浅谈水质监测分析方法实践探究

引言

水质监测是科学管理水资源的重要方式，既能判断水源地水质是否合格，也能检验污水处理的效果，还能指导工业用水循环利用。随着水质监测的要求越来越高，不再局限于单纯的常规指标检测，还需要追溯复杂污染的源头，提前预警突发风险。因此，如何针对不同的监测场景，选择最适用的监测方法，成了行业急需解决的关键问题。

一、水质监测分析方法概述

（一）化学分析法

在水质监测工作里，化学分析法中的滴定法和重量法是很常用的手段。滴定法的原理，是利用化学反应中物质的计量关系。操作时，用已知浓度的标准溶液去滴定水样，通过反应用量就能算出待测物质的含量。如测定水的酸碱度会用到酸碱滴定法，检测水中钙、镁离子含量则常用络合滴定法。这种方法上手容易，成本也不高，但它的灵敏度和准确度一般，更适合用来测定含量较高的物质。重量法则是通过称量反应前后物质的质量变化来计算待测物含量。在测定水中悬浮物、残渣时，经常会运用到此种方法。具体操作过程中，首先会对水样进行过滤，然后把滤膜上截留的悬浮物烘干，最后称重得到的数值就是悬浮物的含量。重量法的优势是测量结果比较准确，但缺点也很明显，操作步骤繁琐，而且耗时较长。

（二）仪器分析法

仪器分析法是水质监测的重要工具，主要有光谱分析法、色谱分析法和质谱分析法三类。光谱分析法依靠物质对光的吸收或发射特性来检测。其中，紫外 - 可见分光光度法通过测量特定光波长下的吸光度，能测定水中氨氮、化学需氧量等指标。原子吸收光谱法检测铅、镉等重金属时，灵敏度高且选择性好。原子荧光光谱法在检测砷、汞等元素上优势明显，在环境监测里用得很多。色谱分析法包含三种常用方法。气相色谱法擅长分离和检测水中的挥发性有机污染物，比如苯系物、卤代烃。高效液相色谱法适合分析不易挥发、受热易分解的有机化合物，像多环芳烃、农药残留。离子色谱法则能快速、准确地测定水中的各种阴、阳离子。质谱分析法先将物质变成离子，再根据离子的质荷比进行分离检测。它既能确定未知化合物的结构，也能精确测量含量。因为灵敏度和选择性都很高，质谱法常和色谱法搭配使用，比如 GC-MS、HPLC-MS。这种联用技术在分析复杂有机污染物时，能发挥关键作用。

（三）生物监测法

生物监测法主要有两种。一种是生物群落监测，通过调查水体中浮游生物、底栖动物、鱼类等水生生物的种类、数量和群落结构变化来判断水质。另一种是生物毒性测试，常用的方法有发光细菌法和大型溞急性毒性试验。发光细菌受污染后发光强度改变，借此可快速判断水样毒性。大型溞急性毒性试验则是观察大型溞在不同浓度水样里的死亡情况，以此判断污染物毒性的大小。

二、水质监测分析方法的实践应用

（一）常规水质监测中的应用

在日常的地表水与地下水监测工作中，单一方法无法全面评估水质，通常会组合使用多种方法。对于 pH 值、溶解氧等这类常规基础指标，监测人员使用便携式检测仪，快速获取数据。检测重金属和营养盐时，就要靠仪器分析法了。原子吸收光谱法能精准测定铅、镉等痕量重金属；离子色谱法可快速分离检测氯离子、硫酸根离子等阴阳离子，准确得出营养盐含量。而对于测定化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）这些反映有机物污染程度的指标，常用化学分析法。例如，重铬酸钾法测 COD，通过计算氧化剂消耗量判断污染程度；五日培养法测 BOD，模拟微生物分解过程确定可降解有机物含量。多种方法配合，确保水质

监测结果全面准确。

（二）突发污染事件中的应用

突发水污染事件中，快速获取水质信息至关重要，直接影响污染控制和应急方案制定。便携式气相色谱 - 质谱仪（GC-MS）便于携带至现场，能在几十分钟内完成水样采集与分析，快速确定苯系物、卤代烃等挥发性有机污染物的种类和浓度，为锁定污染源、划定污染范围提供关键数据。生物毒性测试同样不可或缺。发光细菌法通过检测细菌遇污染物后的发光强度变化，十几分钟即可判断水样毒性。大型溞急性毒性试验则通过观察大型溞存活情况评估污染物毒性。这些快速检测方法帮助应急部门迅速掌握污染危害，科学调配资源，保障居民安全。

（三）特定污染物监测中的应用

在针对农药残留、多环芳烃等有机污染物的监测工作中，高效液相色谱法或气相色谱 - 质谱联用法展现出显著优势。前者能测不易挥发的物质，精准测定有机磷农药、多环芳烃含量；后者结合两种技术优势，不仅可以准确识别复杂混合物中的有机污染物成分，还能对痕量污染物进行定量分析饮用水安全方面，消毒副产物应重点监测。三卤甲烷、卤乙酸有致癌风险，气相色谱法配合电子捕获检测器（ECD）能快速检测出水中极微量的这些物质。对于抗生素、微塑料等新兴污染物，传统方法很难检测准确，需借助到新技术。高分辨质谱技术可检测痕量抗生素，显微成像和光谱分析技术能识别、统计微塑料颗粒，助力研究其来源和危害。

三、水质监测分析方法存在的问题与优化建议

（一）存在问题

目前，水质监测工作存在不少难题。其一，每种监测方法都有局限，单用一种难以满足复杂监测需求，无法全面准确反映水质。其二，部分基层监测机构设备陈旧，缺乏先进仪器，严重制约监测能力提升。其三，高精度仪器和新兴技术对人员专业要求高，但专业技术人才短缺，导致监测质量难以保障。

（二）优化建议

为进一步优化水质监测工作，可从三方面着手。首先根据监测目的和水质特点，合理组合监测方法，发挥各种方法的长处，补齐短板，让监测结果更准确、更可靠。其次相关部门要加大对技术研发的投入，鼓励科研机构和企业一起研究新的监测技术。同时，还要多推广便携式、智能化的监测设备，这样能提高监测效率，让监测工作更自动化。最后必须重视人才培养和队伍建设。可以多组织培训、进修活动，帮助监测人员提升专业技能。另外，还要建立更好的人才激励机制，吸引和留住专业人才，为水质监测工作提供坚实的人力保障。

四、结语

水质监测分析方法对水资源保护和环境管理十分关键。化学分析法、仪器分析法和生物监测法各有适用场景，实际工作中需根据不同需求灵活选择和组合使用。针对当前监测面临的挑战，要推进技术创新，优化监测方法，升级设备并加强人才培养。随着科技进步，水质监测技术会更快速、精准和智能，为水质安全和生态文明建设提供有力支撑。未来还需探索新兴污染物监测技术，完善监测体系，适应水环境变化。

参考文献：

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