測定生活飲用水的綜合應用方案

測定生活飲用水的綜合應用方案

引言水質(zhì)監(jiān)測，主要是定期檢測水中的感官性狀和物理學指標、化學物質(zhì)、毒理學指標、微生物指標和污染物的種類以及濃度，以此開展相關水質(zhì)評價工作。開展這一工作的目的是有效、全面的反應出水質(zhì)發(fā)展現(xiàn)狀和方向，從而為水環(huán)境污染、控制以及規(guī)劃奠定有利基礎。水質(zhì)監(jiān)測范圍較廣，包含被污染和已經(jīng)污染的天然水，它主要是檢查水質(zhì)指標是否和國家規(guī)定的水質(zhì)標準相符合。水質(zhì)指標專門描述水質(zhì)量參數(shù)，一般用類型、數(shù)量和組成成分來表示。水質(zhì)指標涉及環(huán)節(jié)較多，可是性能不同，所以用途也不一樣。一般，從水質(zhì)指標名稱便可以看出所含成份，比如硝酸根、氰化物等;有的水質(zhì)指標能夠明確反應很多雜質(zhì)成分最終效果，比如堿度、硬度，還有的水質(zhì)指標則是很多污染雜質(zhì)的綜合性指標，比如渾濁度、高錳酸鹽指數(shù)、化學需氧量。在進行水質(zhì)監(jiān)測的時候，可以采取儀器檢測法(如原子吸收儀、離子色譜法、氣相色譜法)、化學法等進行，其中，化學法性能高，產(chǎn)生效果好,在水質(zhì)監(jiān)測中得到了廣泛應用。

水質(zhì)監(jiān)測指標類型

水質(zhì)監(jiān)測指標可以分為兩種類型。

第一，常規(guī)指標，能反映飲用水水質(zhì)基本狀況的水質(zhì)指標;

第二，非常規(guī)指標，根據(jù)地區(qū)、時間或特殊情況需要實施的生活飲用水水質(zhì)指標。常規(guī)指標檢測頻率高于非常規(guī)指標，水質(zhì)非常規(guī)指標選擇由當?shù)乜h級以上供水行政主管部門和衛(wèi)生行政部門協(xié)商確定。

