影响水质化学分析质量的若干因素探索
2023-08-31苏利明
*苏利明
(中色非洲矿业有限公司 赞比亚铜带 022592)
1.水质化学分析质量控制的重要性
水质化学分析要求专业人员应用相应的化学试剂、合理的检测方法以及先进的检测设备等对水体的各项指标进行有效检测。在实际开展水质化学分析工作时,检验人员需要依据不同地区具体的水质情况,采取对应主成分分析法、模糊综合监测法等分析方法,严格依据样品采集、储存以及运输等不同环节的要求进行检验,最后生成相应的水质化验报告。也就是说,通过开展水质化学分析工作,为特定区间区域之内的水资源质量获得有效改善提供保障。现阶段,只有构建具有全面性和综合性的监督管理系统,控制各项水质化学分析活动的规范开展,才能够有效提升水质化学分析结果的准确性,确保其可以在实际应用中提供可靠的参考借鉴价值。另一方面,水体环境生态体系当中具备生物和微生物环境组成部分,应用水质分析措施,可以准确揭示水体环境当中不同种类生物基本生存分布状态。提升水质化学分析质量,可以进一步规范水质化学分析工作,运用更加先进、科学的分析技术,保证分析结果的全面性以及准确性,更具针对性地开展水资源治理工作,促使水中污染物质控制工作有效性的提升,为水资源实现高效利用提供助力,同时为供水安全保驾护航,保障人们可以健康生活及安全生产。
2.水质化学分析的主要要求及方法
一般情况下,水质化学分析工作开展过程需要遵循的技术控制标准主要包括:开展常规性化验技术活动环节以及开展非常规性化验技术活动环节,两者既有区别又相互联系。相比于水质分析最初发展阶段,如今水质化学分析技术领域运用的常规性化验项目明显增多,还在一定程度上调整了特殊性化验项目。国家对于水质安全问题的重视程度明显提升,制定相关指导标准时,在与相关国际标准保持一致的同时,也根据我国国情进行相应的调整。
化学分析方法主要是以物质化学反应为基础的一种分析方法,根据反应类型以及操作方法,可以将水质化学分析法分为重量分析法、滴定分析法以及仪器分析法等。其中,重量分析法主要是依据化学反应生成物的质量,对被测组分含量进行计算的一种分析方法。重量分析法主要采取相应的方法分离被测组分和试液中的其它组分,之后转化成一定的形式,再应用称重的方式对这一组分的含量进行测定,可以结合分离方法进一步细分为沉淀法和汽化法。滴定分析法则主要是应用标准溶液(已知准确浓度的试剂溶液),在被测物质溶液中滴加标准溶液,也可以在标准溶液中滴加被测物溶液,待添加试剂和被测物质依据化学计量关系定量反应完全之后,结合试剂溶液浓度以及用量,对被测物质含量进行计算。重量分析法以及滴定分析法一般情况下都被应用到高含量和中含量组分测定工作当中,对这两种化学分析方法进行分析,可以发现前者的准确度高,但是操作过程比较繁琐和复杂,还需要较长的分析时间,因此常规分析中基本上不会采用这一分析方法。滴定分析法最大的优势为操作简便,整个分析过程比较快,所应用的仪器设备也不复杂,最终的分析结果同样具有较高的准确性,因此其在水质分析工作中具有广泛的应用范围。现阶段,水质监测化学方法一般都可以被归类为仪器分析法,其基本前提为物理化学方法,主要可以细分为流动注射分析法、放射分析法、色谱分析法、光谱分析法以及电化学分析法等[1]。仪器分析法主要被应用于定量和定性测量环境物当中,可以监测化验钾、钙、钠、镁等39项指标,并且还可以对地下水pH、氨氮、硝酸盐等常规项目长期监测,具有较好的应用前景。
3.水质化学分析质量影响因素
