关于生活饮用水水质检测常规分析的探析

2022-11-16刘晓林

食品安全导刊 2022年18期

关键词：滴定法指标值饮用水

刘晓林

（陕西科仪阳光检测技术服务有限公司，陕西西安 710000）

水质检测在饮用水的生产加工中起着至关重要的作用。在保障水质安全的同时，水质检测分析为水质安全整治提供了有力支撑和保障[1]。但在各种因素的影响下，为使饮用水质量得到有效保障，水厂和水质检测单位须扩大检测范围。

1 饮用水水质检测概述

1.1 水质检测指标分析

水质指标值的应用在于该地区不同的水质。由于每种水质的相关技术参数和要求都不同，根据分析出的主要参数，可以了解不同地区的不同水质，从而选择合适的检测分析方式。检验方法按其特性可分为物理、化学、微生物方法3 大类。

1.2 水质检测的目的

在检测水质时，需明确水中污染物的具体种类和来源，对水中各种元素的含量及浓度值的趋势进行分析。对水的颜色、温度、透明度、浑浊度、各类化学物质含量和生态指标等各项指标进行检测称为水质检测。水质检测的意义可以分为两类，分别为宏观经济综合指标值和外部经济指标值。宏观经济指标值涉及水源污染物、水温、溶解性总固体等指标值；外部经济指标值是指水中有毒物质的指标值。水质检测不仅是为了保证水质安全，也是为了保证人们的身体健康。

1.3 分析水质检测技术

根据水质检测可得到水质的各项指标值，指标的作用是使检验人员找到合适的方法和工艺对水进行净化处理。检测水质的常用方法是气相色谱法、离子色谱法和电感耦合等离子体质谱法等。气相色谱法是一种常用的分离检测水质有机污染物的方法，可同时准确测量多种水质有机污染物指标[2]。该方法在实践中已被广泛使用。

1.4 确定影响水质的因素的方法

①来源因素。如果检测员混淆了测试的水样，将导致相关人员无法妥善处理已发生的水质问题。因此，做好水质来源确认工作，对检测水质得到准确的结果十分重要。②类别因素。根据水的类别，检测员须使用不同的检测方法分析水质。若审核人员无法区分水质，这种差异将会对水质处理的决策产生不利的影响。提高水质分析结果的准确性可以合理保证水处理工作的正常运行，进一步改善水质。

2 饮用水水质检测的必要性

近年来，随着人们生活水平的不断提高，饮用水标准也越来越高。饮用水质量不合格会对饮用者的身体健康造成危害。根据检测标准，饮用水的检验包括对微生物、重金属和其他有害因素的检验。饮用水中大部分致病菌可通过高温灭菌杀灭，少数致病菌可在持续高温下存活。常用的水处理方式中反渗透处理可去除饮用水中大部分有害、有毒的重金属等污染物[3]。饮用水中重金属含量过高会对人体健康造成严重的伤害，因此对饮用水水质进行检测尤为重要。

3 饮用水水质常规分析指标

3.1 pH 值

温度对水质酸碱值的影响较大。当温度升高时，水中H+浓度增大，pH 值减小。pH 值过高或过低都会对输水管道带来不利的影响，同时也不利于水处理过程中的絮凝、沉降和过滤，导致水的环境污染程度变高。虽然目前无直接证据表明水的pH 值与身体健康有直接关系，但已证实水的pH 值会影响其他水质指标，间接危害人们的身体健康。

3.2 固体含量

纯天然水中的化学物质大部分是盐类，因此经常需要准确测量水中固体的含量，作为检测水质的直接指标。固体含量可分为3 类。①总固体，为水样一定温度下蒸发干燥后残留的所有固体物质总量。②悬浮性固体，即将水样过滤总溶解性固体后，截留物烘干后残存的固体物质的量，包括不溶于水的泥土、微生物、有机物等[4]。③溶解性固体，为水样经过滤，滤液在一定温度下蒸干后的残余固体量，包括可溶于水的有机物及无机盐类。总固体量是悬浮固体和溶解性固体二者之和。各种固体含量的测定都是以净重进行，烘干后对测定结果的影响较大，一般选择烘干温度为105 ℃，含结晶水时选择180 ℃。

3.3 浑浊度

水的浑浊是由水中泥沙、黏土、有机物、无机物、可溶性带色有机物、浮游生物和其他微生物等细微的悬浮物所引起。浊度是检测水质的重要参数。在我国，集中供水的浊度较低，只有5 NTU 左右[5]。在降低水浊度的同时，悬浮物质能吸附细菌和病毒，可以显著减少水中的各种病原体、重金属含量。