所涉及的儀器

水質(zhì)分析的項目，鈣、鎂、鋇，鎳，錫、鎘、鉻、鋁、鉛、鐵、錳、銅、鋅等元素需要用到石墨爐原子吸收光譜儀或者是ICP-AES，

汞、砷、硒、鉍、銻用到原子熒光光譜儀

色度，濁度，六價鉻，揮發(fā)酚需要用到紫外分光光度計

三氯甲烷，四氯化碳需要氣相色譜儀，需氧量需要恒溫恒濕培養(yǎng)箱及測定儀

前處理的需要電熱板，微波消解儀、烘箱，天平，離心機、超純水機等基礎的實驗室儀器及實驗室器皿等。

分光法的案列分享

測定水質(zhì)六價鉻的應用方案

方案依據(jù)GB 7467-1987 

方法原理

在酸性溶液中，六價鉻與二苯碳酰二肼反應生成紫紅色化合物，于波長540nm處進行分光光度測定。

儀器設備及試劑

使用儀器登記表

使用試劑登記表

分析步驟及要求

樣品保存

實驗室樣品應該用玻璃瓶采集。采集時，加入氫氧化鈉，調(diào)節(jié)樣品PH值約為8。并在采集后盡快測定，如放置，不要超過24h。

分析步驟

干擾和消除：

樣品中不含懸浮物，是低色度的清潔地面水可直接測定。

色度校正：如樣品有色但不太深時，按步驟另取一份試樣，以2 ml丙酮代替顯色劑，其他步驟同。試份測得的吸光度扣除此色度校正吸光度后，再行計算。

鋅鹽沉淀分離法：對混濁、色度較深的樣品可用此法前處理。取適量樣品（含六價鉻少于l00ug）于150ml燒杯中，加水至50ml。滴加氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)溶液PH值為7 ~ 8。在不斷攪拌下，滴加氫氧化鋅共沉淀劑至溶液PH值為8~9。將此溶液轉(zhuǎn)移至100ml容量瓶中，用水稀釋至標線。用慢速濾紙過濾，棄去10~20ml初濾液，取其中50.0ml濾液供測定。（注：當樣品經(jīng)鋅鹽沉淀分離法前處理后仍含有機物干擾測定時，可用酸性高錳酸鉀氧化法破壞有機物后再測定。 即取50ml濾液于l50ml錐形瓶中，加入幾粒玻璃珠，加入0.5ml硫酸溶液、0.5m l磷酸溶液搖勻。加入2滴高鉆錳酸鉀溶液，如紫紅色消退，則應添加高錳酸鉀溶液保持紫紅色。加熱煮沸至溶液體積約剩20ml。取下稍冷，用定量中速濾紙過濾，用水洗滌數(shù)次，合并濾液和洗液至50m1比色管中，加入1ml尿素溶液。搖勻,用滴管滴加亞硝酸鈉溶液，每加一滴充分搖勻，至高錳酸鉀的紫紅色剛好褪去。稍停片刻，待溶液內(nèi)氣泡逸盡，轉(zhuǎn)移至50ml比色管中，用水稀釋至標線，供測定用。）

二價鐵、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽等還原性物質(zhì)的消除：取適量樣品（含六價鉻少于50ug）于50ml比色管中，用水稀釋至標線，加入4ml顯色劑（II）,混勻,放置5min后，加入1ml 硫酸溶液搖勻。5~10min后，在540nm波長處，用10或30mm光程的比色皿，以水做參比，測定吸光度。扣除空白試驗測得的吸光度后,從校準曲線查得六價鉻含量。用同法做校準曲線。

次氯酸鹽等氧化性物質(zhì)的消除：取適量樣品（含六價鉻少于50ug）于50ml比色管中，用水稀釋至標線,加入0.5ml硫酸溶液、 0.5ml磷酸溶液、1.0ml尿素溶液，搖勻， 逐滴加入1 ml亞硝酸鈉溶液,邊加邊揺,以除去由過量的亞硝酸鈉與尿素反應生成的氣泡，免去加硫酸溶液和磷酸溶液）。

鉻標準溶液。

吸取5.00ml鉻標準貯備液置于500ml容量;瓶中，用水稀釋至標線，搖勻。此溶液1ml含 1.00ug六價鉻。使用當天配制此溶液。

吸取25.00ml鉻標準貯備液置于500m I容量瓶中，用水稀釋至標線，搖勻。此溶液1ml 含5.00ug六價鉻。使用當天配制此溶液。

樣品測定

取適量（含六價銘少于50ug）無色透明試份,置于50ml比色管中,用水取釋至標線。加入0.5ml 硫酸溶液和0.5ml磷酸溶液,搖勻。加入2ml顯色劑（I）,搖勻5?10min后，在540nm波長處，用10或30mm的比色皿，以水做參比，測定吸光度,扣除空白試驗測得的吸光度后，從校準曲線上查得六價鉻含量。

（注：如經(jīng)鋅鹽沉淀分離,高錳酸鉀氧化法處理的樣品,可直接加入顯色劑測定。）

空白試驗

按相同步驟以50.0ml實驗用水代替水樣進行空白實驗，測定空白吸光度

檢出限的測定

測定7個樣品空白濃度，統(tǒng)計其標準偏差并計算其檢出限，扣除空白值后的與0.01吸光度對應的濃度值為檢出限，MDL=0.01/b，結(jié)果如下表：

                               檢出限的測定

精密度的測定

取編號為BY400024，批號為B1908010的有證標準物質(zhì)，進行7次平行測定，檢測結(jié)果見下表

                             精密度的測定

結(jié)論

將實驗數(shù)據(jù)與標準要求進行對比：

測定水質(zhì)揮發(fā)酚的應用方案（4-氨基安替比林分光光度法）

方案依據(jù)

HJ 503－2009

水質(zhì)  揮發(fā)酚的測定  4-氨基安替比林分光光度法  直接分光光度法

方法原理

用蒸餾法使揮發(fā)性酚類化合物蒸餾出，并與干擾物質(zhì)和固定劑分離。由于酚類化合物的揮發(fā)速度是隨餾出液體積而變化，因此，餾出液體積必須與試樣體積相等。

