水的化学分析用于鉴别和量化水样的化学成分及其性质。分析的类型和灵敏度取决于分析的目的及水的预期用途。无论是工业过程中使用的水,废水流,河流和溪流,雨水,还是海水,水化学分析的结果都能提供关于决策的信息,或提供保证以确保状况符合预期要求。选择的分析参数一般是针对决策过程的需求来确定的,或用以建立可接受的正常范围。
水化学分析通常是水质研究、污染研究、水文学和地热水研究的基础。
分析方法可以侦测和测量所有天然元素及其无机化合物,以及广泛的有机化学物质,例如气相色谱法(GC)和质谱法(MS)。在生产饮用水的水处理厂和某些工业过程中,使用具有独特味道和气味的产品时,专业的官能方法可用于检测低浓度的气味成分。
来自自然环境的水样通常是由监管机构在预定的监控计划中定期取样和分析,以确保水源保持在无污染状态,或在污染的情况下,污染水平不会上升,或是在达成一致的修复计划下下降。英国主要河流系统运行的协调监测计划便是一个例子。
分析的参数将高度依赖于当地环境的特性和污染源的不同。在许多情况下,这些参数会反映法律或其他规章所确定的国家和地方水质标准。确保未受污染的地表水保持在可接受化学标准范围内的典型参数包括pH 值、主要阳离子和阴离子(如氨、硝酸、亚硝酸、磷酸)、导电率、酚类、化学需氧量(COD )和生化需氧量(BOD)。
供应饮用水的地表或地下水必须在处理后能够达到严格的化学标准。这需要对进入水处理厂的水有详细的了解。除了环境化学参数外,还有其他参数需要测量,例如水的硬度、酚类、油类,以及在某些情况下,进水水质的实时有机成分。
在工业过程中,控制过程水的质量对最终产品的质量至关重要。水常常用作试剂的载体,因此必须不断监测试剂损失到产品中的情况,以确保正确的更换率。所测量的参数涉及特定的过程和任何可能出现的预期污染物。
在核工业中,分析专注于特定的同位素或元素,这对于预防污染和确保环境安全至关重要。
工业排放的废水质量监控是控制和减少环境污染的一个关键因素。在这项应用中,监测计划会分析可能由过程中产生的所有污染物,并额外考察那些可能对环境造成不利影响的污染物,例如氰化物和多种有机物质,如农药。
为了确保一致性和可重复性,水样的化学分析方法通常会在国家或州级别达成共识并公布。这些方法通常被称为「蓝皮书」。某些分析是在现场进行(例如 pH、特定电导率),而其他分析则涉及取样和实验室测试。
这些方法可粗略地归类为传统化学分析、光谱分析、电化学测量及色谱法等。
许多学术研究和工业研究(如制药、健康产品等)依赖于准确的水分析来鉴别潜在有用物质、精细化这些物质,并确保当它们被制造出售时,化学成分保持一致。
在环境管理中,当怀疑污染时,水分析经常被用作识别污染物的工具,以便立即采取补救措施。这些分析往往能够帮助确定污染者,揭示各成分的比率。
随着全球对水质的关注日益加深,工业用水检测的重要性不容忽视。当今企业在确保产品质量的同时,是否也考虑到水质检测对环境的影响呢?