3.4 微生物

在水质标准中，微生物指标是考虑水质安全系数的主要指标值。部分微生物对饮用水质量有不利影响，会对人体健康造成严重危害。水中微生物指标主要是菌落总数、大肠菌群、铜绿假单胞菌等，根据《生活饮用水标准检验方法微生物指标》（GB/T 5750.12—2006）等国家标准检测方法进行检测。对于非封闭式储水罐，在检查时需注意对微生物的检测，同时储水罐应保持清洁卫生。

3.5 有机物

水中有两类关键的有机化学污染物，为天然有机物（Natural Organicmatter，NOM）和合成有机污染物（Synthetic Organic Chemicals，SOC）。前者含有腐殖质和增加分泌的微生物菌株，后者含有“三致”有机化学污染物等。由于水体中有机污染物种类复杂，必须根据总产出评价指标体系考虑有机物的量。较常见的指标值有挥发性有机物（Volatile Organic Compounds，VOCs）、总有机碳（Total Organic Carbon，TOC）、生化需氧量（Biochemical Oxygen Demand，BOD）和化学耗氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）等。挥发性有机污染物的检测一般采用吹扫捕集/气相色谱-质谱法或顶空-气相色谱法，疾控的饮用水和环保的地表水饮用水源地水限值相近。但基本的测量方法必须严格执行标准中的实际测量方法。

3.6 铝

由于自来水厂在给排水过程中使用铝盐作为絮凝剂，导致饮用水中铝含量增加。过量的铝盐进入人体后，因无法正常排出而在体内累积，首先在大脑中蓄积，可能会导致阿尔茨海默病；铝经消化道消化吸收，对成骨细胞活力产生毒副作用，从而抑制骨培养基质的形成，影响尿钙排泄。此外，还会引起多种疾病，如降低人的新陈代谢。常用电感耦合等离子体质谱法检测，该方法具有较高的准确性和灵敏度。

3.7 余氯

余氯是消毒剂留在水中一定时间后的氯含量。为了更好地消灭饮用水中的病菌，保证水质安全，水厂必须加消毒剂对水进行杀菌处理。化学分析法测定自来水中的余氯通常是利用定量反应进行。如碘量法为一种经典的化学分析方法，常用于高浓度余氯检测。此外，也可将碘量法中的淀粉指示剂替换为聚乙烯醇。化学分析法拥有众多检测手段和成熟的技术支持，但其测量试剂种类繁多，试剂配制操作过程复杂，不适用于现场余氯检测。

4 生活饮用水水质检测常规处理分析

4.1 滴定分析法

4.1.1 络合滴定分析法

络合滴定分析法的基本原理是通过配合物与水中的金属离子进行络合，从而达到测定水溶液中金属离子的目的。在测定过程中，如果采用乙二胺四乙酸作为络合剂，滴定时，金属离子会发生反应，溶液的颜色发生变化，根据消耗的滴定剂量计算金属离子浓度。

4.1.2 电位滴定法

电位滴定法以溶液中的电势变化判定滴定终点。滴定过程中，在接近终点时，溶液的电势会出现跳跃变化，通过跳动点的标准滴定剂用量，可得到被测物质的含量。电位滴定法可在不影响溶液颜色的情况下精确判定终点，特别是配合配位滴定法，可以极大地提高滴定的准确度和效率。

4.1.3 酸碱滴定法

酸碱滴定法的基本原理是使用一定浓度的酸碱溶液对被测溶液进行滴定，通过酸碱中和作用，改变指示剂的颜色。利用指示物的颜色变化确定滴定终点，计算出H+和OH-的浓度。

4.1.4 参比滴定分析法

参比滴定分析法是在已知的标准色管的基础上，与试样管同步进行，观察两个试管的颜色是否一致，再用标准液进行测量。该滴定法由于适应性强、不受被测物质的含量限制、检测费用低以及能够准确测定水体中Cu2+和Mg2+的含量，在基层水质监测中得到了广泛应用。此外，在滴定操作过程中，为避免酸碱度和杂质的造成干扰，可在两个比色管上加入遮光剂，从而减少两个比色管的色彩偏差。

4.1.5 电导滴定分析法

电导滴定分析法是一种用电导率变化判定滴定终点的方法。在滴定过程中，若氧化、还原、酸碱滴定等方法不能满足滴定的精确度，可考虑采用该方法。滴定时，可根据滴定曲线的拐点确定滴定的终点。采用硝酸盐进行滴定，可测定水中Cl-的浓度，由于盐和硝酸盐会增强溶液的导电性，当两条直线相交时，即为滴定的终点。