被蒸餾出的酚類化合物，于 pH（10.0±0.2）介質(zhì)中，在鐵氰化鉀存在下，與 4-氨基安替比林反應生成橙紅色的安替比林染料。

顯色后，在 30 min 內(nèi)，于 510 nm 波長測定吸光度。

儀器及試劑

使用儀器登記表

使用試劑登記表

分析步驟及要求

樣品采集保存

樣品采集按照 HJ/T 91 的相關規(guī)定執(zhí)行。

在樣品采集現(xiàn)場，用淀粉-碘化鉀試紙檢測樣品中有無游離氯等氧化劑的存在。若試紙變藍，應及時加入過量硫酸亞鐵去除。

樣品采集量應大于 500 ml，貯于硬質(zhì)玻璃瓶中。

采集后的樣品應及時加磷酸酸化至pH約4.0，并加適量硫酸銅使樣品中硫酸銅質(zhì)量濃度約為1 g/L，以抑制微生物對酚類的生物氧化作用。

采集后的樣品應在4℃下冷藏，24 h內(nèi)進行測定。

分析步驟

預蒸餾

取250 ml樣品移入 500 ml 全玻璃蒸餾器中，加25 ml水，加數(shù)粒玻璃珠以防暴沸，再加數(shù)滴甲基橙指示液，若試樣未顯橙紅色，則需繼續(xù)補加磷酸溶液。連接冷凝器，加熱蒸餾，收集餾出液 250 ml 至容量瓶中。

蒸餾過程中，若發(fā)現(xiàn)甲基橙紅色褪去，應在蒸餾結(jié)束后，放冷，再加1滴甲基橙指示液。若發(fā)現(xiàn)蒸餾后殘液不呈酸性，則應重新取樣，增加磷酸溶液加入量，進行蒸餾。

注 1：使用的蒸餾設備不宜與測定工業(yè)廢水或生活污水的蒸餾設備混用。每次試驗前后，應清洗整個蒸餾設備。

注 2：不得用橡膠塞、橡膠管連接蒸餾瓶及冷凝器，以防止對測定產(chǎn)生干擾。

顯色

分取餾出液 50 ml 加入 50 ml 比色管中，加 0.5 ml 緩沖溶液混勻，此時 pH 值為 10.0±0.2，加 1.0 ml 4-氨基安替比林溶液混勻，再加 1.0 ml 鐵氰化鉀溶液充分混勻后，密塞，放置 10 min。

吸光度測定

于 510 nm 波長，用光程為 20 mm 的比色皿，以水為參比，于 30 min 內(nèi)測定溶液的吸光度值。

空白試驗

用水代替試樣，按照 18.1～18.3 步驟測定其吸光度值?？瞻讘c試樣同時測定。

校準系列的制備

于一組 8 支 50 ml 比色管中，分別加入 0.00、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00、10.00 和 12.50 ml 酚標準中間液，加水至標線。

校準曲線的繪制

由校準系列測得的吸光度值減去零濃度管的吸光度值，繪制吸光度值對酚含量（mg）的曲線，校準曲線回歸方程相關系數(shù)應達到 0.999 以上。

結(jié)果計算

式中：r——試樣中揮發(fā)酚的質(zhì)量濃度，mg/L；

As——試樣的吸光度值；

Ab——空白試驗（18.4）的吸光度值；

a——校準曲線（18.5.2）的截距值；

b——校準曲線（18.5.2）的斜率；

V——試樣的體積，ml。

當計算結(jié)果小于1 mg/L 時，保留到小數(shù)點后3位；大于等于1 mg/L 時，保留三位有效數(shù)字。

檢出限的測定

測定7個樣品空白濃度，統(tǒng)計其標準偏差并計算其檢出限，扣除空白值后的與0.01吸光度對應的濃度值為檢出限，MDL=0.01/b，結(jié)果如下表：

精密度的測定

取編號為BY400125，批號為A2010061的有證標準物質(zhì)，進行7次平行測定，檢測結(jié)果見下表

準確度的測定  

取編號為BY400125 ，批號為A2010061 的有證標準物質(zhì)，進行3次平行測定，檢測結(jié)果見下表

結(jié)論

將實驗數(shù)據(jù)與標準要求進行對比：

儀器參數(shù)

美析UV-1700PC紫外可見分光光度計

儀器特點

* UV－1700成功實現(xiàn)了高精度和高可靠性測量的嚴格要求，可滿足應用的要求，可用在生物研究、生物工業(yè)、藥物分析、制藥、教學研究、環(huán)保、食品衛(wèi)生、臨床檢驗、衛(wèi)生防疫等領域。

