化学仪器分析技术在水质监测中的应用

   化学仪器分析技术在水质监测中的应用

俞沈涛,章晨军

杭州携测信息技术股份有限公司，浙江省杭州市310000

摘要：随着社会的进步，人们生活水平的提高。水环境作为人们生存所需的重要资源，掌握其质量的动态变化具有重要意义。水质监测技术是了解水体质量的重要手段，提高水质监测效果，是提高对水环境保护效果的重要措施。随着科技的发展、社会的进步，智能化、自动化技术为人们的生活、生产提供了良好的便利性，在其影响下，水质监测技术也向着自动化的方向发展。水质自动监测技术因其高效性、安全性被广泛地应用于水环境保护中，提高了水质监测的效果，但也存在一定的问题。因此，对水质自动监测技术在水环境保护中的应用进行研究，挖掘其潜在的问题并提出相应的策略，以期提高水质自动监测技术的应用效果，进而推动水环境保护的发展。

关键词：化学仪器分析技术；水质监测；应用

引言

水环境监测是我国当下环境保护的重要手段，通过对水体环境监测分析方法，决定了当下水环境监测的方向，着重分析环境水质监测分析方法以及发展趋势，通过对经典分析法以及仪器分析法来对水体进行分析，可以有效保护当下的水资源环境。常态化开展监测工作，对于水体整体质量进行全面评估，多方面了解污染物浓度，这样才能够不断提升监测的准确性，确保经济效益和环保效益有效统一，因此文章着重分析环境水质监测现状，在发展过程中存在的一系列问题，同时针对水体分析法来说明当下环境水质监测分析方法的发展趋势并作出重要论述，希望为广大读者带来有益的借鉴参考作用。

1水质自动监测技术概述

1.1水质自动监测系统

水质监测通过对某一地区的水质进行采样监测，而且必须是不能间断和长期进行的，这样就可以得到一些相关的数据资料，将其详细的记录下来，就是一个完整的水质监测报告的具体过程。一般情况下，进行水质监测都是人工进行采样工作，这样在很大程度上就需要大量的人力和物力，而且监测时间比较长，人工采样不能随时得到一些动态的数据信息，这就影响了数据的质量。在应用了水质自动监测技术之后，就能够及时获取数据，在最快的时间里得到最为准确的水质分析报告，并且这种技术可以对不同的水质进行监测。这种技术的应用可以在很大程度上提升效率，同时还可以丰富水质监测的工作，得到比较全面的数据。水文水质的数据是非常重要的，它是进行水资源保护的重要根据，利用这种技术可以实现自动化的监测，也就是说不需要人工操作，就可以得到准确的的数据信息，而且还可以进行数据的整理和分析，能够及时上传到环保信息中心，从而实现对数据的实时远程监控。

1.2水质监测环节

在进行水质监测工作之前，第一，要对水质进行采样收集，分析得到的水质监测数据就是提供给环保部门最好的参考数据，但是水质监测数据的准确性主要受到水质采样点位置的影响。通常采样点的不同就会造成数据的不同，如果这个采样点位是随意选取的，不能代表该水域的水环境质量，那么该点位监测出来的水质数据就是不准确的。所以采样点位置的选取是非常重要的，一定要严格按照规定来确定，必须具有代表性，在开始的时候就要避免出现这些问题，保证其监测结果能够反映水环境水质情况。第二，需要选择合适的设备来进行工作。随着科学技术的不断发展，将更加先进的仪器设备应用到整个水样的采集过程中，这样就可以提高水质监测工作的质量，同时也能够在很大程度上提升监测效率，使监测结果更加准确。在实际监测过程中，可以选择的仪器设备也是比较多的，但是不仅要选对设备，还要用对设备，一定要在最大程度上减少因为操作失误影响监测结果。对于使用的仪器设备，需要进行定期的维护和保养，这样可以保证其有效的发挥作用。第三，将水质监测技术应用到水质监测的整个过程中有着非常重要的作用，在确定好水质采样点位以后，对于采集到的数据进行及时的分析，得到有用的数据参数。水质分析通常采用化学检测技术和物理检测技术进行数据的处理。

