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中國城市供水水質(zhì)監測技術(shù)簡(jiǎn)介
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來(lái)源：公司官網(wǎng) 發(fā)布日期：2014-09-10 15:05:02 瀏覽次數：2392
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1993年建設部組建了“國家城市供水水質(zhì)監測網(wǎng)”(以下簡(jiǎn)稱(chēng)監測網(wǎng))。據調查，在監測網(wǎng)成立之前，全國只有7家大型供水企業(yè)具有檢測當時(shí)《生活飲用水衛生標準》規定的35項檢測指標的能力。1992年建設部提出“城市供水行業(yè)2000年技術(shù)進(jìn)步發(fā)展規劃”(以下簡(jiǎn)稱(chēng)2000年規劃)，要求一類(lèi)水司應具備89項水質(zhì)指標的檢測能力。目前大部分監測站具備88項水質(zhì)指標的檢測能力，另外還有6個(gè)監測站具有致突變試驗(Ames試驗)的檢測能力。衛生部于2001年公布的“生活飲用水水質(zhì)衛生規范”檢測項目共96項，一般監測站還不具備“非常規項目”中個(gè)別的項目檢測能力。但有些監測站結合當地水質(zhì)的需要檢測項目的能力已達100多項。水質(zhì)監測數據是水質(zhì)督查工作中最基本的依據，因此對檢測機構的組織機構、人員素質(zhì)、儀器設備、檢測方法、工作環(huán)境、實(shí)驗室管理等多方面，在實(shí)驗室認證/認可時(shí)都有嚴格要求，檢測機構需經(jīng)國家質(zhì)量技術(shù)監督局有關(guān)部門(mén)認證/認可審查合格后才有資格進(jìn)行城市供水水質(zhì)監測工作，以保證數據的準確性和合法性。目前我國已有36個(gè)監測站，取得了認證資格。個(gè)別監測站已取得認可資格。一、物理項目的測量在“2000年規劃”規定的89項檢測項目中，有7項屬于物理測量或感官測試，其中建設部要求水中濁度由原來(lái)的硅藻土目視比濁法改為甲標準散射濁度計法(以NTU計)其濁度標準為IN鄄TU，以便與國際接軌。此項要求公布后提高了供水水質(zhì)質(zhì)量。放射性物質(zhì)α、β射線(xiàn)強度的測量是將水樣濃縮后進(jìn)入計數系統與標準源進(jìn)行比較，如果發(fā)現超出標準規定應請衛生部門(mén)作核素分析，并做出評價(jià)。操作時(shí)要注意防護安全措施。二、無(wú)機物質(zhì)的檢測無(wú)機陰離子的檢測從前水中氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氟化物等一般都用滴定法或分光光度法檢測，近幾年監測站為了提高檢測的精度和簡(jiǎn)化操作手續，有50%的監測站已經(jīng)改用色譜法進(jìn)行分析。但是該儀器對飲用水中亞硝酸鹽的檢測不適宜，可用于原水中亞硝酸鹽的檢測。如采用離子色譜儀一次注入多種混合標準液，可測出多種物質(zhì)的含量，提高了工作效率。——無(wú)機陽(yáng)離子的檢測在天然水中有許多微量元素，有的微量元素對人體健康是有益的，長(cháng)期飲用缺乏某些微量元素或飲用超過(guò)飲水標準的水，都會(huì )產(chǎn)生地方病，污染嚴重甚至會(huì )引起相關(guān)疾病發(fā)病率上升。這些微量元素的檢測在60年代采用化學(xué)分析方法手續繁雜，藥耗大、污染環(huán)境，有些微量元素也沒(méi)有很好的檢測方法。隨著(zhù)科技的發(fā)展，在70年代起逐漸推廣原子吸收分光光度法。目前36個(gè)監測站全部都采用了無(wú)火焰原子吸收測定儀，其精密度、準確度、檢測限都比化學(xué)方法準確，簡(jiǎn)而易行。近幾年又采用氫化物原子螢光儀測定水中砷、汞、硒，也提高了檢測精度。兩種檢測儀器對指定的檢測項目都能滿(mǎn)足要求，因此該兩種檢測儀已成為監測站的基本儀器。