* 寬廣的波長范圍，可滿足各個領域?qū)ΣㄩL范圍的要求

* 大規(guī)模集成電路的設計大大提高了系統(tǒng)的擴展性和可靠性

ICP-AES法案列分享

方法依據(jù)GB/T 5750.6—2006，

本方法適用于生活飲用水及其水源水中的鋁、銻、砷、鋇、鍍﹑硼、鎘、鈣、鉻、鈷、銅、鐵、鉛、鋰、鎂、錳、鉬、鎳、鉀、硒、硅、銀、鈉、鍶、錠、釩和鋅含量的測定。

原理

ICP源是由離子化的氬氣流組成,氬氣經(jīng)電磁波為27.1MHz射頻磁場離子化。磁場通過一個繞在石英炬管上的水冷卻線圈得以維持,離子化的氣體被定義為等離子體。樣品氣溶膠是由一個合適的霧化器和霧室產(chǎn)生并通過安裝在炬管上的進樣管引入等離子體。樣品氣溶膠直接進入ICP源，溫度大約為6 000 K~80000 K。由于溫度很高,樣品分子幾乎完全解離﹐從而大大降低了化學干擾。此外,等離子體的高溫使原子發(fā)射更為有效,原子的高電離度減少了離子發(fā)射諧線。可以說ICP提供了一個典型的“細”光源,它沒有自吸現(xiàn)象,除非樣品濃度很高。許多元素的動態(tài)線性范圍達4個一6個數(shù)量級。

ICP的高激活效率使許多元素有較低的最低檢測質(zhì)量濃度。這一特點與較寬的動態(tài)線性范圍使金屬多元素測定成為可能。ICP發(fā)出的光可聚集在單色器和復色器的人口狹縫,散射。用光電倍增管測定光譜強度時,精確調(diào)節(jié)出口狹縫可用于分離發(fā)射光諧部分。單色器一般用一個出口狹縫或光電倍增管,還可以使用計算機控制的示值讀數(shù)系統(tǒng)同時監(jiān)測所有檢測的波長。這一方法提供了更大的波長范圍,同時此方法也增大了樣品量。

儀器及試劑

ICP-6800電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀

微波消解儀

純水:均為去離子蒸餾水。

硝酸溶液(2+98)。

各種金屬離子標準儲備溶液:選用相應濃度的持證混合標準溶液、單標溶液,并稀釋到所需濃度。

混合校準標準溶液:配制混合校準標準溶液,其濃度為10 mg/L。

氬氣:高純氬氣。

本法對各種元素的最低檢測質(zhì)量濃度﹑所用測量波長列于表2中。

分析步驟

水樣的微波消解方法:將25ml水樣加入到微消解儀配套的高壓消解罐中,加2.5ml(1 : 1)硝酸(總體積不超過30 ml),用蓋子密封,安裝外殼保護套,放入微波消解儀中消解,待微波爐屏幕顯示溫度低于80℃時,打開密閉消解罐,將消解液冷卻至室溫，樣品液轉(zhuǎn)移入50mL潔凈容量瓶,以少量純水洗滌高壓消解罐和蓋3~4次,洗液合并至容量瓶中,定容,待用。

樣品空白的制備:取與試樣體積相同的純水.按試樣步驟與試樣同時消解。

標準溶液的配制:根據(jù)所分析水樣中總磷﹑總鐵、鈣離子,硬度的實際含量范圍,配置不同濃度的混合標準溶液,采用四點法(包括一空白）繪制標準曲線,相關系數(shù)>0.999。

試樣分析:儀器用標樣進行標準化后,即可按順序分析空白試樣與未知水樣。

儀器測量條件的設定

測量前應用高純氬氣驅(qū)氣。啟動ICP-6800電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀,預熱儀器,使光室達到設定溫度。按照儀器的操作說明優(yōu)化儀器，點燃ICP炬管。準備用于測量分析線發(fā)射光強度、平均值和相對標準偏差的操作軟件。

美析ICP-6800型儀器的參考測量條件:高頻發(fā)生器功率/W:750 ~ 1 350;氬氣(99.99% )觀測高度/mm : 10 ~18;霧化器的壓力為172 kPa;輔助氣流量為0.5 L/ min。

標準系列的制備

吸取標準使用液,用硝酸(2+98)溶液配制鋁、銻、砷、鋇、鍍、硼、鎘、鈣鉻、鈷、銅、鐵、鉛、鋰、鎂、錳、鉬、鎳、鉀、硒、硅、銀、鈉、鍶、銃、釩和鋅混合標準0 mg/L,0. 1 mg/L，0.5 mg/L,1.0 mg/L,1.5 mg/L,2.0 mg/L,5.0 mg/L。