2化学仪器分析技术在水质监测中的应用

2.1痕量分析

随着当前技术手段不断提升，科学技术全面发展，对于水质监测分析的方法也更为全面，所以在未来，应根据社会的发展趋势，不断更新水质监测分析方法，满足水质环境检测的整体需要。通过构建水质监测模型以打造高效高质量的分析体系，以此来完善水质监测过程，光化学分析、色谱分析等分析方法，都是未来所需要探索的分析模式，有极大的发展空间。首先是痕量分析，其主要原理是利用技术和设备，对于水质进行全面分析，综合了解，包括其物理特性和化学特性，物理特性主要指代的是水质的整体情况，比如杂质污染物以及水体的综合净化能力，而对于化学特性主要体现于所检测水质中具有化学方面的性质，包括一些有害物质，结合光分析化学以及电化学来获取数据，通过对于数据分析来进行痕量分析，其优势主要在于检测的精度性会有所提高，比起传统的分析方法，精确度提高是痕量分析的最大优势，相对比人为操作的方式也能够提升测量效率，因为如果进行人工准、不科学，所以通过这种方式，不仅能够提升测量效率，同时还能够确保流程以及数据获取等较为科学合理。操作，就可能由于人为的原因导致测量的数据不够精

2.2滤膜法检测技术

在选用滤膜法进行检测的过程中，过滤器需选用微孔薄膜替代，通过将细菌过滤到滤膜上，进而达到检测菌群，统计具体数量的目的。通常情况下，在检测大肠杆菌时选用滤膜法的频率较高，且检测结果的准确性较高，可以对水质环境中的细菌群数量进行确定，还能有效统计细菌数量。滤膜法检测流程主要为：（1）对滤膜进行灭菌处理，以消灭细菌。滤膜灭菌的方法是在纯水中煮沸15min左右，以达到初步滤除细菌的目的，然后选择酒精灯来火焰灭菌，以进行二次杀菌。（2）选择滤膜过滤水样，在负压0.5MPa下选择过滤器进行过滤，确保滤膜表面附着有菌群，以有效统计菌群数量。（3）在培养基上贴滤膜，避免两者之间有气泡出现，否则会降低整个检测结果的准确性。以大肠杆菌为例，应保证培养温度在37℃左右，时间维持在24h。（4）做好菌落着色和镜检工作。结合染色深度可判断菌群密度，选择镜检方式来统计菌群，并对滤膜上的菌落总数进行确定。滤膜法在杂质含量较少水源的检测中应用得较为广泛，检测流程方便快捷，可快速检测水质环境，进而有效统计菌群数量。

2.3PCR检测技术

PCR检测技术主要是检测特定微生物，进而判断微生物种类。这种检测方法的特点主要有3点：（1）特异性强。可在模板DNA的基础上有效识别微生物，可定性判断微生物种类，准确性较高。（2）灵敏度高。最小检测率可达到3个细胞，在少量细胞检测中使用频率较高，可对目标进行有效识别，进而有效检验微生物。（3）便捷性好。检测操作流程简单，可快速检测。由于检测中选用了DNA聚合酶，可以降低同位素的使用，对环境影响程度随之下降。PCR检测原理主要选用了聚合酶链反应，可有效识别指定DNA片段，在检测中应避免PCR产物出现热变性，否则会影响整个酶的活性，进而降低整个DNA片段的识别能力。选择PCR检测技术所需时间短，只需要数个小时就能完成。PCR检测技术是有效识别微生物的方法，可准确识别大肠杆菌、沙门氏菌等，灵敏度较高。在选择PCR检测技术时，应将DNA作为模板，以有效检验目标微生物，根据两者的匹配情况来识别DNA，检测结果较为可靠，在微生物检测中的优势较为明显。

