謝麗娜

摘 ? 要：隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，人們的生活環(huán)境獲得了顯著改善。物質(zhì)層面的富足讓人們開始逐漸關(guān)注自身生活環(huán)境的變化情況。近年來頻繁出現(xiàn)的空氣污染，水污染等現(xiàn)象嚴(yán)重的影響了自然界的正常生態(tài)循環(huán)。而利用環(huán)境監(jiān)測手段能夠客觀地反映出自然環(huán)境的整體狀況及未來的變化趨勢。水環(huán)境的監(jiān)測通過采集水樣并在實驗室中進(jìn)行物理、化學(xué)分析而實現(xiàn)。這其中所應(yīng)用到的實驗用水的純度直接決定了環(huán)境監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。為了保證環(huán)境監(jiān)測的成效，本文針對環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中分析用水的水質(zhì)要求進(jìn)行深入的探討與分析。并根據(jù)實驗室純化技術(shù)的理論類型及常見應(yīng)用方式給出相應(yīng)的建議與對策。通過提升實驗用水的純度來保證環(huán)境監(jiān)測結(jié)果的真實有效。

關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測 ?水質(zhì)分析 ?純化 ?質(zhì)量要求

中圖分類號：X5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）11（b）-0103-02

環(huán)境監(jiān)測的重要環(huán)節(jié)之一是對采集到的各檢測項進(jìn)行物理和化學(xué)的實驗分析，從而準(zhǔn)確掌握環(huán)境的變化趨勢及總體狀況。在實驗室中進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測實驗時，環(huán)境采樣物進(jìn)行配比時必須使用到水。不管是溶液的配置還是儀器的洗滌等過程都需要應(yīng)用到水。作為實驗室最為常用也是最必要的實驗試劑之一，水的純度將直接影響監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性以及其反應(yīng)環(huán)境真實情況的水平。為了保證環(huán)境監(jiān)測結(jié)論的客觀性和真實性，應(yīng)有效控制水中的各類細(xì)菌、藻類以及微生物的含量，盡量避免水中各類雜質(zhì)影響環(huán)境監(jiān)測分析的效果。為此，在環(huán)境監(jiān)測分析前必須對實驗用水進(jìn)行充分的純化處理。

1 ?環(huán)境監(jiān)測實驗室用水的質(zhì)量要求

1.1 純度要求

環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域?qū)嶒炇一瘜W(xué)分析所使用到的水要具有一定的純度。如果水中摻雜有其他雜質(zhì)或存在污染物，則在對目標(biāo)檢測項目進(jìn)行化驗和分析時必然會受雜質(zhì)影響。因此，為了保證檢測的順利進(jìn)行，就需要提前去除水中含有的各類干擾性雜質(zhì)，而為了再現(xiàn)真實的環(huán)境監(jiān)測結(jié)果，除了保證水質(zhì)純凈外還應(yīng)根據(jù)環(huán)境監(jiān)測分析對于系統(tǒng)靈敏度的實際要求不斷調(diào)整對于水質(zhì)純凈度的要求。一般來說，判斷水質(zhì)純凈程度的方式是根據(jù)水的電阻率進(jìn)行間接判斷的。由于純水中的離子量較低，會導(dǎo)致電阻率值的升高。另一方面，實驗室用水水溫的變化在某些情況下也會影響水中離子的電離程度，進(jìn)而造成電離常數(shù)的變化，使電阻率值出現(xiàn)較大的波動。

1.2 等級與應(yīng)用要求

在實驗室中對環(huán)境監(jiān)測各項指標(biāo)進(jìn)行測定時需要對實驗室用水進(jìn)行質(zhì)量劃分。根據(jù)其含有雜質(zhì)的含量從高到低依次分為純水、去離子水、實驗室二級純水及超純水等階梯式等級。不同等級的純水對應(yīng)的實驗室應(yīng)用范圍及具體測量指標(biāo)的選擇都存在較大的差異。實驗室所使用的純水通常在專門的制水間完成制備過程。其中，純水的制備需要的要求級別最低。純水常用于各類實驗器材和器皿的清洗，或者作為高壓滅菌器清洗機(jī)等裝置的日常用水。它的制備方式由單一弱堿性陰離子通過樹脂和其他媒介進(jìn)行反滲透和蒸餾即可實現(xiàn)。其次，去離子水擁有較高的有機(jī)物水平，其可能還含有一定的細(xì)菌含量，常用于制備標(biāo)準(zhǔn)樣或稀釋樣品等過程。去離子水的導(dǎo)電率稍低于純水，并可通過含有較強(qiáng)陰離子交換樹脂的混床離子交換完成制備過程。實驗室經(jīng)常使用的二級純水除了能滿足日常化學(xué)分析的要求外，還可進(jìn)行溶液稀釋和微生物培養(yǎng)等工作，可通過雙重蒸餾等方式獲得。最后的超純水是一種純度達(dá)到理論極限的理想狀態(tài)水。超純水的顆粒大小，細(xì)菌含量和電阻率等都已達(dá)到了理論最低值，其中含有的顆粒物直徑一般小于0.1微米，細(xì)菌含量更是微乎其微。這種超純水的應(yīng)用范圍相對較窄，主要用于環(huán)境監(jiān)測中的離子色譜和高效液相色譜測定等精密分析的過程。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)與存儲方式