標準系列的測定

開機,儀器達到蕞佳狀態(tài)后。編制測定方法,測定標準系列,繪制標準曲線計算回歸方程。

樣品的測定:取適量樣品進行酸化,然后直接進樣。

根據(jù)樣品信號計數(shù),從標準曲線或回歸方程中查得樣品中各元素質(zhì)量濃度(mg/L)。

光譜干擾

來自譜源的光發(fā)射產(chǎn)生的干擾要比關注的元素對凈信號強度的貢獻大。光諧干擾包括諧線直接重疊,強諧線的拓寬,復合原子-離子的連續(xù)發(fā)射,分子帶發(fā)射,高濃度時元素發(fā)射產(chǎn)生的光散射。要避免諧線重疊可以選擇適宜的分析波長。避免或減少其他光譜干擾,可用正確的背景校正。元素線區(qū)域波長掃描對于可能存在的光諧干擾和背景校正位置的選擇都是有用的。要校正殘存的光譜干擾可用經(jīng)驗決定校正系數(shù)和光譜制造廠家提供的計算機軟件共同作用或用下面詳述的方法。如果分析線不能準確分開,則經(jīng)驗校正方法不能用于掃描光譜儀系統(tǒng)。此外,如果使用復色器,因為檢測器中沒有通道設置，所以可以證明樣品中某一元素光譜干擾的存在。要做到這一點,可分析濃度為100 mg/L的單一元素溶液,注意每個元素通道，干擾物質(zhì)的濃度是否明顯大于元素的儀器蕞低檢測質(zhì)量濃度。

非光譜干擾

物理干擾是指與樣品霧化和遷移有關的影響。樣品物理性質(zhì)方面的變化,如粘度、表面張力,可引起較大的誤差,這種情況一般發(fā)生在樣品中酸含量為10%(體積)或所用的標準校準溶液酸含量小于等于5%,或溶解性固體大于1 500 mg/L。無論何時遇到一個新的或不常見的樣品基體,要用1.4.5步驟檢測。物理干擾的存在一般通過稀釋樣品,使用基體匹配的標準校準溶液或標準加入法進行補償。

溶解性固體含量高,則鹽在霧化器氣孔尖端上沉積,導致儀器基線漂移?？捎贸睗竦臍鍤馐箻悠缝F化,減少這一問題。使用質(zhì)量流速控制器可以更好地控制氬氣到霧化器的流速,提高儀器性能。

化學干擾是由分子化合物的形成,離子化效應和熱化學效應引起的,它們與樣品在等離子體中蒸發(fā)、原子化等有關。一般而言,這些影響是不顯著的,可通過認真選擇操作條件(入射功率、等離子體觀察位置)來減小影響?；瘜W干擾很大程度上依賴于樣品基體和關注的元素，與物理干擾相似,可用基體匹配的標準或標準加入法予以補償。

儀器參數(shù)

上海美析儀器公司簡介

上海美析儀器有限公司(以下簡稱美析)，是一家具有自主知識產(chǎn)權的高新技術企業(yè)，美析的創(chuàng)業(yè)理念“科技——因你改變”，并以此為企業(yè)宗旨，不斷探究、果敢創(chuàng)新。特別是在分析測試儀器領域，不斷開發(fā)出先進的產(chǎn)品，使美析成為優(yōu)質(zhì)儀器資源的供應者。

      美析主營光譜類儀器可見分光光度計、紫外可見分光光度計、原子吸收光譜儀、超微量分光光度計、原子熒光光度計、ICP電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、ICP電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，目前，我們的產(chǎn)品已廣泛應用于有機化學、無機化學、生物化學、醫(yī)藥、環(huán)保、冶金、石油、農(nóng)業(yè)等領域。同時美析利用在產(chǎn)品機械結(jié)構(gòu)、光學設計、電氣應用和軟件開發(fā)方面積累的豐富經(jīng)驗，結(jié)合市場的蕞薪實際需求，近期將陸續(xù)推出一批荃薪的分析類儀器。

美析的總部及生產(chǎn)基地設在上海，營銷中心設在北京，并在江蘇、上海、山東三地建有研發(fā)基地。為充分利用各地的智力資源，美析與國內(nèi)外的部分科研單位也進行了深層次的科研合作，不斷將科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。為更好的服務于廣大客戶，美析儀器國內(nèi)設有12家辦事機構(gòu)，度身定制符合您需求的應用解決方案，提高產(chǎn)品的附加值。在不斷服務國內(nèi)用戶的同時，美析也與20多個國家的分銷機構(gòu)建立了深度的戰(zhàn)略合作關系。

（美析儀器不僅僅只是一家高新技術認證企業(yè)，更通過了CE認證、FCC認證、RoHS認證以及國內(nèi)多項資質(zhì)審查認證，并有著多項自行研發(fā)的光譜類專利版權等等）