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如何测试水质?有限预算的化学测试

借助现代化学技术,即使在极低的浓度下,我们也可以检测出水中的数千种化学物质。越来越多的可用测试令人感到不知所措,并且绝大多数方法都需要最先进的实验室设备。幸运的是,我们不需要测试所有内容!一组更小巧,更实用的测试可以很好地监测化学水的质量,以进行监控。好消息是,对于预算有限的情况,这些测试有低技术版本。


测试方法

用于监测化学水质量的典型的低技术,便携式现场测试方法可分为三类:

1、 试纸 –这些是小的一次性使用的试纸,它们会改变颜色以指示特定化学物质的浓度。取决于特定的测试,用户可以通过将纸或塑料条浸入水样中并在周围晃动,或将其固定在水流中来“激活”纸或塑料条。等待一小段时间后,用户将测试条的颜色与色卡进行比较,以读取化学药品的浓度。这些工具包非常简单,但是与其他方法相比,准确性较差,特别是如果用户不遵循说明的话。

2、彩色光盘套件 –彩色光盘测试套件可用于多种化学测试。在典型的设置中,用户将粉包或几滴液态试剂添加到可重复使用的塑料管中的水样品中。然后,用户将样品管放在一个小的塑料观察箱中。该观察盒包含一个塑料盘,上面印有颜色渐变。用户旋转色盘以找到与样品颜色最匹配的部分,然后从色盘中读取化学物质的浓度。彩色光盘套件通常具有多个步骤,并且通常包括规定的等待时间,因此它们稍微复杂一些且成本较高,但通常更为精确。

3、手持式数字仪器 –轻巧和便携式数字仪表,色度计和光度计可用于水质测试。它们提供了这三种测试方法中最准确的结果,但它们也比以前的选择更昂贵,更精致。这些仪器需要电池和校准。尽管数字仪器对现场技术人员有所帮助,并且是任何连续或远程监控网络的重要组成部分,但它们不太适合“公民科学”或众包水质测试


化学水质参数

确定了各种测试格式后,下一个问题是:我们要测试什么?  联合国儿童基金会建议优先进行氟化物,砷和硝酸盐的化学监测。在地球上天然富含氟和砷的矿物质的地区,井水中的水含量可能很高,以至于长期暴露会对人体健康构成危险。

我们如何测试这些元素?

          · 氟化物:至少有一个彩色光盘测试套件可用于氟化物。然而,由于对准确性的关注,便携式数字色度计通常是优选的。  测试系统Ackvo Caddisfly最近介绍了一种比色氟化物测试,可以通过智能手机应用程序进行读取

          · 砷:砷便携式现场测试选项有限;这种污染物最好在实验室中测量。确实存在可商购的测试套件,但是它们相对复杂并且需要几个步骤。尽管使用这些测试套件“测量”的砷浓度可能不准确,但套件几乎可以在所有大于100微克/升(ug / L)的所有样品中以及大多数在50-99 ug / L的样品中检测到砷。范围。因此,联合国儿童基金会建议使用50 ug / L的参考浓度将这些便携式测试中的砷监测结果报告为“存在”或“不存在”,这是许多受天然砷污染影响的国家的饮用水标准。

          · 硝酸盐:   试纸和色盘测试套件均可用于硝酸盐测试。硝酸盐也可以用数字仪表测量。高水平的养分与化肥(氮和磷)和动物粪便(氮)造成的农业污染有关。厕所,污水,垃圾填埋场和工业污染也可能造成氮。监测硝酸盐是评估农业和人类废物对水质影响的简单方法。


在资源允许的情况下,联合国儿童基金会建议在监视程序中增加三个化学参数:天然存在的金属铁和锰,以及总溶解固体总量(TDS)。这三者都可能引起味道和气味问题,可能促使消费者寻找更具吸引力的且可能不安全的水源

· :两种金属都可以使用试纸和色盘测试,也可以使用便携式数字仪器进行测量。用数字设备进行的现场测试被认为对铁和锰是可靠的。

· TDSTDS包含无机盐的混合物,主要是钠,氯化物,钾,钙和镁。而不是测试特定的组件,而是通过使用数字仪表测量水的电导率来监视TDS 。尽管至少有一个电导率仪与智能手机相连,但这里没有可使用的测试条或彩色磁盘套件。

在氯化分配系统中,监视另外两个化学参数很重要:pH和氯残留量。

· pH:pH试纸和色盘测试广泛可用。较昂贵的高科技选择包括基于电极的pH计。pH是氢离子活性的量度,这意味着它告诉我们水的酸性或碱性。pH值不是污染物,而是化学主变量。它会影响其他化学成分的行为,包括残留氯气对微生物污染的有效性。pH值的突然变化也可能显示出处理厂的故障或天然水体中的污染事件(例如,非法的工业排放)。

· 氯气:有许多简单的方法可以测试残留的氯气,包括测试条,色盘甚至是用于测试游泳池的试剂盒。还存在可提供可靠的定量测量的便携式数字仪表。

根据当地条件和水质监测项目的重点,可以添加更多的化学测试。可以测试碱度或硬度(包括钙,镁等;可提供现场工具包),氯化物(指示道路盐分或海水入侵;存在测试工具包),溶解氧 有机碳含量(BOD) ,COD,TOC),农药(特定的农药或肥料)或采矿/工业污染物(例如,多氯联苯,氰化物)。最后,重金属,例如铅,汞,铜,铬等,通常在当地受到关注。 

但是,考虑到当前的技术,这些附加测试中的绝大多数最好在实验室中执行。

水质测试

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