基于地下水水質(zhì)的檢測方法的研究

在我國社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背景下，工業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活對水的消耗也在不斷增加，造成大量的清潔水源受到嚴(yán)重污染。為了滿足社會發(fā)展的需求，必須要積極加強(qiáng)對地下水資源的合理利用，所以對于地下水的污染以及水質(zhì)檢測至關(guān)重要。本文通過對地下水的主要特點進(jìn)行分析，明確地下水污染的具體問題，并提出相應(yīng)的地下水質(zhì)檢測的策略確保對地下水資源得到合理有效的開采與利用，為城市的發(fā)展提供重要的參考依據(jù)[1]。

1    地下水污染后的危害性

地下水是最為重要的水資源儲備組成之一，然而在現(xiàn)階段，由于農(nóng)業(yè)種植、工業(yè)污染以及生活污染等多方面問題的影響，有大量地表水都會沿著土壤河流等滲入到地層內(nèi)部，進(jìn)而對地下水造成污染。并且污染物的組成非常復(fù)雜，除了包括常見的各種無機(jī)有機(jī)污染物等，比如含磷無機(jī)物、油脂、酚類等物質(zhì)，還包括了各種重金屬污染元素，由于地下水的流動都是在既定范圍內(nèi)，所以一旦地下水被污染會出現(xiàn)極其惡劣的后果，難以實現(xiàn)自然凈化。并且地下水中的污染還會輻射到自然界中，對農(nóng)業(yè)種植、礦產(chǎn)開采、人民大眾的日常生活飲水、地層結(jié)構(gòu)等都帶來不良影響。因此在現(xiàn)階段必須實時監(jiān)控好地下水的水質(zhì)，及時掌握地下水水質(zhì)情況，根據(jù)地下水水質(zhì)變化來進(jìn)行相關(guān)有效措施的制定和實施，確保地下水的水質(zhì)[2-3]。

2    地下水水質(zhì)檢測的作用

2.1 明確地下水污染情況

地下水在水循環(huán)過程中，起到了非常重要的作用，如果某一區(qū)域的地下水受到了污染，那么在水循環(huán)的作用下，地下水污染的范圍也會不斷擴(kuò)大，從而威脅到當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡。尤其是一些重金屬離子或具備放射性的物質(zhì)進(jìn)入到水體中，常規(guī)的處理方法并不將其完全剔除，若通過供水管道進(jìn)入到居民家中，勢必會威脅到居民的身體健康。通過做好地下水水質(zhì)檢測，能夠?qū)δ壳暗叵滤|(zhì)污染情況進(jìn)行了解，確定地下水污染級別，針對污染情況制定相應(yīng)的處理措施，從而降低地下水污染所帶來的負(fù)面影響。

2.2 做好污染擴(kuò)散情況的預(yù)估

在上文中已經(jīng)提到，地下水是水循環(huán)中的重要一環(huán)，其主要作用是補(bǔ)給地表徑流、維持區(qū)域生態(tài)環(huán)境平衡，某一區(qū)域的水質(zhì)遭受到污染之后，很容易隨著水循環(huán)途徑擴(kuò)大污染范圍，威脅到區(qū)域生態(tài)環(huán)境的平衡性。通過做好地下水水質(zhì)的檢測工作，能夠借助計算機(jī)技術(shù)、數(shù)學(xué)學(xué)科來組建數(shù)值模型，從而對地下水流方向進(jìn)行跟蹤，這樣也方便人們了解污染物進(jìn)入到地下水中后的遷移途徑，據(jù)此來評價污染物遷移后水體污染情況，從而提升污染防治方案制定的可操作性。

3    地下水水質(zhì)的主要檢測方法分析

在對地下水水質(zhì)檢測的過程中，相關(guān)的工作人員需要借助多種不同的檢測方式，對水質(zhì)進(jìn)行有效檢測，對其中的不同物質(zhì)進(jìn)行檢測，從而提升檢測的可靠性以及科學(xué)性。下文就此對基于地下水水質(zhì)的檢測方法進(jìn)行分析。