參照國際上通用的環(huán)境監(jiān)測實驗室用水標(biāo)準(zhǔn)及我國自行制定的國家實驗室分析用水標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)文件，實驗室分析用水的標(biāo)準(zhǔn)主要從導(dǎo)電率，pH值，比電阻，吸光度和可氧化物質(zhì)，蒸發(fā)殘渣等方面做出了明確的規(guī)定。選用純水進(jìn)行實驗室化學(xué)分析時，應(yīng)結(jié)合需要檢測的目標(biāo)項目和欲使用的化驗手段選擇適宜的標(biāo)準(zhǔn)。作為直接決定環(huán)境監(jiān)測實驗分析成效的關(guān)鍵性因素，分析用水的制備與存儲十分重要。純水中的一級水需現(xiàn)配現(xiàn)用，并進(jìn)行嚴(yán)格的衛(wèi)生隔離。二級水則可用干凈的容器裝取，并進(jìn)行短期的適量存儲。三級用水通常事先適量準(zhǔn)備，可使用經(jīng)過同級別的水沖洗后的容器進(jìn)行存儲。

2 ?環(huán)境監(jiān)測實驗室用水純化的操作方式

2.1 蒸餾法

蒸餾法是基于水的形態(tài)變化，將水從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)再轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，從而實現(xiàn)水的提純和雜質(zhì)濾除的。除幫助污染物與水實現(xiàn)物理層面的分離外，這種方式所得到的水純凈度較高，但過程中需要消耗的電量較大。通常產(chǎn)生1L蒸餾水所消耗的電力約1kW。在理論層面上分析就能發(fā)現(xiàn)，雖然蒸餾法能去除水中的各種污染物得到絕對純水，但由于其能量消耗巨大且提純效率低，這種方式在實際應(yīng)用時仍存在較大的局限性。只適用于那些能夠提前存儲純水備用的實驗室分析過程。

2.2 離子交換法

離子交換法需要應(yīng)用到一種特殊的材料，即交換樹脂。作為離子的傳輸媒介，利用水環(huán)境中氫離子和氫氧根離子的交換過程實現(xiàn)水中離子交換的目的。通過各電荷密度之間的競爭關(guān)系，讓樹脂媒介內(nèi)部的交換點被離子占據(jù)，并將過濾膜置于離子交換發(fā)生前，以此提升水質(zhì)的純凈度。并能夠同時增長其內(nèi)部填料的使用壽命，這種方式常見于超純水的制備過程。

2.3 反滲透法

環(huán)境監(jiān)測用水的反滲透法常見于需要濾除直徑在1nm以下污染物的情況中，反滲透法對于水中雜質(zhì)的濾除效果較好。并且對于顆粒較大的粒子也具有絕對的清除作用。污染物及大部分有機(jī)物等污染物都可以經(jīng)過反滲透作用從水中濾除。也正是因為反滲透法對于大顆粒物質(zhì)的通透率較低，導(dǎo)致其產(chǎn)水效率十分有限，只能用于暫存水的制取和備用。

2.4 電滲析法

電滲析法需要合理的選擇離子通透膜和離子交換樹脂。這種主要依賴于中間介質(zhì)的提純方法通過一級直流電將水中的離子以雜質(zhì)組成成分的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行提純。電滲析法通過離子交換樹脂的特殊局限性能夠有效控制離子雜質(zhì)在釋放和再生等過程中的幅度及數(shù)量。由于其產(chǎn)生條件的限制，電滲析法作用時的電阻率必須控制在特定范圍內(nèi)，以此同時保障純水的制取速度和純凈度。

3 ?結(jié)語

環(huán)境監(jiān)測是一項嚴(yán)密的工作，其監(jiān)測結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性都將直接受到過程中實驗室分析及操作合理性等因素的影響。實驗室分析使用到的水在進(jìn)行稀釋、溶解及溶液制備等一系列操作時都會因水質(zhì)的變化而對分析結(jié)果產(chǎn)生較大的影響。為了從影響因素的層面進(jìn)行全面把控，應(yīng)根據(jù)不同的分析標(biāo)準(zhǔn)和檢測要求選擇與檢測項匹配的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，并按照相應(yīng)的純水制備方式做好水質(zhì)的提純和存儲工作。以此充分確保實驗室內(nèi)分析用水的純凈度及分析過程的有效性。通過提升分析用水的質(zhì)量及純化合理程度來幫助環(huán)境監(jiān)測的成效上升到一個新的水平。

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