環境監測分析用水的質量要求及純化分析

謝麗娜

摘 ? 要：隨著城市化進程的不斷加快，人們的生活環境獲得了顯著改善。物質層面的富足讓人們開始逐漸關注自身生活環境的變化情況。近年來頻繁出現的空氣污染，水污染等現象嚴重的影響了自然界的正常生態循環。而利用環境監測手段能夠客觀地反映出自然環境的整體狀況及未來的變化趨勢。水環境的監測通過采集水樣并在實驗室中進行物理、化學分析而實現。這其中所應用到的實驗用水的純度直接決定了環境監測結果的準確性。為了保證環境監測的成效，本文針對環境監測領域中分析用水的水質要求進行深入的探討與分析。并根據實驗室純化技術的理論類型及常見應用方式給出相應的建議與對策。通過提升實驗用水的純度來保證環境監測結果的真實有效。

關鍵詞：環境監測 ?水質分析 ?純化 ?質量要求

中圖分類號：X5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）11（b）-0103-02

環境監測的重要環節之一是對采集到的各檢測項進行物理和化學的實驗分析，從而準確掌握環境的變化趨勢及總體狀況。在實驗室中進行環境監測實驗時，環境采樣物進行配比時必須使用到水。不管是溶液的配置還是儀器的洗滌等過程都需要應用到水。作為實驗室最為常用也是最必要的實驗試劑之一，水的純度將直接影響監測數據結果的準確性以及其反應環境真實情況的水平。為了保證環境監測結論的客觀性和真實性，應有效控制水中的各類細菌、藻類以及微生物的含量，盡量避免水中各類雜質影響環境監測分析的效果。為此，在環境監測分析前必須對實驗用水進行充分的純化處理。

1 ?環境監測實驗室用水的質量要求

1.1 純度要求

環境監測領域實驗室化學分析所使用到的水要具有一定的純度。如果水中摻雜有其他雜質或存在污染物，則在對目標檢測項目進行化驗和分析時必然會受雜質影響。因此，為了保證檢測的順利進行，就需要提前去除水中含有的各類干擾性雜質，而為了再現真實的環境監測結果，除了保證水質純凈外還應根據環境監測分析對于系統靈敏度的實際要求不斷調整對于水質純凈度的要求。一般來說，判斷水質純凈程度的方式是根據水的電阻率進行間接判斷的。由于純水中的離子量較低，會導致電阻率值的升高。另一方面，實驗室用水水溫的變化在某些情況下也會影響水中離子的電離程度，進而造成電離常數的變化，使電阻率值出現較大的波動。

1.2 等級與應用要求

在實驗室中對環境監測各項指標進行測定時需要對實驗室用水進行質量劃分。根據其含有雜質的含量從高到低依次分為純水、去離子水、實驗室二級純水及超純水等階梯式等級。不同等級的純水對應的實驗室應用范圍及具體測量指標的選擇都存在較大的差異。實驗室所使用的純水通常在專門的制水間完成制備過程。其中，純水的制備需要的要求級別最低。純水常用于各類實驗器材和器皿的清洗，或者作為高壓滅菌器清洗機等裝置的日常用水。它的制備方式由單一弱堿性陰離子通過樹脂和其他媒介進行反滲透和蒸餾即可實現。其次，去離子水擁有較高的有機物水平，其可能還含有一定的細菌含量，常用于制備標準樣或稀釋樣品等過程。去離子水的導電率稍低于純水，并可通過含有較強陰離子交換樹脂的混床離子交換完成制備過程。實驗室經常使用的二級純水除了能滿足日常化學分析的要求外，還可進行溶液稀釋和微生物培養等工作，可通過雙重蒸餾等方式獲得。最后的超純水是一種純度達到理論極限的理想狀態水。超純水的顆粒大小，細菌含量和電阻率等都已達到了理論最低值，其中含有的顆粒物直徑一般小于0.1微米，細菌含量更是微乎其微。這種超純水的應用范圍相對較窄，主要用于環境監測中的離子色譜和高效液相色譜測定等精密分析的過程。

