马超

【摘 要】水质分析是环境保护和水质评估的基本依据，而水质检测过程环节较多，这使得检测数据离散较大，针对这个问题，笔者结合多年水质分析检验，基于水体成分之间的耦合关系，给出了对常见检测结果进行科学判定的方法。

【关键词】水质分析；检测数据；科学合理；准确可靠；方便快捷

0 引言

十九大明确指出了建设生态文明的现代化强国的国家战略，作为水质检测工作者，做好本职工作就是践行十九大精神。水质检测结果的准确性与合理性具有重要现实意义，是相关部门监管和决策的基本依据。然而，由于水质检测结果受许多因素影响，整个检测过程环节较多，这都给数据的可靠性带来了挑战，故要保证这些数据的科学性，对检测结果进行必要的科学分析具有重要意义。

我国幅员辽阔，自然环境中的水质成分较为复杂，而工农业生产对水质的扰动又加剧了这种复杂性。但是总体来讲，水体中的这些成分之间依然具有某种相对固定的耦合关系，部分素之间的耦合性还是较为密切的，呈现出较为稳定的规律性。考虑到这些耦合关系和内在规律，通过这些物理量的测定来判定水质的好坏具有科学性。笔者基于多年从事水质分析的现场经验，借助于水体成分之间的关系，对实验室检测数据进行了合理性分析。

1 水体电导率与其离子总量以及矿化度的耦合系

电导率是用于定量表征物体导电能力的一个物理量，在本文中，用来表征水体导电的能力。纯净水的导电性能是极为微弱的，但是天然水体中可能含有一种或多种有机物或无机物，这些物质的存在使水体的导电性大为提高。

而能表征这种物质含量的一个名词是矿化度，能定量表征水体中无机矿物质的含量，也是水质检测时常用的一个指标，正常水体的矿化度与其在103～105℃烘干后所残留的可虑性物质相同。目前矿化度的测定常用重量法，用该方法测定矿化度时可能的误差来源主要有三个方面：

（1）水体样本在蒸发和烘干时HCO-3完全转换为CO■■，这引起其重量减少50%；

（2）NO-3和Cl-在烘干时部分损失，如MgCl2转化为MgO·MgCl2等，这诱发了负误差；

（3）有些盐类在103～105℃烘干时，依然含有部分结晶水，而在测定质量时又吸潮，诱发了正误差。

水体的导电性和矿化度都与水体中离子的种类和含量有关，甚至是决定性的，故它们之间存在因果关系。对于某一范围的水体，这些离子的分布相对是稳定的，所以导电性和矿化度的关系也同样是相对稳定的。一些现有的研究结果表明，表征导电性的电导率和水体的矿化度之间具有某种关系（如图1所示），进一步的研究结果表明，其表征相关性的相关系数为，图1中曲线的斜率约为。

图1 水的电导率与其矿化度的相关性

水质分析中另一个常用的量是离子总量，其数值的大小是氯化物、Ca、硫酸盐、Mg、K、Na及碳酸盐等离子的总和，但矿化度时水体中无机物成分的总和，在数值上两者较为接近，但矿化度和这些离子在检测时存在误差，其差值应不超过10%。

2 离子与阴阳离子总量之间的对比关系

在理论意义上，用摩尔浓度表示的阴阳离子总量两者是相等的，但考虑到检测误差以及离子检测不全等因素，两者的偏差不宜超过10%，若超过此值应该在寻找引起偏大的原因。如在某次分析检测中发现钠离子一项的量就超过了其余各离子量的总和，显然此次检测存在问题，应该寻找误差原因，查找试验记录后发现是取样的体积记录有误。在多年是实践中，时常有检测部分离子的水样，这为其它离子间的合理性检测带来了困难，但是在一般情况下，阴离子总量（mg/L）和矿化度之间有一个关系，也即前者是后者的三分之二。

3 pH值与HCO3和游离CO2之间的关系

（1）含有游离CO2和HCO■■的水，其pH值为：

pH=6.37-1g694+1g23.8=7.8Cl（1）

式中：A为HCO■■的含量，mg/L；B为游离CO■■的含量，mg/L。

如某一实测数据中，pH为7.7，HCO■■为694mg/L，游离的CO2为23.8mg/L。按式（1）计算pH，pH=6.37-1g694+1g23.8=7.8。

（2）含有HCO■■和CO■■离子的水，其pH值为：

pH=10.31-1gA+1gC（2）

式中：B为CO■■的含量，mg/L，Cl的含义同前。

如某一实测数据中：pH为8.6，HCO■■为651mg/L，游离二氧化碳为17.9mg/L。按式（2）计算：pH=10.31-1g651+1g17.9=8.7。

（3）仅含有HCO■■离子而不显著含CO■■离子，也不含游离CO2的水， 其pH=8.41。

总之，在实际检测工作中，考虑到pH及其它离子的测定都可能产生误差，所以这些分析工作主要是判定测试结果的合理性，还不能用于定量审查，又如在实际测试中，pH>8.41时应该检测处CO■■；pH<8.41时应该检测出游离CO2，但在少数情况下，水体可能遭到某种污染，影响了显色剂的正常显色，这导致pH>8.3时亦可能会检测出CO■■，这种偶然性的特殊情况在实际检测中就要区别对待。

4 侵蝕性二氧化碳和游离二氧化碳之间的关系

游离CO2的含量在理论上应该大于侵蚀性CO2的含量，若出现异常情况，需要对分析检测过程进行分析，查找原因。当有游离CO2存在时，侵蚀性CO2滴定溶液的用量要接近甚至大于HCO■■滴定溶液用量，反之，就需要从分析检测方面查找原因。

5 总氮与氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮之间的关系

总氮是一个非常有参考意义的物理量，其指可溶性及悬浮颗粒中的含氮量，所以在理论上它应该大于氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮的总和，如果出现氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮的总和大于总氮的反常现象，则应查找检测分析上的原因。如在某引黄输水工程中，采用两家检测单位同时独立检测的方式，结果是一家的比另一家的小很多，又让两家单位在现场同时进行检测，两家介绍了检测方法后发现，先前总氮检出较高的单位，其所检测的硝酸盐氮的含量大于总氮量，进一步对比发现，其所采用的药品及检测过程存在不规范行为，导致检测结果出现矛盾。

6 结束语

综上所述，正常水体中各成分之间存在较为稳定的关系，这些内在的规律可以被我们利用，而基于这些内在规律对检测结果进行校核，是提高检测结果准确性的一种有效方式，对于提高检测结果的可靠性具有重要意义，也是检测工作者所必备的科学素养。

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