水质检测是用来识别和量化水样中化学成分及其特性的过程。这项分析的类型及敏感度依赖于分析的目的以及预期用途。化学水质分析常见于工业过程中使用的水、废水、河流和溪流的水、降雨水及海水。这些分析的结果提供的信息能够帮助做出决策,或者保证状况如预期。所选择的分析参数通常是根据决策过程或确立可接受的正常状态来选定的。水质化学分析常常是水质、污染、水文以及地热水研究的基础。
分析方法可以检测和测量所有自然元素及其无机化合物,并且能检测非常广泛的有机化学物质,使用气相色谱法和质谱法等方法。
来自自然环境的水样本经常被定期提取和分析,这是监管机构为确保水资源未被污染或若有污染时,污染水平未上升或根据已同意的整治计画而逐步下降而设计的一项预定监测程序。一个例子是英国所有主要河流系统运行的统一监测计画。分析的参数将高度依赖于当地环境的特性和/或该区域的污染源。分析的常见参数包括pH值、鞘中主要阳离子和阴离子如氨、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐、电导率、酚类、化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)。
用于饮用水供应的地表水或地下水必须符合严格的化学标准,并且经过处理后才能使用。这要求对进入处理厂的水有详细的了解。除了常见的环境化学参数外,还需要测量硬度、酚类、油类等其他参数,以及某些情况下的实时有机档案。
在工业过程中,过程水的质量控制对最终产品的质量至关重要。水常作为反应剂的载体,反应剂的损失必须持续监测,以确保正确的替换速率。测量的参数具体与正在使用的过程和预期的污染物有关。这可能包括通过与机器的油脂接触而出现的有害有机化学物质。监测工业场地排放的废水质量是控制和减少对环境污染的关键因素。
这些监测方案分析过程中所有可能出现的污染物,特别是对环境有特别不利影响的污染物,例如氰化物和许多有机物质,如农药。
为了确保一致性和重复性,水样的化学分析方法经常在国家或州级别达成一致并公布。按照惯例,这些通常被称为「蓝皮书」。某些分析在现场进行(例如pH、特定电导率),而其他则涉及取样和实验室测试。相关标准中定义的方法可以大致分类为几类:传统的湿化学,包括溶解氧的Winkler方法、固体的沉淀、过滤、酸化、中和、滴定等;色谱方法,例如MBAS测定法,用来指示水中阴离子表面活性剂;使用涡度计测量固体浓度作为浑浊度指标,而这些方法通常是健壮的、经过良好验证的和成本低廉的。
在许多学术研究和工业研究中(如制药、健康产品等),准确的水质分析对于识别可能有用的物质、精炼这些物质以及确保在制造销售时化学组成的一致性至关重要。这一领域使用的分析方法可以是非常复杂的,并且可能专门针对特定过程或研究领域。
在环境管理中,水质分析经常被用来识别怀疑的污染源,以便采取补救行动。这种分析常常能够使污染者得到辨识。在饮用水供应中,不可接受的水质原因也能够通过在分配系统中进行针对性的化学分析来确定。在制造中,不合格产品可能会直接与湿加工过程阶段的意外变化相关联,分析化学可以帮助确定可能出错的阶段以及原因。
总而言之,水质检测不仅仅是对水质的一种评估,更是影响公众健康与环境保护的重要环节。在未来,随着技术的进步,我们是否应更加关注水质检测的精确性和完整性,以确保我们的水资源安全?