化学仪器分析技术在水质监测中的应用

发表时间:2021/6/9   来源:《科学与技术》2021年第29卷第5期   作者:李亚飞
[导读] 对于水质中的化学元素、元素组成和相对含量,采用仪器分析的方法,
        李亚飞
        浙江今晖新材料股份有限公司  浙江省绍兴市  312369

        摘要:对于水质中的化学元素、元素组成和相对含量,采用仪器分析的方法,得到各类物理和化学特性结果。应用现代仪器,如半导体、微电子、原子能等,使得材料、生物部门发挥作用,并且在运用中也提升了仪器分析和化学分析的使用要求。本文化学仪器分析技术在水质监测中的应用进行分析,以供参考。
        关键词:化学仪器分析;水质监测;应用
引言
        传统的水质检测设备通过人工现场采样,然后送至实验室进行分析测量。该方法具有测量周期长、采样成本高、需要专业人员操作等特点。近年来,新兴的水质光电检测方法具有无需试剂、测量周期短、操作简单、可实时在线监测等诸多优点,在对地表水、饮用水、市政污水、农业污水、工业废水等水体的在线监测中具有显著优势,已成为水质实时在线监测中应用最广泛的技术。
1工作原理
        针对一般水质而言,吸收光谱主要参数信息包含在紫外光谱区域,通过扫描水样连续紫外光谱得到水样吸光度信息,运用多元分析方法提取水质参数光谱数据特征信息,并建立光谱数据和各水质参数浓度之间的校正模型,再根据校正模型演算未知水样的COD、BOD等水质参数值,可以大大提高水质相关参数的测量精度。因此,紫外光谱检测方法已经成为水质在线监测的优选方法。分布式微型紫外光谱探头系统还集成有原位、实时、自动监测、报警等功能,其数据采集与传输设备功耗低、性能稳定、结构简单,通过太阳能电池供电能实现24h不间断监测,可广泛应用于各种场所,如地形特殊、现场无便利与相关配套设施的场合及汛期或梅雨季节需要加密监测时,和现场水情、天气变化以及突发重大污染将会威胁到监测采样人员的生命安全时等。
2分析化学以及仪器分析方法的发展
将经典分析和仪器分析与用于光学和化学分析、热分析以及化学和放射性分析推导的分析速度、低测试工作量和高灵敏度进行了比较。后者是一种基于要监测物质的信号辐射和能量监测方法。拆分会生成等离子体浓度的值,例如。b .测量水的电导率和PH值,利用固定焦点溶液的溶解值来分析指定液滴的潜力。指定液滴是测量物质的特性,如导热系数、体积、质量等。,为热量和成分分析、化学反应措施等提供动态温度关系。测量。在使用放射性化学分析时,将根据核裂变过程中发生的放射性辐射进行分析。以放射性同位素污染物移植研究为例。分离方法使用仪器对结构、特性如b .利用现代复杂材料分离仪器分离水模式、测量水反射率、分离光谱、根据荧光和紫外线辐射引起的定量分析结果测量组属性、准确分析问题
3水质监测环节的改善
        3.1进行有效采样
        在进行水质监测前,应充分了解当地的水源分布情况及地理概况,按照已编制的监测方案进行相关工作。采样过程中应根据实际情况确定具体的采样点,保证按水质监测技术规范进行采样,采样完成后应完整保存样品,防止被污染。一旦水样出现异样,应立即查找原因并给予解决,避免再次出现问题。
        3.2提升监测人员综合素质
        在实际工作中,监测人员是较为重要的因素,须保证监测人员具备过硬的专业技能、强烈责任心。监测机构应根据检验检测机构资质认定管理办法、能力评价评审准则要求,制定质量管理体系并严格执行,加强对监测机构管理、技术人员的培训,确保监测人员拥有充足的知识储备、应做好心理沟通,提高工作人员的工作积极性。

应做好全面考核工作,对工作认真、态度积极、技术精湛、业务水平高、监测无误的人员给予奖励;对缺乏责任心、技术水平低、出错率高的人员予以惩罚,以促进监测人员综合素质得到全面提升。
        3.3监测人员的管理
        进行监测工作前,须统一校准仪器,使监测设备的性能及参数可以达到具体工作的标准。如实验室中的显微镜是常用的一种监测观察类的仪器,于显微镜使用频率相对较高,在对水质样本进行检查前,如果没有提前校准显微镜,会直接影响之后水质监测工作,进而影响获取的数据质量。在开展水质监测工作时,部分设备较为先进,需要工作人员具有高水平的专业技术。开展监测工作前,应组织相关的工作人员进行专业培训,提升工作人员的责任意识和专业技能。此外,还应当建立一支专业实力强、满足工作标准的人员队伍,保证水质监测工作能够稳定、可靠开展。
4化学分析技术特点与应用范围
        4.1色谱技术
        色谱技术有气相色谱、高效液相色谱、离子色谱技术等几种。在气相色谱中最为核心的技术手段是以气体作流动相的技术分离,此种分离分析方法非常适用于检测挥发性能较好的混合物质,此技术会监测出混合物质中包含的各种有害物质,其中包括有苯、PoPs等有害物质。气相色谱技术的主要原理是用样品中的各种成分的分配来区分各种有害物质的,当然监测样品并不是直接放入色谱柱中,而是使用载气设备将被监测样品在气化室内被气化后再将其放入色谱柱中进行分离。然后依据其在色谱柱中的不同表象即离开色谱柱的顺序来区分不同物质,进而对其进行定量分析和研究。气相色谱技术常被用于受污染的水质、土壤以及空气等污染物质的监测,气相色谱技术可以有效分离污染物,并对其进行监测。气相色谱技术的广泛应用,让人们清楚了目前水质污染的各种来源,并且为之后的技术监测提供了很好的科学依据。
        4.2电感耦合等离子体质谱技术
        电感耦合等离子体质谱技术的核心技术是将检测样品放置于高温水质下,样品在高温水质下会发生质变,会被电离为离子状态,样品转化为离子状态后需要对其进行定量分析,定量分析的方法包含两种,一种是荷质比的半定量分析,即计算带电体的电荷量和质量的比值;另一种是利用离子数目做定量分析。离子体质谱技术由多种组件组合而成,其中包含有离子源、质量分析器和检测器,除固定设备以外,还包含有一些辅助系统,如数据处理系统。离子源是离子束流的主要装置;质量分析器是分析电荷量和质量比值的主要装置,且其具有极高的灵敏度和适应性,能够在最短的时间内适应高温;检测器则是帮助技术人员监测样品的内部构造和运动过程,检测器外部有监视装置,技术人员可以通过监视装置清晰地看到样品内部运动过程。
5优化水质监测的措施
        建立和完善质量监督制度,为保证水质监测工作的顺利开展,必须建立和完善水质监测体系。建立完善的监督体系,应着重于对水质监测和水质监测的全过程监督,以保证检测工作的顺利进行。同时,为了规范检验过程,建立了专门的质量检验部门。
结束语
        随着环境保护的呼声日益增高,全球对于生态环境的重要性都予以重视,特别是对水质问题,应对工业化规模加大、废水产生恶劣影响的问题。对于水质进行分析,根据分析的情况采取有针对性的防治污染措施,是当前的重要课题。现代仪器分析技术的应用,不仅提高水质分析的精确度、灵敏度,而且在保证生活生产用水安全方面发挥巨大作用。
参考文献
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