水质化验分析方法的应用及其质量控制

郭如侠

（河北省张家口水文勘测研究中心 河北张家口 075000）

随着社会的进步和经济的发展，我国工业化建设程度也日益提高，但同时也带来了越来越严重的水资源污染问题，这就在极大程度上破坏了人们的生活环境，影响人们的生活用水安全。为了确保水质的良好，就需要采用科学有效的水质化验方法，结合化验结果来加强对水质的管控，尤其是对污染水资源的企业，要进行严厉处罚和管控，确保其工业废水排放值处于合格范围以内，从而保证人们的生产生活安全。基于这一背景，有关部门需要积极研究更加科学的水质化验分析方法，不断提高化验分析方法的准确性和有效性。

1 水质化验分析的必要性

水质化验分析的主要目的是通过分析现阶段某区域内水质的质量，结合分析结果，采取相应的措施，防止水污染的产生，确保该区域内水环境的协调性。也就说，通过水质化验分析，能够进一步提高区域内的水质，这也是保护区域内生态环境的关键措施之一。通常而言，水质化验的标准涉及两个方面：一是常规化验，二是非常规化验，这两种化验标准之间存在较大的区别，但也存在一定的联系。结合我国相关规范和实验规范，针对水质的常规化验，把原本的项目进行了增加，也整改了特殊项目，所以，在具体化验检测过程中，水质的整体内容中新增了微生物和消毒剂指标等项目，这就让水质检测结果更加多元性和精准性，也表明我国采取有效手段对目前水质管理进行了调解，也进一步提高了水质化验技术，且表明我国越来越重视水质安全［1］。

近年来，我国关于水质检测的标准逐渐与国际相接轨，也获得了同步效果。另外，针对水质中一些有机物与无机物而言，我国也制定了相应的规范，结合这些有机物和无机物的不同类型，提出了相应的研究项目，从而确保在今后的管理和治理过程中可以有效降低由于工业等企业不合规排放污水而污染到周围的水资源，实现对水环境中有机物的综合控制，最终有效减少污染源。

2 水质化验分析方法

2.1 化验方法

目前，水质的检测大多选择分光光度法，其能够对水中的重金属、挥发酚、氨氮等物质进行检测，具有操作简便、适用范围广、灵敏度高等优势，但在水质检测的准确度方面存在一些不足，所以，还需要与其他化验方法进行配合。

2.1.1 氧溶解量测定法

对于水中溶解的氧气含量测定，可首选氧溶解量测定方法，包括修正法和碘量法。若水样中的亚硝酸盐氮含量大于0.05mg/L，且二价铁含量小于1mg/L，可采用叠氮化钠修正技术来检测经过生化处理的污水或水资源，能够得到极为有效且正确的检测结果。若水样中含有活性悬浮物污泥，可采用硫酸铜—氨基磺酸修正技术［2］。若水样是清洁水，可首选碘量法进行检测。若水样中含有藻类、悬浮物、氧化物质及还原性物质，需要先对这些杂质进行恰当处理，再采用碘量法进行检测，但碘量法的工序较多且复杂，更适合在专业实验室中应用，若水中植物过多，将会造成较大的测量误差。

针对溶解氧的测定，还可采用电化学探头检验法，主要是利用金属电极和透气薄膜来完成检验目标，其中，薄膜能够阻止水和可溶性物质进入，可以在水中溶解的氧和其他气体则允许进入，借助电极对进入的氧气进行还原，产生扩散电流，这一电流的强度较为微弱，溶解氧的实际含量与电极可通过的电流强度呈现出正相关。

在正式化验前，需严格按照化验仪器的说明书来校准仪器，并调整到电零点，一些仪器具有补偿零点，无需调整。在零点检验过程中，需要把探头浸入到钴盐和亚硫酸钠的蒸馏水中，持续10min左右，以确保能够稳定读数，之后，将探头浸入到水样中，停留足够的时间，水样的温度和探头设定值必须一致，才能保证读数稳定。在提供的化验报告中，必须详细说明采样和检测的水温、测定结果、相应的表示方法、检测和采样的大气温度、水中含氧量、化验中的细节性问题等，若水样中存在特殊气体，将会影响到化验结果，必须及时更换选择性薄膜。