3.1 滴定法的應(yīng)用

在應(yīng)用化學(xué)分析法對地下水質(zhì)進(jìn)行檢測的過程中，較為普遍的方法之一即是EDTA絡(luò)合滴定法，能夠?qū)λ挠捕?、鈣鎂、碳酸根碳酸氫根進(jìn)行檢測。在具體檢測過程中，相關(guān)的工作人員需要用緩沖溶液，使得EDTA與緩沖溶液中的鈣鎂離子反應(yīng)，生成相應(yīng)的化合物，從而測定水中的鈣鎂含量。應(yīng)用這種方法時，可能會產(chǎn)生一定的誤差，比如，相關(guān)的工作人員不能正確判斷終點的顏色，加入過量的指示劑，從而導(dǎo)致最終檢測不準(zhǔn)確。在對地下水質(zhì)樣品進(jìn)行分析的過程中，較高的堿度會也會影響最終測定的結(jié)果。因此可以放入鹽酸酸鈉，并且將樣品煮沸，降低水樣的堿度。同時在水樣冷卻后，相關(guān)的工作人員可以滴入指示劑和緩沖溶液。

在測鈣離子時，滴定到玫紅色時要減慢滴定的速度，滴入一滴后搖勻看看是否變紫色，玫紅色就是快要滴定到終點了，減慢滴定速度防止滴過而導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。在隨后滴鎂離子時，加入緩沖溶液和指示劑要用EDTA滴至藍(lán)色，當(dāng)溶液滴到藍(lán)紫色時減慢滴定速度，滴一滴搖勻看看是否變藍(lán)色，變色是有個時間的過程，還有一種情況就是加入緩沖溶液和指示劑被測液體直接變?yōu)樽睾稚?，說明液體中含有其他物質(zhì)的雜質(zhì)。在測量pH和游離二氧化碳是要在收到水樣的第一時間測量，防止和空氣接觸發(fā)生變化而使結(jié)果產(chǎn)生誤差。測量游離二氧化碳要用虹吸法測定，不能直接倒入液體，而是用虹吸管吸入液體，防止和空氣接觸而產(chǎn)生變化從而導(dǎo)致測值不準(zhǔn)確。

3.2 電化學(xué)分析法

包括自動電位滴定法以及離子選擇性電極法。應(yīng)用自動電位滴定法，能夠?qū)K點自動確定，然后通過化學(xué)計量，降低誤差，一般有較高的準(zhǔn)確性。在具體的應(yīng)用時，可以先選擇50 mL的水樣，對水質(zhì)的硬度以及鈣進(jìn)行多次的測量，從而降低誤差。應(yīng)用離子選擇性電極法，則是以能斯特公式為基礎(chǔ)，將需要測定的離子與電極膜的電位之間的關(guān)系進(jìn)行相應(yīng)的測試，該種方法有較好的選擇性，且具體的操作也比較方便。

3.3 氣相或液相色譜法

色譜法也被稱之為層析法，屬于物理化學(xué)分析方法的關(guān)鍵，利用樣品不同溶液以及樣品中固定相進(jìn)行分析，能夠確保樣品中的不同溶質(zhì)相互分離，從而快速判斷，水體中的污染物質(zhì)，由于流動相可以是氣體，也可以是液體，所以能夠?qū)Ω魅苜|(zhì)相互分離之后，對溶質(zhì)含量進(jìn)行檢測。氣相液相色譜法檢測效率非常高，具有更好的準(zhǔn)確性，被廣泛應(yīng)用于地下水檢測之中。

3.4 化學(xué)分析法

在利用化學(xué)分析的過程中，能夠?qū)λ挠捕冗M(jìn)行判斷。但是在實驗操作時，化學(xué)人員容易對顏色作出判斷，而在分析樣品時，如果水樣中的堿度比較高，在滴定至終點以后，藍(lán)色又會快速返回至紫紅色，這是因為水中含有大量的鈣鎂離子，所以水量應(yīng)該利用煮沸或者酸化的方式去除堿度，在冷卻完畢后的氫氧化鈉溶液中加入緩沖溶液和指示劑滴定，能夠使終點更加敏感，在指示中通過鉻黑t之后，能夠確保終點判斷更加明顯。