(1)人为因素。水质化学分析质量与工作人员综合素质以及能力具有紧密联系,人为因素属于分析质量控制的重要因素之一。为了提升水质化学分析质量,应当确保相关工作人员专业基础扎实、责任意识较高,同时还需要对水质化学分析质量控制工作足够重视,对于所有的化学分析步骤都应当仔细、认真、细致、规范完成,充分发挥自身专业优势,对相关数据进行专业分析,在分析过程一旦遇到问题也需要及时处理。当相关分析人员不具备足够的实践经验、较高的业务能力以及扎实的专业基础时,会明显降低分析结果的准确性,为后续治理工作带来巨大的消极影响。因此,相关分析人员不仅要熟练掌握各类仪器设备的操作,还需要熟练处理分析样品还有试剂等,避免人员资质问题引发水质化学分析质量问题。
(2)设备因素。水质化学分析工作不断发展过程,为了提升分析质量和分析效率,越来越注重先进仪器设备在分析工作中的应用,比如COD测定仪、BOD速测仪、氨氮检测仪、红外测油仪以及总氮检测仪等。虽然,仪器设备有助于水质化学分析的现代化发展,但是如果相关技术人员对于分析工作需要使用的仪器设备不够熟悉,在分析工作之前也没有进行认真检查,同样会导致计量工具错误、产生杂质以及磨损等一系列问题,造成最终分析结果出现明显偏差。水质化学分析过程所应用的仪器设备,即便存在微小问题,都会对整体分析效率以及质量产生明显影响。因此,水质化学分析质量控制工作中必须要对仪器设备所造成的影响引起重视。
(3)环境因素。水质化学分析工作开展过程,对于环境的要求也较为严格,当分析工作所处环境明显不符合相关规定要求时,将会大幅度降低最终的分析结果。比如,水质化学分析实验室当中如果空气水分含量过低,将会产生较强的静电作用,仪器设备吸附大量的空气粉尘等,将会导致设备运行受到明显影响,对实际分析结果也会产生巨大干扰。当实验室温度过高时,同样不利于分析结果准确性的提升,主要是因为处于这一环境中仪器设备基本都会产生细微的化学反应,进而降低设备的稳定性能,间接干扰到最终分析数据。因此,环境因素同样属于水质化学分析的主要影响因素之一。
(4)操作因素。操作流程之所以会对水质化学分析质量产生影响,主要是因为相关技术人员在分析工作中没有形成标准化操作流程,未及时分析基础参数,导致具体实施分析工作时避免不了的产生一定的数据偏差。另外,不规范操作会影响到最终分析质量,严重情况下甚至会导致水质化学分析工作无法顺利完成,严重影响最终的分析结果。
(5)标准物质因素。水质化学分析过程,水样的选择对于最终分析结果同样会产生直接影响,要求从水体当中抽取具有代表性的物质。标准物质属于水质分析的重要量具,相关技术人员只需要针对标准物质进行水质分析,就可以将其作为该水体水质情况的判断标准。标准物质的溯源性决定了水质分析质量,当难以保证其有效性时,针对标准物质的水质分析结果也将失去采纳性。
4.加强水质化学分析的策略
(1)注重水质化学分析试剂质量管理的加强。在开展水质化学分析工作时,试剂发挥着重要作用,其属于分析工作不可缺少的物品,其质量同样会直接影响最终的水质分析结果。为了降低试剂质量对于水质化学分析的负面影响,进一步提升水质化学分析质量。相关技术人员应当对化学试剂等采购渠道进行严格审查和把控,对于应用于分析工作中的试剂质量同样需要严格检查,确保所应用的全部试剂都与国家和行业标准相符合。水质化学分析使用的试剂都必须具备清晰明确的质量审核证书,相关分析人员在应用试剂之前,还需要对其包装以及性状等再次检查,当发现质量问题或者性状改变的情况,需要严格检查这一批次的全部试剂,保证应用的试剂质量符合水质分析工作质量要求。
(2)注重水质化学分析抽样样品质量管理的加强。水质化学分析工作开展之前,必须要先对抽样样品采集方法以及采集规范等进行明确,之后严格依据相关程序保存及利用标准物质,对于标准物质抽样时间、地点以及性状等也应当做到详细和真实的记录,同时采取科学技术保障抽样样品质量及有效性。为了保证水质化学分析工作的顺利开展,应当合理应用水质分析质量控制方法,主要依据具体的分析要求以及目的等,对相匹配的实验方法灵活选择。如今,应用频率较高的控制抽样样品质量方法主要包括水样复检法、平行水样分析法、比对及能力验证法、水样校准曲线检测法等。
