一、概述
水质检测是对水体中物理、化学、生物指标的系统化分析,旨在评估水体健康度、污染程度及适用性(如饮用水、农业灌溉、工业用水)。
核心检测目标:
1. 安全性评估:检测有毒有害物质(重金属、有机物、病原微生物)对人体健康和生态系统的风险。
2. 合规性验证:确保水质符合国家(如GB 5749、GB 3838)及国际(WHO、EPA)标准。
3. 污染溯源与治理:识别污染源(工业、农业、生活污水)并指导治理措施。
检测对象分类:
· 饮用水:微生物、重金属、消毒副产物(如三氯甲烷)。
· 地表水/地下水:化学需氧量(COD)、氨氮、总磷、石油类。
· 工业废水:特征污染物(如电镀废水的六价铬、制药废水的抗生素残留)。
· 海水:盐度、营养盐(硝酸盐、磷酸盐)、微塑料。
二、检测标准
检测类别 | 国际标准 | 国内标准 | 限值示例 |
微生物指标 | ISO 9308-1(大肠杆菌) | GB 5749-2022(生活饮用水卫生标准) | 总大肠菌群:不得检出/100 mL |
重金属 | EPA 200.8(ICP-MS法) | GB/T 5750.6-2023(金属指标) | 砷≤0.01 mg/L,铅≤0.01 mg/L |
有机物 | EPA 525.2(GC-MS法) | HJ 834-2017(半挥发性有机物) | 苯并[a]芘≤0.00001 mg/L(GB 3838) |
营养盐 | ISO 13395(硝酸盐检测) | GB/T 11893-1989(总磷测定) | 总磷≤0.2 mg/L(湖泊Ⅲ类水) |
感官指标 | ISO 7027(浑浊度) | GB/T 5750.4-2023(色度、臭和味) | 浑浊度≤1 NTU(饮用水) |
三、检测设备与技术
检测项目 | 设备/技术 | 检测限 | 适用场景 | 优缺点 |
分光光度计 | 哈希DR6000(紫外-可见) | COD:5 mg/L | 常规化学指标(COD、氨氮、总磷) | 成本低,操作简便 |
原子吸收光谱仪 | 安捷伦240Z(火焰/石墨炉) | 重金属(如Cd):0.001 mg/L | 痕量重金属定量分析 | 高精度,需单元素检测 |
气相色谱-质谱联用(GC-MS) | 岛津GCMS-QP2020 NX | 有机污染物:0.001 μg/L | 复杂有机物(PAHs、农药残留)检测 | 高灵敏度,需复杂前处理 |
离子色谱仪 | 赛默飞ICS-6000 | 阴离子(NO₃⁻、F⁻):0.01 mg/L | 饮用水、工业废水离子分析 | 多离子联检,抗干扰性强 |
微生物检测系统 | 梅里埃VIDAS全自动酶联免疫仪 | 大肠杆菌:1 CFU/100 mL | 病原微生物快速筛查 | 自动化高,18小时出结果 |
在线水质分析仪 | 哈希Amtax Compact(氨氮、COD) | 氨氮:0.1 mg/L | 污水处理厂实时监控 | 连续运行,维护频繁 |
四、检测流程
1. 采样与保存
· 采样点布设:
o 地表水:按《HJ 494-2009》网格法布点(如河流断面左、中、右)。
o 饮用水:采集管网末梢水,放水5分钟后取样。
· 样品保存:
o 微生物样品:无菌瓶4℃冷藏,4小时内检测。
o 重金属样品:加HNO₃至pH≤2,避光保存(7天内分析)。
2. 实验室分析
· COD测定:重铬酸钾消解法(HJ 828-2017),消解后620 nm比色。
· 重金属检测:微波消解→石墨炉原子吸收法(如铅、镉)。
· 微生物培养:滤膜法(0.45 μm滤膜)→m-Endo培养基培养(37℃×24小时)。
3. 数据处理与报告
· 对比限值(如地表水Ⅲ类COD≤20 mg/L)。
· 计算污染指数(如单因子污染指数、综合污染指数)。
五、费用与周期
检测项目 | 费用范围 | 检测周期 |
常规指标(COD/氨氮/总磷) | 200-600元/样 | 1-2个工作日 |
重金属全项(8项) | 1500-4000元/样 | 3-5个工作日 |
有机污染物(GC-MS) | 5000-12000元/样 | 5-7个工作日 |
微生物检测 | 800-2000元/样(大肠杆菌/军团菌) | 1-3个工作日 |
在线监测系统 | 设备+运维:20万-100万元/套 | 实时数据(月度报告) |
应急检测 | 5000-20000元/次(24小时响应) | 现场4小时出结果 |
六、实际应用
1. 饮用水安全保障
· 水厂出水检测:某市水厂检测三氯甲烷0.05 mg/L(限值0.06 mg/L),确认消毒工艺合规。
· 老旧管网铅污染:石墨炉原子吸收法检测铅0.015 mg/L(超标50%),推动管道更换计划。
2. 工业废水治理
· 电镀废水处理:ICP-MS检测六价铬从50 mg/L降至0.05 mg/L(GB 21900),验证还原沉淀工艺有效性。
· 石化废水回用:GC-MS分析石油类物质从100 mg/L降至5 mg/L,实现90%回用率。
3. 地表水生态保护
· 湖泊富营养化治理:总磷从0.5 mg/L降至0.1 mg/L(GB 3838 Ⅲ类),通过生态浮床技术修复。
· 河流跨界污染溯源:离子色谱法追踪硝酸盐来源,锁定农业面源污染(化肥淋失)。
4. 突发污染事件应对
· 化学品泄漏应急:便携式GC-MS检测苯浓度超标100倍,启动活性炭吸附应急方案。
· 蓝藻水华预警:叶绿素a在线监测值>50 μg/L,提前启动曝气设备抑制藻类爆发。
七、注意事项
1. 采样规范性:
· 避免采样容器污染(如重金属样品禁用玻璃瓶)。
2. 干扰消除:
· 高氯废水COD检测需改用氯气校正法(HJ/T 70-2001)。
3. 质量控制:
· 每批次样品插入10%空白样与平行样,偏差≤10%。
4. 法规更新:
· 跟踪《生活饮用水卫生标准》修订(如2023年新增2项微塑料指标)。