2.1.2 离子色谱检验法

针对离子交换的水质环境检测，可首选离子色谱检验法，相较于其他化验方法，其具有更好的检测效果，能够直接对处于水样中的阴离子进行定量、定性检测。该化验方法的应用原理为：以离子交换为基础，对水样中多种类别的阴离子进行多次测定和分析。在水中放入碳酸盐以后，阴离子和树脂能够进行彼此交换，树脂针对不同种类的阴离子形成的亲和力有着一定的区别，故而可结合这种区别来完成对阴离子的分离检测。树脂能够对阴离子产生影响，使之被分离处理，并继续与阳离子形成树脂反应，由于阳离子具有酸性，在反应结束后，能够获得酸性碳酸盐。由于酸性碳酸盐具备很强的导电性，且原本处于水样中的碳酸氢盐也具备一定的酸性，所以能够让反应继续发生，从而形成碳酸这一导电性很差的物质［3］。

在应用离子色谱检验对水中阴离子进行测定时，与待阴性离子存在相似点的物质会影响到化验工作的顺利进行，水样中很可能存在负峰降低的现象，这就需要采用淋洗溶液来对这些影响因素进行消除，并保证化验配置满足标准，以此来确保化验结果更加贴近水质的具体情况。

2.1.3 气相色谱分离法

该水质化验方法的应用原理为：结合水样中的成分所处色谱柱中的固定液和气相液中的分配系数展开检测。在气化作用下，载气会将水样输送到色谱柱中，不同成分两项中加以多次反复分配，因为固定相溶解和吸附水样成分的能力存在一定的差异，故而其在色谱柱上的移动速度也不同，在一段时间以后，就能够分理出各个组分，随后进入到对应的检测器中，通过放大信号，即可在记录器上显示出组分的色谱图。

气象色谱分离法具有很高的灵敏度与分离效率，还具有很强的选择性，对于同位素、旋光异构体、烃类异构体等有着相似性质的成分，该水质化验方法也能够体现出较佳的分析能力。相较于其他水质化验方法，气象色谱分离法的分析速度更快，能够在较短的时间内完成一个水样的分析，甚至能够在1s内完成多个组分的分析，具有非常广泛的应用范围，可实现多环芳烃、苯系物质等的化验［4］。

2.2 分析方法

2.2.1 平行对比分析法

对于区域内的水样采集测试，通常都会选择平行对比分析法，以对同一种水源加以严格管控，还能够比较不同位置的水质状况，进而减少由于同一位置进行采集而引发偏差问题。平行对比分析法的应用效果主要体现为：若区域内的水样呈现出比较均匀的分布情况，也具备较为稳定的结构性质，则能够避免检测结果存在较大的偏差；若该区域上游存在排污问题，而下游没有时，将会严重影响检测结果的准确性。所以，在实际分析过程中，必须采取有效的控制措施来确保检验水分布的平均性，从而保证在应用平行对比分析法时，可以对整体数据进行有效观测，最终确保最终检验结果的精准性与有效性。

2.2.2 二次检验法

在具体水质化验过程中，相关人员并不是一次完成所有水样的检测，往往会适当地留下一部分样品，待得出第一次检验结果以后，针对其中存在的异常情况，再使用样品加以二次检测，从而在完成水质化验以后，就能够对照第一次的化验结果进行对比，最终更好地保证水质化验的精准性与合理性。在这一过程中，必须注意在复查工作开始前应为同一样品设置对应的编码，且做好样品的管理工作，以保证二次化验时对于二者的编码加以核对，避免水样发生错误状况［5］。另外，二次水样化验的主要目的在于：实现针对第一次化验结果进行对照，避免化验结果发生偏差问题，或是通过偏差问题的发生，找出不同之处的原因所在，以此来更加有效地管理区域水质。值得注意的是，在开展二次化验时，必须确保两次化验的间隔时间不可过长，由于水样保留过程中存在一定的时间限制，随着时间的推移，水样可能会因为环境的变化而发生改变，从而影响到化验结果。