3.5 光學(xué)分析法

光學(xué)分析法包括紫外分光光度法、離子色譜分析法、ICP-AES法、原子吸收法等。分光光度法是通過加入顯色劑使液體顯色，讓液體通過透光的比色皿測出液體的吸光度和濃度，各元素的含量是隨著顏色的深淺來測定濃度含量的，對相應(yīng)的樣品進(jìn)行定量定性分析。

在對樣本進(jìn)行檢測時，其中氨氮離子加入顯色劑后要迅速比色，因為氨氮容易產(chǎn)生沉淀，超時后產(chǎn)生沉淀測量結(jié)果就會偏高。紫外分光光度法對空白用的高純水要求非常嚴(yán)格，當(dāng)空白的高純水電導(dǎo)率超過1us/cm時，就會導(dǎo)致被測液體有誤差或者是負(fù)數(shù)。對于原子吸收法，主要是結(jié)合火焰原子吸收法測量水中鉀離子和鈉離子。

對于ICP-AES檢測法，能夠?qū)λ畼又械挠袡C(jī)溶液或是水溶液中的固體元素進(jìn)行相應(yīng)的分析，同時也能夠?qū)λ械钠渌⒘吭厝玢~、鋅、鉛、鎘、鎳、銀等進(jìn)行檢測，并且能夠同時進(jìn)行單元素操作以及多元素操作。ICP-AES儀一定要注意壓力達(dá)標(biāo)后才可以測。

對于離子色譜分析法，能夠?qū)τ袡C(jī)物的干擾進(jìn)行有效的避免，受到鎂離子的影響也比較小，在存在較少鎂離子時，能夠直接應(yīng)用離子色譜分析法，對水樣進(jìn)行相應(yīng)的測定。對于離子色譜儀在測試前一定要多進(jìn)幾次蒸餾水清洗干凈管，每次測完后也要多次清洗進(jìn)樣管，防止被測液體交叉污染，當(dāng)壓力恒定后才可開始測定。每天要更換進(jìn)樣針管，每周要對進(jìn)樣過濾器進(jìn)行活化。

3.6 生物傳感器生物毒性檢測技術(shù)

近年來，因人類活動的加劇，越來越多的有機(jī)污染物被直接或間接地排入水體中，導(dǎo)致水環(huán)境受到嚴(yán)重污染。由于環(huán)境污染事故頻發(fā)，為了能夠解決環(huán)境污染問題應(yīng)快速建立科學(xué)化的預(yù)警技術(shù)，而生物傳感器毒性檢測就是極其有效的一種技術(shù)，對于生物傳感器來說，其主要包括生物識別的基本元件、電子電路系統(tǒng)以及能量轉(zhuǎn)換器等，其主要的優(yōu)點就是反應(yīng)速度快、靈敏性高[4]。

4    結(jié)語

地下水資源保護(hù)是利國利民和促進(jìn)社會可持續(xù)發(fā)展中最為重要的一項工作，因此作為相關(guān)水質(zhì)檢測部門，應(yīng)該做好對水質(zhì)檢測技術(shù)的研究，有效把握相關(guān)檢測技術(shù)的應(yīng)用重點和應(yīng)用，關(guān)鍵充分發(fā)揮水質(zhì)檢測的目的和作用，為地下水資源的開發(fā)保護(hù)提供有效幫助。

參考文獻(xiàn)

[1] 鐘禮漢.地下水污染檢測技術(shù)研究進(jìn)展[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2020（3）：50.

[2] 張香玲.地下水的污染及其水質(zhì)檢測探討[J].冶金與材料，2019，39（5）：182-183.

[3] 位振亞，羅仙平，梁健，等.地下水污染檢測技術(shù)研究進(jìn)展[J].有色金屬科學(xué)與工程，2018，9（2）：103-108.

[4] 王艷，王明德.基于地下水水質(zhì)的檢測方法研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2019（11）：49-53.