但是這兩種儀器對于一個(gè)未知水樣，要了解水樣中都會(huì )有那些元素是無(wú)法做到的，它只能完成指定項目的檢測，沒(méi)有對未知水樣“掃描”的功能。在70年代我們曾采用2m光柵攝譜儀，測定水中元素但該儀器需要大量濃縮水樣，手續繁雜，精度不夠，它的優(yōu)點(diǎn)是能“找描”未知水樣中的各種元素，這種儀器對冶金、地礦、建材行業(yè)很適用。進(jìn)入80年代，在分析化學(xué)的技術(shù)發(fā)生了一次重大突破，就是電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-AES)技術(shù)問(wèn)世，至今仍認為是元素最理想的檢測手續。1980年英國、加拿大兩上公司同時(shí)推出商用電感耦合等離子質(zhì)譜儀(ICP-MS)。它的主要原理是樣品經(jīng)過(guò)氣功霧化器，使樣品變成氣溶膠，然后以氬氣為基質(zhì)，進(jìn)入高溫射頻等離子體，該離子體發(fā)生器是一個(gè)套管，其內管外面有高頻射線(xiàn)圈，產(chǎn)生高頻電加熱溫度高達100000K(≈9727℃)氣溶膠在內套管內進(jìn)行離子化，外套管內通氣或水冷卻內套管外壁，樣品離子化后很快經(jīng)過(guò)采樣器進(jìn)入質(zhì)譜儀真空系統，質(zhì)譜儀一般選用4極桿質(zhì)譜，它是由4個(gè)電極組成，分別通入直流電和高頻電，產(chǎn)生2個(gè)電場(chǎng)當加速粒子進(jìn)入兩個(gè)場(chǎng)后產(chǎn)生復雜形式的振動(dòng)，在連續改變高頻電場(chǎng)和直流電場(chǎng)強度的比值(即改變高頻及直流電壓)離子通過(guò)電場(chǎng)分別進(jìn)入電子倍增管產(chǎn)生信號，(其強度與到達的離子數目成正比)，進(jìn)入計算機后進(jìn)行整理就可以得到元素的定性分析，如果用已知標準樣進(jìn)行標定，即可完成精確的定量分析。該儀器對水樣的最低檢測質(zhì)量濃度在0.08滋g/L，我們的飲用水標準一般在0.0xmg/L，因此完全能滿(mǎn)足飲用水檢測的要求。特別是對一個(gè)新水源或從來(lái)沒(méi)有用ICP-MS“掃描”過(guò)的水樣，摸清水中無(wú)機物質(zhì)的情況，防止漏檢。同時(shí)該儀器能及時(shí)偵破突發(fā)的水質(zhì)污染事故和投毒事件的無(wú)機有毒物質(zhì)及其含量，但是由于ICP-MS價(jià)格昂貴，檢測中消耗氬氣量大，檢測成本高，一時(shí)很難普遍采用。據不完全統計，石家莊、蘭州、西寧等監測站有ICP-AES光譜儀。呼和浩特、廣州、深圳、西安、北京等監測驗站及建設部國家城市供水水質(zhì)中心都已具備ICP-MS光譜儀。三、有機物質(zhì)的檢測當前全球水污染的重點(diǎn)是水中微量有機物質(zhì)的污染，目前世界上在水中已經(jīng)檢測出微量有機物質(zhì)2000多種，在美國從水中鑒定出767種有機化學(xué)污染物，其中有109種為致癌和致突變物質(zhì)。1990年國家環(huán)保局結合我國國情提出水中優(yōu)先控制污染物質(zhì)共選出14類(lèi)68種，近年來(lái)發(fā)達國家除關(guān)注“三致”的物質(zhì)危害時(shí)，還特別關(guān)注水生生物受到污染后產(chǎn)生異常變化。其原因是由于內分泌干擾物質(zhì)的危害造成的，如癌癥、不育癥、先天缺陷，生物雌性化、雄性精子數量減少等。發(fā)現內分泌干擾物質(zhì)來(lái)自一些農藥、塑料、橡膠增塑劑以及工業(yè)排出的污染物質(zhì)。我國有關(guān)部門(mén)正在開(kāi)展這方面的調查研究工作。在評價(jià)飲用水水質(zhì)量即要看到物質(zhì)的毒性，更重要的是弄清其含量與標準對照才能進(jìn)行評價(jià)。因此準確的檢測水中有機物質(zhì)的含量是十分重要的。目前普遍采用氣相譜儀、液相色譜儀對水中微量有機物質(zhì)進(jìn)行檢測。