浅议水环境质量检测质量方法

浅议水环境质量检测质量方法

汪晓玲

汪晓玲

沈阳自然达环境工程咨询有限公司110000

摘要：水环境质量关系到人类的生存和发展，面对水质污染和生态环境不断恶化的局势，加强水环境质量检测和控制已成为当务之急。因此，本文对水环境质量检测方法进行了分析和研究。

关键词：水环境质量；检测方法；重金属检测；生物毒性检测；EDC与POPs检测

水环境质量检测主要是针对水环境受污染程度进行检测。水环境是人类赖以生存和发展的基础，水环境质量直接关系人们的生活和工作质量。水环境质量检测是保护水环境的重要基础性工作，检测内容包括地表水检测、地下水检测和海洋水检测。按检测性质区分，水环境质量检测方法分为常规检测、应急检测、特定目的检测及科研检测几种类型。本文主要对常规检测方法及一些新型检测方法进行了分析和探讨。

1、水环境质量检测方法概况

1.1关于水环境质量检测

水环境质量检测可以分为现状检测和水污染源监测两大类。现状检测主要检测地表水和地下水质量；水污染源监测包括生活污水、工业废水和医院污水的检测，有时也包括农业退水、雨水初水等检测。水环境检测方法包括在线自动监测和实验室检测两种。随着检测工作受到越来越多的关注和重视，在线自动监测以其实时、连续、远程监控的优势正发挥着愈来愈重要的作用，但是实验室检测作为常规检测的有效手段不仅没有受到削弱，反而由于检测技术的发展，检测手段更为丰富了。传统检测方法以理化分析为主，以《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）为例，检测项目包括基本项目24项，如水温、pH值、溶解氧、COD、BOD5、氨氮、总磷、总氮、8个必测的有毒重金属元素、氟化物、氰化物、挥发酚等项目，另外还有集中式生活饮用水地表水源地补充项目与特定项目85项，尽管这些项目能够定量反映污染物的浓度，但却无法及时、全面、直接地反映污染物对水环境所造成的综合影响，而生物毒性检测可以弥补这一不足；随着人们对环境激素（EDC）和持久性有机物（POPs）与生态环境、人体健康关系认识的不断深入，EDC与POPs检测受到重视。

1.2水环境质量检测方法特点及选择

水环境质量检测方法非常丰富，以GB3838-2002中污染物检测为例，除了部分项目可以采用普通化学分析方法，很多项目需要采用仪器分析方法，如分光光度法、原子光谱法、分子光谱法、电化学分析法、色谱分析法、质谱分析法等。由于水环境污染物成分复杂，而且不同污染物含量差别往往较大，这给方法的选择带来一定困难。含量高的污染物需要稀释后才能检测，而含量极低的污染物必须富集到一定程度才能检出，在稀释或富集的过程中会引入干扰或误差，由此可见水环境质量检测的复杂性。建议选用国标中的分析方法，在检测某些项目无标准方法时，可参照ISO、EPA、JIS等体系中等效的方法。有多种方法可供选择时，选用灵敏度高、抗干扰能力强、操作简便、试剂毒性小的方法。但无论采用哪种方法，都应当采取有效的质量控制措施，使该方法的检出限、准确度和精密度满足质控要求。

2、水环境质量检测方法应用探讨

2.1重金属检测

目前，重金属污染已成为威胁水环境的主要污染物。由于重金属毒性大又不易在自然环境中消除，因此重金属监测和控制已成为环境保护的主要任务。重金属比重超过5，数量达45种之多，因此对重金属检测方法的研究一直很活跃。目前，常用的检测方法有原子吸收光谱法（AAS）、电感耦合等离子体法（ICP-MS）、原子荧光光谱法（AFS）、溶出伏安法、生物化学法等[1]。其中生物化学法又分为酶抑制法、免疫分析法、生物化学传感器法等。不同检测方法特点、适用范围都不相同，没有既操作简便、准确又“通吃”所有重金属元素的完美方法，例如AAS或ICP-MS检测灵敏度高，检测元素多，但样品预处理和检测过程较繁，而生物化学法或电化学法操作简便、快速，但灵敏度和准确度较低，并且检测元素较少。因此，应根据检测目标、任务性质选择适当的方法，例如重金属污染物普查可以采用AAS或ICP-MS等方法，而对于特定元素的应急监测采用生物化学法或电化学法更快速有效。

2.2生物毒性检测

常规理化分析不足以全面、直接地反映水环境质量和污染程度，生物毒性检测通过生物对多种有毒物质的综合反应，判断有毒物质的危害程度，目前已成为水质监测和综合评价的重要手段。目前，用于毒性检测的生物种类[2]包括细菌、藻类、鱼类、水蚤、蚕豆根尖细胞、微生物传感器等。将这些活体生物置于水环境中，一旦它们受到伤害，就可判断水质受到严重污染，再采用常规理化方法检测，就可以确定污染源是什么。例如发光细菌正常情况下可以发出荧光，不少有毒物质可以抑制其发光，若测出发光强度急剧减弱，就表明水质已出现严重恶化。这些细菌发光的机制在于含有特异性荧光酶（LE）、荧光素、ATP等。再如藻类对污染物的灵敏度优于鱼类、甲壳类生物，而且成本低，效果可靠。鱼类对水环境质量变化也敏感，国内用于生物毒性试验的鱼类有鲢鱼、鳙鱼、草鱼、鲤鱼、金鱼等，国际通用的急性毒性试验鱼是斑马鱼，国家标准也以斑马鱼进行急性毒性的测定。在各种生物毒性的检测方法中，发光细菌应用最为广泛，但其他检测方法也各有特点。目前，生物检测多作为理化检测的辅助手段，随着生物毒性在线自动监测技术的成熟，在水环境质量监测中将会更多地应用生物检测技术。

2.3EDC与POPs检测

EDC是人类在生产和生活过程中释放到环境中的有害化学物质，这些物质起着类似雌性激素的作用，在人类或动物体内可以干扰正常激素的分泌，故称为“外因性内分泌干扰物质”。EDC包括双酚A、多氯联苯类、邻苯二甲酸酯、乙草胺等物质。POPs是在自然环境中具有强大的抵抗能力，生物代谢、光降解、化学分解等作用对其影响较小，于水环境、土壤中可以存留数十年以上的有机物质。POPs包括有机氯农药、多氯联苯、二噁英等物质。EDC和POPs对环境的危害是相当严重的，因为它们影响人类生殖繁衍，诱发肿瘤，危害神经系统，因此EDC与POPs的检测和控制受到了愈来愈广泛的关注和支持。目前，对EDC与POPs检测的方法有气相色谱法（GC）、气相色谱-质谱法（GC-MS）、液相色谱-串联质谱（LC-MS-MS）、生物检测方法等[3]。在应用GC、LC检测痕量、多组分EDC与POPs时，由于其对特异性、选择性、灵敏度要求较高，所以预处理必须精准，常用的预处理技术包括富集浓缩、固相萃取、滤膜技术、微波萃取等。生物检测技术主要利用生物传感器、表面胞质团共振（SPR）等对POPs有特征反应的特点，检测方法高效、简便、快速。

3、结语

我国人均水资源占有量仅及世界平均水平的1/4，而且分布极不均匀，很多地区和城市存在缺水现象，同时生活污水和工业废水处理程度较低，水资源污染严重。在这种形势下，水环境质量监测和控制任务愈显沉重。本文对水环境质量检测方法进行了探讨，希望对改善检测工作质量和提高监测水平有所裨益。