2.2.3 对比观察法

对比观察法即对于化验水样进行有效的对照，利用对比观察来更加科学合理地监测水样的质量，在化验结束以后，能够对不同时间段采集的水样加以平行对照。不同于平行对照方法是对于同一时期内的多个位置加以对比，对比观察法是对不同时间段同一位置的水样加以化验，从而通过对比观察来确保最终检测结果的科学性和精准性，还能够降低由于化验人员操作不当而造成水样出现变化的概率。通常而言，在水样分析过程中，通过对照检测化验结果，能够保证水样检测过程更具有可靠性和真实性，还能够以更加直观的评价方式对化验结果进行分析。

3 影响水质化验分析质量的相关因素

3.1 环境因素

检测环境的质量直接关系到最终化验分析结果的有效性与准确性，若具体误差大于标准误差，将会影响到水质保护与利用策略制定的合理性。环境温湿度是影响水质化验的重要因素，若环境温度太高，将会导致一些化验仪器设备不能正常运行，出现检测误差，最终大大降低水质污染管控效果。

3.2 设备因素

仪器设备是水质化验分析中必不可少的，若不能确保仪器设备的安全稳定运行，或是器皿内部的杂质没有清洗干净，将会大大增加检测误差，从而对水质化验分析结果产生负面影响。例如，玻璃器皿就是水质化验中最为常见的工具，若其清洁不到位，将难以保证水质检测结果的正确性，会在很大程度上影响水质控制工作的质量。

3.3 人员因素

人员是影响水质化验分析质量控制效果的关键因素，若化验分析人员的专业能力和技术水平不高，工作态度敷衍、不认真，将会严重影响到检测结果的准确性。在水质化验分析过程中，一些化验分析人员过于关注结果，应用的理论知识比较落后，化验操作行为不够规范，将会大大降低水质化验分析水平，从而影响到最终的化验结果。

3.4 试剂和样品因素

在实际水质化验分析过程中，工作人员时常忽视试剂与样品的质量管控，虽然分析了水质样品和试剂的质量，但更多是停留在表面，这就埋下了诸多的质量隐患，大幅度提高了水质化验分析成本。同时，工作人员忽视试剂和水样抽检工作，这就让一些非标准化化验分析行为有了可乘之机，从而无法保证水质化验分析的质量控制效果。

4 水质化验分析中质量控制的举措策略

4.1 严格控制检测环境

在水质化验分析过程中，必须对化验环境的温湿度进行严格控制，也就是利用先进的仪器和设备对温湿度进行合理调节，使之符合水质化验的环境要求，相关仪器设备包括加湿器、空调等。若化验环境比较特殊，需要适当增加检测次数，以尽量降低水质化验误差，获得更加准确的化验结果［6］。如针对水中微生物的检测，需在无菌环境下开展检测工作，若环境质量没有达到无菌要求，势必会影响检测结果。

4.2 确保水质化验设备的质量

为确保水质化验分析的质量，就必须充分保障化验设备的质量，即相关人员必须定期对相关设备进行检修和保养、校准等工作，确保各类化验设备始终保持稳定、准确的运行状态，从而防止化验结果由于设备精确度降低而产生误差。以器皿为例，在开展水质化验分析工作前，相关人员必须做好器皿的清洁工作，防止被污染的器皿应用到化验分析中。因此，相关人员必须高度重视对化验设备的检查工作，以严谨、认真的工作态度，依据相关规范和要求对仪器设备进行严格管控，尽量减少仪器设备的质量问题，进而保证化验结果的准确性与真实性。