氣相色譜法是將樣品經(jīng)加熱后隨載氣進(jìn)入色譜柱使多種復雜化合物進(jìn)行分離，然后分別進(jìn)入檢測器，檢測器有四種其中有機氯化合物檢測時(shí)多用放射性電子捕獲鑒定器(ECD)，有機硫、磷農藥檢測時(shí)多用火焰光度鑒定器，通過(guò)鑒定器產(chǎn)生的電信號進(jìn)入微機與已知濃度的標樣進(jìn)行比對，就可以測出該物質(zhì)濃度。氣相色譜儀適用于因加氯后產(chǎn)生的有機鹵化物、農藥和加熱后易揮發(fā)的有機化合物的測定。高效液相色譜儀是將樣品及溶劑經(jīng)驅動(dòng)泵進(jìn)入分離柱，分離柱內裝硅膠填料，可以將各種有機物質(zhì)進(jìn)行分離，然后進(jìn)入檢測器(紫外或螢光)輸出信號進(jìn)入微機與已知濃度的標樣比對可得到樣品的質(zhì)量濃度。一般分析水中酚類(lèi)、多環(huán)芳烴及高溫分解物質(zhì)等致癌物質(zhì)多采用液相色譜法。就已知化合物中一般不經(jīng)過(guò)處理直接進(jìn)入氣相色譜儀的樣品只占20%，而液相色譜儀可以有70%的化合物可直接進(jìn)入儀器檢測。這兩臺儀器都具有檢測水中指定的有機物的檢測功能，是監測站必備的基礎儀器目前36個(gè)監測站都已具備了這兩種儀器。在氣相、液相色譜儀的后面與質(zhì)譜儀聯(lián)用，就可以近似ICP-MS儀，具有“掃描”功能。能檢測出水樣中含有那些有機物的種類(lèi)并能定量。氣相和液相色質(zhì)聯(lián)機也同樣具有偵破功能。此外為了減少人工操作誤差，提高工作效率，采用流動(dòng)注射自動(dòng)水質(zhì)分析儀，代替復雜的化學(xué)分析方法這種儀器多用于分析水中的酚、氰、洗滌劑等多種項目的檢測，目前在太原、呼和浩特、武漢、寧波、廣州、深圳、北京等監測站已設置了流動(dòng)注射自動(dòng)水質(zhì)分析儀。四、水中微生物的檢驗在“2000年規劃”中規定，考慮到要與國際飲水標準接軌，要求檢驗水源水及飲用水中糞型大腸桿菌、糞型鏈球菌、亞硫酸鹽還原菌來(lái)判斷水源污染狀況。一般檢驗方法是原水多采用多管發(fā)酵法，飲用水采用超濾膜法，具體檢驗方法建設部已頒布行業(yè)標準(CJ/T148-2001)。五、水中化學(xué)物質(zhì)致突變性的檢測近20年來(lái)對水中化學(xué)物質(zhì)致突變性的檢驗方法已接近100多種，但經(jīng)常用于環(huán)境污染檢測改變突變性的方法約20多種，“2000年規劃”中規定采用Ames試驗法，其方法的檢驗結果在致突變與致癌變的一致率還有一定差距，但由于其操作快速易物，目前仍列為首選的方法。其原理是將一定量水樣濃縮后殘留物質(zhì)是否能構成對基因致突變，常用鼠傷寒沙門(mén)氏菌做試驗，用受試物質(zhì)誘發(fā)沙門(mén)氏菌突變型恢復為野生型的能力試驗。采用的菌種是營(yíng)養缺陷型，它不能自給合成組氨酸，在缺乏組氨酸的培養基上不能生長(cháng)，如果在受試物作用下，使致突變型轉化為野生型就能在培養基上生長(cháng)菌落，根據菌落多少，就可以判斷受試物的致突變性強弱。目前天津、北京、上海、深圳、武漢、昆明監測站具有這種檢驗能力。六、經(jīng)水傳播的寄生蟲(chóng)檢驗蘭氏賈弟鞭毛蟲(chóng)，隱孢子蟲(chóng)，寄生蟲(chóng)病遍及全世界，在人類(lèi)傳染病中占有重要地位，由于飲用不清潔的水，是寄生蟲(chóng)傳播的主要途徑，目前對隱孢子蟲(chóng)病還沒(méi)有特效藥治療，因此對患者產(chǎn)生嚴重危脅。美國1965年至1984年共報導過(guò)90多起暴發(fā)流行賈弟蟲(chóng)病，日本1996年也曾暴發(fā)過(guò)，1998年悉尼市報導自來(lái)水中檢查出賈第蟲(chóng)，并號召市民飲用開(kāi)水。我國衛生部門(mén)也有相關(guān)報道，特別是近年艾滋病蔓延，患者免疫力下降，傳遞上隱孢子蟲(chóng)病后，構成了患者死亡的原因之一，因此引起了國際上的重視，目前我國有關(guān)部門(mén)正在研究檢測方法及相關(guān)標準。
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