其中,水样复检法主要是为了保证水质分析的准确性,其可以有效保障水样质量。在开展水质分析工作的各个环节,都需要保存相应的水样副本,并且要详细编号和记录保存下的副本,之后依据水质分析程序,二次或者多次复检副本,在对比分析复检结果和原始结果的同时,掌握水质分析结果的准确性。
平行水样分析方法主要是在分析平行水样的基础上,针对每一批水样完成相应的水质分析,一般情况下选择总检测水样的1/10到1/5作为检测比例,有助于水质分析结果准确性的提升[11]。在应用平行水样分析法时,允许存在一定的偏差范围,实际分析工作中应当依据实验仪器精确度以及精密度等进行判断和分析。
比对及能力验证法则主要可以分为实验室内比对和实验室间的比对两类方法,前者主要是要求实验室内相同工作人员应用不同的分析方法或者分析仪器分析水样,最终对分析结果进行对比分析;而后者则主要是将同一种分析方法应用至不同的实验室,再比对分析最终的分析结果,以此来对水质分析结果误差进行有效控制,实现水质化学分析质量的进一步提升。
而水样校准曲线检测法,主要是在水质分析过程,针对分析样品绘制和调整校准曲线。在对校准曲线进行绘制时,相关人员主要可以应用色谱法、原子吸收光谱法等,这些方法的应用主要是为了促进校准曲线准确度的进一步提升,为水质分析结果数值可以维持在最佳线性范围内提供保障,其质量控制图如图1所示。
图1 水样校准曲线检测法质量控制图
①注重仪器设备管理和维护的加强。先进的仪器设备属于水质化学分析的有效辅助工具,在科学技术不断发展的背景下,仪器设备也处于不断更新的状态,现代化的仪器设备将当代科学技术的最新成就集于一身,为水质化学分析提供强有力的支柱。仪器设备使用不当以及相关维护工作不到位,都会导致仪器设备使用寿命大打折扣,最终也会对水质分析结果产生较大影响。因此,不仅要正确应用各类先进的仪器设备优化水质化学分析工作,还需要对其维护工作引起重视。比如,可以针对现有的仪器设备建立对应的技术档案,将设备所有的出厂资料、设备技术卡片等都添加至其技术档案当中。在实际使用仪器设备时,应当严格依据规范的操作规程和管理制度等,在这一过程还应当对试验负责人员和员工基本操作训练进行加强,确保其全面掌握仪器设备性能特点及基本操作方法,减少因操作不当所引发的水质分析质量问题。对于大型精密仪器,应要求相关操作人员持证上岗,对于没有经过培训、考核不合格的人员应当禁止私自操作这类仪器。除此之外,还应当结合不同类型仪器具体情况进行分类保养。
②注重技术人员素质及技能考核的加强。为了降低人为因素对于水质化学分析质量的影响,必须要保证技术人员的专业性。所有参与水质化学分析的技术人员必须通过盲样考核、平行样品测定以及标准物质测定等考核之后,才可以正式上岗。水质化学分析相关的质量监督人员则应当定期监督检查测试人员,主要的监督检查内容主要有检测方法、检测记录以及仪器使用规范等,为技术人员专业能力、工作态度以及职业素养匹配岗位要求提供保障。而水质化学分析报告审核人员以及签发人员,应当对工作程序以及报告要求等都十分熟悉,在通过评审组单独考核之后,才可以上岗。水质分析单位还应当重视人员管理程序的制定,同时明确不同岗位的人员能力要求,在定期考核的同时,构建完善的考核制度,不断激发工作人员的积极性。
5.结语
综上所述,水质化学分析工作的重要性不断提升,其在影响相关治理工作的同时,还会对居民生活用水及饮水安全等产生间接影响。为了降低人为因素、设备因素、环境因素、操作因素以及标准物质因素对水质化学分析的负面影响,应当对试剂质量管理的加强、抽样样品质量管理的加强、仪器设备管理和维护的加强、技术人员素质及技能考核的加强等引起重视,在提升水质化学分析质量的基础上,为后续治理工作的优化提供可靠参考。