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水質快速檢測的技術應用
什么是水質快檢
水質快速檢驗是指檢測人員在現(xiàn)場，使用特殊檢測儀器或裝置，在盡可能短的時間內對水體是否遭受污染，水質是否符合標準規(guī)定值做出判斷或綜合評價的過程。
水質快速檢測是按照規(guī)定程序在短時間內獲取水質信息的技術操作。
以往，水質快速檢測主要用于隊伍演練、地質勘探、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害后的疫情預防。
21世紀以來，隨著我國水環(huán)境污染事件的增多，水質快速檢測已被廣泛用于飲用水污染調查、突發(fā)性飲用水中毒事件調查和突發(fā)性水污染事件的應急監(jiān)測，環(huán)境監(jiān)測部門也將水質快速檢測用作污水超標排放的預警手段。
水質快檢的發(fā)展
早期用于水質快速檢測的方法多為以比色分析為主的一些化學分析方法，操作繁瑣、檢測速度慢，給水質快速檢測帶來很多不便。
近十多年來，隨著現(xiàn)代檢測技術的發(fā)展，目前可用于水質快速檢測的方法很多，有基于普通化學分析原理的試紙、檢測管、速測卡、試劑盒等快速檢測裝置以及以預制試劑和便攜式儀器(小型比色計或分光光度計)相結合的快速檢測方法；基于電化學原理設計的水質快速分析儀器；基于毛細管色譜技術與高靈敏度的聲學傳感技術相結合的檢測技術以及基于生物傳感技術的水質毒性分析技術等。
這些技術的應用，不僅使得水質快速檢驗變得更加便捷、快速、準確，同時也使水質快速檢測技術應用范圍變得更加寬泛。
水質快速檢測技術
一、水質測試盒
1．直接顯色法使用時將相應試劑加入反應管中，使其充分溶解、反應，一定時間后，溶液呈現(xiàn)特殊的顏色，和標準色階(或其他)對比可以得到待測濃度。
2．試紙法也是利用迅速產生明顯顏色的化學反應定性或定量檢測待測物質的一種方法，與直接顯色法的不同僅在于把化學反應從反應管里移到試紙上進行。像pH試紙就是典型的這一類產品。
3．檢測管法水質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玻璃管中，再將其套封在聚乙烯軟塑料管中。使用時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，再將試管中毛細管捏碎，數(shù)分鐘內顯色，與標準色階比較測定。
4．滴定法一般為微型滴定，將標準滴定反應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。
水質測試盒種類繁多，按其可測參數(shù)可達幾十種甚至上百種，而每一個具體參數(shù)又可以根據(jù)其使用的標準方法與量程分為幾個規(guī)格，常見的水質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、水質分析儀
水質分析儀一般用于現(xiàn)場水質快速檢測，亦稱水質檢測儀或水質測定儀等。
水質分析儀要求反應快速、檢測數(shù)據(jù)現(xiàn)場直讀、攜帶方便、使用簡單、堅固耐用、適應野外惡劣條件、檢測指標和檢測方法符合標準等。
水質分析儀按功能分為：單參數(shù)水質分析儀、多參數(shù)水質分析儀、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、水質毒性分析儀等。按測定項目來分，水質分析儀有幾十種，如BOD測定儀、氨氮測定儀、總磷測定儀、濁度儀、pH計等。
1．單參數(shù)水質分析儀指主要檢測一個水質參數(shù)的分析儀。根據(jù)測定項目不同，有多種單參數(shù)水質分析儀，如便攜式濁度儀、pH計、溶解氧儀、單參數(shù)比色計等。
以單參數(shù)比色計為例，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)比色計針對不同的水質指標，分幾十種類型，對于不同的測定指標，比色計按照規(guī)范化的檢測方法進行預先編程，將標準曲線存入比色計中，測定時無需自制標準曲線，可直接顯示測量結果。
單參數(shù)比色計根據(jù)測定項目分為很多種，如余氯分析儀、氨氮水質分析儀、二氧化氯分析儀、氟化物水質分析儀、磷酸根和總磷比色計等。
2．多參數(shù)水質分析儀
(1)基于電化學原理的多參數(shù)水質分析儀：一個分析儀可以選擇安裝不同的檢測模塊，測定不同的水質指標。
連接不同的電極，測量pH、電導率、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)比色計或分光光度計：比色計的工作波長是固定的，分光光度計的波長是可調的。
不同型號的多參數(shù)比色計的固定波長有一個到數(shù)個波長不等，可測試多個參數(shù)，可內置儲存多種離子或參數(shù)的標準曲線，波長可自動轉換，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目有所不同，測定指標可多達幾十項。
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計，檢測項目可根據(jù)需要定制。
可同時測量水中銅、鎘、鉛、鋅、汞、砷、鉻、鎳、鐵、鈷等。
優(yōu)點：檢測快速(幾十秒)，靈敏度高，檢測限達到1ppb以下，檢測結果與AAS法和ICP法具有良好的一致性，滿足應急檢測和常規(guī)監(jiān)測的需求。
三、預制試劑
預制試劑是一類預先在生產廠完成某種分析所需幾種試劑的稱量、溶解、混合、分裝等流程的化學試劑產品。
用于水質快速檢測的預制試劑產品有即開即用型化學試劑包或化學試劑套裝。
水質分析人員每次進行樣品分析時，可以直接拆封使用所需的水質參數(shù)的預制試劑，并按照規(guī)定的標準分析流程進行操作，采用預存有標準曲線的分光光度計等分析設備，快速獲得所需的分析數(shù)據(jù)，無需進行繁瑣的化學試劑配制工作以及標準曲線的制作過程。
由于采用統(tǒng)一的分析試劑以及標準的分析流程，水質分析使用預制試劑可獲得理想的分析結果。