水的化學分析用於鑑別和量化水樣的化學成分及其性質。分析的類型和靈敏度取決於分析的目的及水的預期用途。無論是工業過程中使用的水,廢水流,河流和溪流,雨水,還是海水,水化學分析的結果都能提供關於決策的信息,或提供保證以確保狀況符合預期要求。選擇的分析參數一般是針對決策過程的需求來確定的,或用以建立可接受的正常範圍。
水化學分析通常是水質研究、污染研究、水文學和地熱水研究的基礎。
分析方法可以偵測和測量所有天然元素及其無機化合物,以及廣泛的有機化學物質,例如氣相色譜法(GC)和質譜法(MS)。在生產飲用水的水處理廠和某些工業過程中,使用具有獨特味道和氣味的產品時,專業的官能方法可用於檢測低濃度的氣味成分。
來自自然環境的水樣通常是由監管機構在預定的監控計劃中定期取樣和分析,以確保水源保持在無污染狀態,或在污染的情況下,污染水平不會上升,或是在達成一致的修復計劃下下降。英國主要河流系統運行的協調監測計劃便是一個例子。
分析的參數將高度依賴於當地環境的特性和污染源的不同。在許多情況下,這些參數會反映法律或其他規章所確定的國家和地方水質標準。確保未受污染的地表水保持在可接受化學標準範圍內的典型參數包括 pH 值、主要陽離子和陰離子(如氨、硝酸、亞硝酸、磷酸)、導電率、酚類、化學需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)。
供應飲用水的地表或地下水必須在處理後能夠達到嚴格的化學標準。這需要對進入水處理廠的水有詳細的了解。除了環境化學參數外,還有其他參數需要測量,例如水的硬度、酚類、油類,以及在某些情況下,進水水質的實時有機成分。
在工業過程中,控制過程水的質量對最終產品的質量至關重要。水常常用作試劑的載體,因此必須不斷監測試劑損失到產品中的情況,以確保正確的更換率。所測量的參數涉及特定的過程和任何可能出現的預期污染物。
在核工業中,分析專注於特定的同位素或元素,這對於預防污染和確保環境安全至關重要。
工業排放的廢水質量監控是控制和減少環境污染的一個關鍵因素。在這項應用中,監測計劃會分析可能由過程中產生的所有污染物,並額外考察那些可能對環境造成不利影響的污染物,例如氰化物和多種有機物質,如農藥。
為了確保一致性和可重複性,水樣的化學分析方法通常會在國家或州級別達成共識並公布。這些方法通常被稱為「藍皮書」。某些分析是在現場進行(例如 pH、特定電導率),而其他分析則涉及取樣和實驗室測試。
這些方法可粗略地歸類為傳統化學分析、光譜分析、電化學測量及色譜法等。
許多學術研究和工業研究(如製藥、健康產品等)依賴於準確的水分析來鑑別潛在有用物質、精細化這些物質,並確保當它們被製造出售時,化學成分保持一致。
在環境管理中,當懷疑污染時,水分析經常被用作識別污染物的工具,以便立即採取補救措施。這些分析往往能夠幫助確定污染者,揭示各成分的比率。
隨著全球對水質的關注日益加深,工業用水檢測的重要性不容忽視。當今企業在確保產品質量的同時,是否也考慮到水質檢測對環境的影響呢?