?yàn)已列入美國“水和廢水標(biāo)準(zhǔn)檢法”18版。

　　四、 對(duì)我國城鎮(zhèn)供水水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀的評(píng)價(jià)：

　　前面我們從儀器設(shè)備角度反映了我國城鎮(zhèn)檢測(cè)技術(shù)狀態(tài)的現(xiàn)狀，最后我們從實(shí)際檢測(cè)工作來了解其現(xiàn)狀。

　　1、1990年全國抽樣59個(gè)供水單位進(jìn)行調(diào)查。7家出水100萬m3/d以上的供水單位只有5家能完成國標(biāo)GB5749-85“生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”中規(guī)定的35個(gè)水質(zhì)指標(biāo)的檢測(cè)工作；11家出水50m3/d以上的單位只有1家能完成35項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)的檢測(cè)，經(jīng)過這些年的努力，已有33個(gè)計(jì)劃單列市以上城市不僅能完成GB5749-85的35項(xiàng)檢測(cè)，而且還能完成國標(biāo)GB3838-88“地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”所含30個(gè)水質(zhì)指標(biāo)的檢測(cè)，（其中20個(gè)指標(biāo)與GB5749-85相同），最近正在進(jìn)行有關(guān)建設(shè)部2000年科技進(jìn)步發(fā)展規(guī)劃中的“水質(zhì)目標(biāo)”89個(gè)水質(zhì)指標(biāo)的檢測(cè)方法的研編工作。不久，全國30多個(gè)城市的供水單位將能檢測(cè)包括揮發(fā)性鹵化有機(jī)物，多環(huán)芳烴等，有機(jī)氯農(nóng)藥，有機(jī)磷農(nóng)藥，加氯消毒副產(chǎn)物以及Ames致突試驗(yàn)的檢測(cè)和測(cè)定工作，檢測(cè)能力將達(dá)到較高的水平。

　　2、近幾年來，每2年在全國省會(huì)以上及其他城市共50多個(gè)供水單位中進(jìn)行一次水質(zhì)分析質(zhì)量控制試驗(yàn)工作，檢測(cè)水質(zhì)指標(biāo)每次約12個(gè)，絕大多數(shù)單位都取得了較好的成績(jī)，最近某市供水單位參加了亞太地區(qū)的水質(zhì)檢測(cè)質(zhì)近代試驗(yàn)工作，獲得16個(gè)指標(biāo)測(cè)定都命中目標(biāo)的成績(jī)。

　　3、就目前33個(gè)計(jì)劃單列市以上城市供水單位的檢測(cè)儀器設(shè)備來看，基本上已接近國際大城市供水單位的水質(zhì)檢測(cè)部門的裝備水平，檢測(cè)人員水平也有長(zhǎng)足進(jìn)步，就筆者的認(rèn)識(shí)水平，認(rèn)為今后應(yīng)在以下兩個(gè)方面下功夫：

　�。�1）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的質(zhì)量保證體系及檢測(cè)質(zhì)量控制工作，進(jìn)一步提高檢測(cè)工作的質(zhì)量；

　�。�2）發(fā)揮現(xiàn)有儀器設(shè)備的潛力，更好地為城市供水，和城市建設(shè)服務(wù)。
 

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