水质监测分析方法及选择原则

2023-11-23 理论教育版权反馈

【摘要】：正确选择监测分析方法是获得准确结果的关键因素之一，其选择原则应遵循：灵敏度和准确度能满足测定要求，方法成熟，抗干扰能力好，操作简便。为使监测数据具有可比性，国际标准化组织和各国在大量实践的基础上，对各类水体中的不同污染物质都编制了规范化的监测分析方法。测定水和废水污染因子的方法还有生物监测法、放射性监测法和污染物形态分析法等。表2-1列出《水和废水监测分析方法》（第四版）中各类监测分析方法测定项目。

正确选择监测分析方法是获得准确结果的关键因素之一，其选择原则应遵循：灵敏度和准确度能满足测定要求，方法成熟，抗干扰能力好，操作简便。为使监测数据具有可比性，国际标准化组织（ISO）和各国在大量实践的基础上，对各类水体中的不同污染物质都编制了规范化的监测分析方法。我国对各类水体中不同污染物质的监测分析方法分为三个层次：A层次方法为国家或行业标准方法，其成熟性和准确度好，是评价其他监测分析方法的基准方法，也是环境污染纠纷法定的仲裁方法；B层次方法为统一方法，是已经过多个单位实验验证，但尚欠成熟的方法，在使用中不断完善，为上升为国家标准方法创造条件；C层次方法为等效方法，方法的灵敏度、精密度、准确度与A、B层次方法具有可比性，或者是一些先进的新方法，但必须经过方法验证和对比试验。

按照监测分析方法原理，用于测定无机污染物的方法主要有：

（1）化学分析法：包括重量法、容量法等。

（2）原子吸收光谱法：分为冷原子吸收光谱法、火焰原子吸收光谱法和石墨炉原子吸收光谱法，可测定多种微量、痕量金属元素。

（3）分光光度法：包括紫外、可见和红外分光光度法（红外光谱法），可测定多种金属和非金属离子或化合物，在常规监测中仍具有较大的比例。其中，有些测定项目引进了流动注射技术，实现了自动监测。

（4）电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）法：该方法近年来发展很快，已用于各种水体及底质、生物样品中多种元素的同时测定。一次进样，可同时测定10～30种元素。

（5）电化学法：包括电位分析法、近代的极谱分析法和库仑滴定法，在常规监测中也占一定比例，并用于水质连续自动监测系统。

（6）离子色谱法：是一种将分离和测定结合于一体的分析技术，一次进样可连续测定多种离子。

（7）其他方法：原子荧光光谱法、气相分子吸收光谱法、电感耦合等离子体-质谱（ICP-MS）法等在无机污染物监测分析中也有一定应用，特别是ICP-MS法，其灵敏度比ICP-AES法高2～3个数量级，适用于痕量、超痕量有害元素的测定。

用于测定有机污染物的监测分析方法主要有：(www.chuimin.cn)

（1）气相色谱（GC）法和高效液相色谱（HPLC）法：它们是分离分析多种有机污染物的有力工具，已得到广泛应用。其中，高效液相色谱法适宜测定热稳定性差和挥发性差、相对分子质量大的有机污染物，弥补了气相色谱法的不足。

（2）气相色谱-质谱（GC-MS）法：该方法把具有高分离效率的色谱仪与具有准确鉴定和定量测定能力的质谱仪结合于一体，可以对复杂环境样品中的微量组分进行定性和定量分析。

（3）其他方法：在常规监测中，如有机污染物类别测定、耗氧有机物测定、石油类测定等，化学分析法、分光光度法、荧光光谱法、非色散红外吸收法等也有一定应用。

测定水和废水污染因子的方法还有生物监测法、放射性监测法和污染物形态分析法等。表2-1列出《水和废水监测分析方法》（第四版）中各类监测分析方法测定项目。

表2-1 各类监测分析方法测定项目

续表

随着科学技术的发展，监测技术和方法正在向仪器化、自动化、在线连续自动监测和由湿法分析向干法分析的方向发展，并在实际工作中得到了广泛应用。

污染物形态是指污染物在环境中呈现的化学状态、价态和异构状态。一定形态的污染物在环境中有其形成和演变过程，并且在不同的条件下可转变为其他形态，具有不同程度的毒性。例如：甲基汞在水体中呈CH3Hg（OH）态，在空气中呈CH3Hg CH3态，而在生物组织中呈CH3Hg—S一蛋白质态等；水体中的含氮化合物可以、、及有机氮化合物等形态存在；铬可以Cr（Ⅲ）、Cr （Ⅵ）形态存在；砷可以As3﹢、As5﹢形态存在，而高价态的铬和低价态的砷相对有更强的毒性；游离金属离子的形态对水体中浮游生物和鱼类可能是最具毒性的，其稳定的络合物或与胶粒结合的形态则是低毒或无毒的。了解污染物在环境中的存在形态，对深入认识其环境行为，正确评价它对环境的影响，以及设计污染物分析监测方案和治理方法等具有非常重要的意义。污染物形态分析常用的方法有：直接测定法、分离测定法、干法和理论计算法等。直接测定法是使用专一性的化学方法或物理化学方法测定样品中污染物的各种形态，如用离子选择电极法测定离子态元素；分离测定法是将样品中不同形态的待测组分用物理方法（离心、超滤、渗析等）或物理化学方法（萃取、层析、离子交换等）先进行分离，然后逐一测定。干法是用电子探针、X射线衍射仪、核磁共振波谱仪等对颗粒状样品或生物样品进行非破坏性的形态分析；理论计算法是利用被研究体系的有关热力学数据进行计算，确定其形态的方法。

水质监测分析方法及选择原则

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