4.3 提高化验分析人员的综合素质

相关水质化验分析机构必须高度重视对工作人员的教育培训工作，定期组织全体水质化验分析人员开展专业、系统性的培训，使之及时掌握最新的水质化验分析知识、水质化验技术，能够充分掌握相关仪器设备质检和操作等方面的要求和规范，从而切实提高化验分析人员的综合素质，尽最大可能减少水质化验误差。为能够提高化验分析人员参与培训的积极性，获得理想的培训效果，相关机构需要制定科学完善的考核机制，定期对化验分析人员的学习效果进行考核，从而更加全面地提升其专业技能。

4.4 科学控制试剂和样品的质量

试剂和样品质量对水质化验分析结果存在关键性的影响。基于此，在开展水质化验分析工作前，相关人员需要对试剂和样品的质量进行严格控制，具体要做到以下几点。（1）针对试剂质量的控制。必须严格检测试剂的采购日期、有效期、生产厂商、试剂包装的完好性等，若试剂质量不符合相关标准，必须及时进行更换处理，以此来确保化验结果具有良好的参考价值。（2）针对水质样品的质量控制。水质化验分析机构必须安排专门的技术人员来完成水质样品收集、保存、运输等工作，技术人员在上岗前必须接受系统化、专业化的培训，只有培训合格后，才能够正式上岗。在完成水质样品采集以后，需要严格按照相关规范和要求，做好样品的保存与运输等工作，并详细记录水质样品的存放位置、运输方式等信息数据，保证水质样品符合相关标准要求，最终提供真实准确的数据。由于水质样品质量对最终化验分析质量存在极大的影响，因此必须事前做好应急准备工作，确保在具体化验分析中出现问题时能够及时处理，从而有效提高化验分析结果的可信度。

4.5 严格控制化验过程

由于水质化验对水体质量评价有着很大的影响，所以，为了提升整个水质化验分析的质量控制水平，必须对水质化验中每一个环节的工作质量进行严格控制，具体包括如下方面。（1）水质化验分析方法的选择。结合水质化验分析的具有要求，采用最为适宜的方法，如氧溶解量测定法、电化学探头检验法、离子色谱检验法等，所选方法必须符合我国相关要求，这对化验分析结果的精准控制有着重要意义。（2）加强样本复检工作。利用副样复检来对水质化验分析误差进行控制，即相关人员需要做好样本标号、比较分析、结果复检等工作，从而获得更为真实、准确的检测结果。在这一过程中，相关人员必须在既定时间内完成复检操作，不然容易因副样的质量发生改变而增大检测误差。在完成水质化验分析以后，相关人员必须深入研究和分析出现误差的原因，并结合误差分析结果来合理评价水质。

4.6 确保水质检测质量

在实际的水质化验分析过程中，提高水质检测质量是至关重要的一环，只有确保水质检测质量，才能够确保水质化验分析结果的准确性、客观性。在开展水质化验分析之前，相关人员必须对部分存在缺陷的水质样品加以二次处理，并利用平行试验、对比能力评定等方式来严格检测水质样品，从而防止化验结果产生太大的偏离。同时，为能够提高水质化验的准确性，需要重视对污染源与水质标准的严格控制，在这一过程中，需要综合考虑各种水质净化设备与管理能力之间具有的差异。在开展水质化验质量控制期间，既要重视对化学工艺的相关质量控制，又要重视污水处理情况，确保检测所用试剂的规范性与合理性，对试剂的具体使用量进行科学控制，杜绝由于用量不合理而影响到最终结果的准确性。在完成检测工作以后，必须做好试剂的回收处理工作，避免二次污染水源。

5 结语

综上所述，水质化验分析对提高区域水资源保护和管控水平有着重要意义。在具体的水质化验分析工作中，由于受到环境、人员、仪器设备、试剂与样品等因素的影响，导致最终化验结果不够准确和真实，从而导致水质化验分析工作的作用得不到充分发挥。为此，相关机构必须深入分析这些影响因素，采取行之有效的应对措施，从而切实提高水质化验分析结果的真实性、精准性与客观性，最终为区域水环境优化治理提供一定的参考。