2.4色谱分析技术

除了以上两种分析方法，色谱分析法也是当前比较常用的水质测量方法之一，也具有一定的推广价值在未来有着非常大的发展空间，通过建立有效的分析模式，提前设定测量方案，严格按照方案来进行，能够获取直观数据，将方案要点进行对比，不断提升水质测量的整体水平，色谱分析法与上述两种方法还存在一定不同，其主要在于结合不同的气相色谱或者液相色谱，来根据色谱的整体情况对数据做好参照作用，将液体流动作为色谱分析的主要依据，更好地提升水质监测工作管理水平。在测量的工作过程中主要注意以下几个方面，首要的是色谱分析法，所测量的物体性质相对来说不够稳定，在测量的过程中，外部的环境对其影响是非常大的，所以测量的结果或多或少都会产生一定影响，所以在测量的过程中，要根据整体的测量情况来对测量技术进行优化，比起传统的技术，色谱分析方法能够提升整个测量的质量性和效率性，不断转变高效的处理模式，以保证水体的整体质量。另一个方面在于，随着色谱分析的研究不断深入，技术水平在不断提升，也更为成熟。这个需要在测量的过程中结合具有更高精确度的相关设备才能有效分析，以确保监测工作的合理性和真实性，减少沸点低造成的挥发问题，最大程度上确保水质数据更为真实合理，不断在精度上下足功夫，优化水质监测工作的整体效果。

3提高水质自动监测技术应用效果的策略

3.1规划并确认水质监测项目

在应用水质自动监测技术的前期，必须要对监测对象的水环境状态进行充分的分析、研究，进而规划、确认水质监测项目，并根据项目对自动监测技术进行调整，保证监测的水平及效果，充分体现水质自动监测技术在水环境保护中的作用。在进行水质检测时，检测的项目通常包括水体水温检测，pH值检测、污染物总量检测等，这些检测项目相互之间存在一定的联系，在实际检测时，应根据项目的表现形式和检测工作的开展要求，对水质自动监测技术以及自动监测系统的设备参数进行有效的调整，解决水质自动监测技术在水环境监测项目应用过程中面临的问题和阻碍。在实际开展监测项目时，可能会存在项目流程与监测内容存在差异的情况，因此应根据差异的表现对项目应用的技术进行调整，使水质自动监测技术与其他技术协同作业，通过多重技术的协同与配合，可以有针对性且全面地开展水质监测工作，保证最终水质监测结果的准确性，从而为水环境保护与治理方案的制定提供有效的帮助，进一步提高在水环境保护中水质自动监测技术的地位，在改善传统监测方式不足的基础上，充分发挥水质自动监测技术的作用与效果。

3.2做好区域水源取样

在开展水质自动监测时，做好前期的调查准备工作，按照标准化的流程作业，可以提升水质自动监测技术的应用效果，提高监测结果的精准性。不仅如此，水源取样点的设定也会影响监测效果的精准性，不具有代表性的样品会导致水质检测与水环境保护之间的关联性减弱，无法得到具有代表性的结果。因此，在应用水质自动监测技术时，应对监测区域范围内的全流域水源情况进行考察，然后根据相应的保护目的与要求对污染区域进行划分，在划定的区域按照相关标准、规范规定的流程完成取样任务，获取能够代表区域特征的水样，并存放于规定要求的容器内进行转移和检测，为水质自动监测技术的应用提供技术指导，避免因前期取样不合理，导致水质自动监测技术的应用出现问题，进而保证水质自动监测在水环境保护中能够顺利、合理、连贯地展开。

结语

总而言之，水质环境监测工作是可持续发展理念的有益探索，随着经济水平不断提升，环境保护的理念更深入人心，所以要不断提升水质环境监测工作水平，不断创新，符合当下的发展需要，对于设备以及人员的能力都要有所提升，从而为环境水质管理工作，可持续发展提供保障作用。

参考文献

[1]王丹，祖永艳.探析水环境质量影响因素及水生态环境保护措施[J].大科技，2022（11）：161-163.

[2]汪明，徐文成，朱兰侠.水环境质量影响因素及水生态环境保护措施[J].河南水利与南水北调，2020，49（7）：14-15.

[3]种欣利，张志强，刘欢.水质检测准确性和稳定性的提升方法研究[J].河南科技，2020（17）：153-155.