1.3 標準與存儲方式

參照國際上通用的環境監測實驗室用水標準及我國自行制定的國家實驗室分析用水標準等相關文件，實驗室分析用水的標準主要從導電率，pH值，比電阻，吸光度和可氧化物質，蒸發殘渣等方面做出了明確的規定。選用純水進行實驗室化學分析時，應結合需要檢測的目標項目和欲使用的化驗手段選擇適宜的標準。作為直接決定環境監測實驗分析成效的關鍵性因素，分析用水的制備與存儲十分重要。純水中的一級水需現配現用，并進行嚴格的衛生隔離。二級水則可用干凈的容器裝取，并進行短期的適量存儲。三級用水通常事先適量準備，可使用經過同級別的水沖洗后的容器進行存儲。

2 ?環境監測實驗室用水純化的操作方式

2.1 蒸餾法

蒸餾法是基于水的形態變化，將水從液態轉變為氣態再轉變為液態，從而實現水的提純和雜質濾除的。除幫助污染物與水實現物理層面的分離外，這種方式所得到的水純凈度較高，但過程中需要消耗的電量較大。通常產生1L蒸餾水所消耗的電力約1kW。在理論層面上分析就能發現，雖然蒸餾法能去除水中的各種污染物得到絕對純水，但由于其能量消耗巨大且提純效率低，這種方式在實際應用時仍存在較大的局限性。只適用于那些能夠提前存儲純水備用的實驗室分析過程。

2.2 離子交換法

離子交換法需要應用到一種特殊的材料，即交換樹脂。作為離子的傳輸媒介，利用水環境中氫離子和氫氧根離子的交換過程實現水中離子交換的目的。通過各電荷密度之間的競爭關系，讓樹脂媒介內部的交換點被離子占據，并將過濾膜置于離子交換發生前，以此提升水質的純凈度。并能夠同時增長其內部填料的使用壽命，這種方式常見于超純水的制備過程。

2.3 反滲透法

環境監測用水的反滲透法常見于需要濾除直徑在1nm以下污染物的情況中，反滲透法對于水中雜質的濾除效果較好。并且對于顆粒較大的粒子也具有絕對的清除作用。污染物及大部分有機物等污染物都可以經過反滲透作用從水中濾除。也正是因為反滲透法對于大顆粒物質的通透率較低，導致其產水效率十分有限，只能用于暫存水的制取和備用。

2.4 電滲析法

電滲析法需要合理的選擇離子通透膜和離子交換樹脂。這種主要依賴于中間介質的提純方法通過一級直流電將水中的離子以雜質組成成分的標準進行提純。電滲析法通過離子交換樹脂的特殊局限性能夠有效控制離子雜質在釋放和再生等過程中的幅度及數量。由于其產生條件的限制，電滲析法作用時的電阻率必須控制在特定范圍內，以此同時保障純水的制取速度和純凈度。

3 ?結語

環境監測是一項嚴密的工作，其監測結果的科學性和準確性都將直接受到過程中實驗室分析及操作合理性等因素的影響。實驗室分析使用到的水在進行稀釋、溶解及溶液制備等一系列操作時都會因水質的變化而對分析結果產生較大的影響。為了從影響因素的層面進行全面把控，應根據不同的分析標準和檢測要求選擇與檢測項匹配的水質標準，并按照相應的純水制備方式做好水質的提純和存儲工作。以此充分確保實驗室內分析用水的純凈度及分析過程的有效性。通過提升分析用水的質量及純化合理程度來幫助環境監測的成效上升到一個新的水平。

參考文獻

[1] 郭晉華，仇寶輝，姚波，等.地表水監測采樣過程中的質量控制[J].中國資源綜合利用，2019，37（3）：108-110.

[2] 楊芳.紫外光譜分析的水質監測技術研究[J].資源節約與環保，2019（4）：85.

[3] 陳瑩瑋.水質監測質量控制工作內容及關鍵技術分析[J].中國資源綜合利用，2019，37（1）：140-142.

[4] 溫曉君，陳輝，白軍紅.基于模糊矩陣的衡水湖水環境質量評價及分析[J].水土保持研究，2016（2）：292-296.

[5] 楊海君，張海濤，許云海，等.長株潭地區集中式飲用水水源地周邊土壤環境質量監測與評價[J].水土保持研究， 2018（3）：150-156.