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如何測試水質(zhì)？有限預算的化學(xué)測試

借助現代化學(xué)技術(shù)，即使在極低的濃度下，我們也可以檢測出水中的數千種化學(xué)物質(zhì)。越來(lái)越多的可用測試令人感到不知所措，并且絕大多數方法都需要最先進(jìn)的實(shí)驗室設備。幸運的是，我們不需要測試所有內容！一組更小巧，更實(shí)用的測試可以很好地監測化學(xué)水的質(zhì)量，以進(jìn)行監控。好消息是，對于預算有限的情況，這些測試有低技術(shù)版本。

測試方法

用于監測化學(xué)水質(zhì)量的典型的低技術(shù)，便攜式現場(chǎng)測試方法可分為三類(lèi)：

1、 試紙 –這些是小的一次性使用的試紙，它們會(huì )改變顏色以指示特定化學(xué)物質(zhì)的濃度。取決于特定的測試，用戶(hù)可以通過(guò)將紙或塑料條浸入水樣中并在周?chē)蝿?dòng)，或將其固定在水流中來(lái)“激活”紙或塑料條。等待一小段時(shí)間后，用戶(hù)將測試條的顏色與色卡進(jìn)行比較，以讀取化學(xué)藥品的濃度。這些工具包非常簡(jiǎn)單，但是與其他方法相比，準確性較差，特別是如果用戶(hù)不遵循說(shuō)明的話(huà)。

2、彩色光盤(pán)套件 –彩色光盤(pán)測試套件可用于多種化學(xué)測試。在典型的設置中，用戶(hù)將粉包或幾滴液態(tài)試劑添加到可重復使用的塑料管中的水樣品中。然后，用戶(hù)將樣品管放在一個(gè)小的塑料觀(guān)察箱中。該觀(guān)察盒包含一個(gè)塑料盤(pán)，上面印有顏色漸變。用戶(hù)旋轉色盤(pán)以找到與樣品顏色最匹配的部分，然后從色盤(pán)中讀取化學(xué)物質(zhì)的濃度。彩色光盤(pán)套件通常具有多個(gè)步驟，并且通常包括規定的等待時(shí)間，因此它們稍微復雜一些且成本較高，但通常更為精確。

3、手持式數字儀器 –輕巧和便攜式數字儀表，色度計和光度計可用于水質(zhì)測試。它們提供了這三種測試方法中最準確的結果，但它們也比以前的選擇更昂貴，更精致。這些儀器需要電池和校準。盡管數字儀器對現場(chǎng)技術(shù)人員有所幫助，并且是任何連續或遠程監控網(wǎng)絡(luò )的重要組成部分，但它們不太適合“公民科學(xué)”或眾包水質(zhì)測試。

化學(xué)水質(zhì)參數

確定了各種測試格式后，下一個(gè)問(wèn)題是：我們要測試什么？  聯(lián)合國兒童基金會(huì )建議優(yōu)先進(jìn)行氟化物，砷和硝酸鹽的化學(xué)監測。在地球上天然富含氟和砷的礦物質(zhì)的地區，井水中的水含量可能很高，以至于長(cháng)期暴露會(huì )對人體健康構成危險。

我們如何測試這些元素？

          · 氟化物：至少有一個(gè)彩色光盤(pán)測試套件可用于氟化物。然而，由于對準確性的關(guān)注，便攜式數字色度計通常是優(yōu)選的。  測試系統Ackvo Caddisfly最近介紹了一種比色氟化物測試，可以通過(guò)智能手機應用程序進(jìn)行讀取。

          · 砷：砷的便攜式現場(chǎng)測試選項有限；這種污染物最好在實(shí)驗室中測量。確實(shí)存在可商購的測試套件，但是它們相對復雜并且需要幾個(gè)步驟。盡管使用這些測試套件“測量”的砷濃度可能不準確，但套件幾乎可以在所有大于100微克/升（ug / L）的所有樣品中以及大多數在50-99 ug / L的樣品中檢測到砷。范圍。因此，聯(lián)合國兒童基金會(huì )建議使用50 ug / L的參考濃度將這些便攜式測試中的砷監測結果報告為“存在”或“不存在”，這是許多受天然砷污染影響的國家的飲用水標準。

          · 硝酸鹽：   試紙和色盤(pán)測試套件均可用于硝酸鹽測試。硝酸鹽也可以用數字儀表測量。高水平的養分與化肥（氮和磷）和動(dòng)物糞便（氮）造成的農業(yè)污染有關(guān)。廁所，污水，垃圾填埋場(chǎng)和工業(yè)污染也可能造成氮。監測硝酸鹽是評估農業(yè)和人類(lèi)廢物對水質(zhì)影響的簡(jiǎn)單方法。

在資源允許的情況下，聯(lián)合國兒童基金會(huì )建議在監視程序中增加三個(gè)化學(xué)參數：天然存在的金屬鐵和錳，以及總溶解固體總量（TDS）。這三者都可能引起味道和氣味問(wèn)題，可能促使消費者尋找更具吸引力的且可能不安全的水源

· 鐵和錳：兩種金屬都可以使用試紙和色盤(pán)測試，也可以使用便攜式數字儀器進(jìn)行測量。用數字設備進(jìn)行的現場(chǎng)測試被認為對鐵和錳是可靠的。

· TDS：TDS包含無(wú)機鹽的混合物，主要是鈉，氯化物，鉀，鈣和鎂。而不是測試特定的組件，而是通過(guò)使用數字儀表測量水的電導率來(lái)監視TDS 。盡管至少有一個(gè)電導率儀與智能手機相連，但這里沒(méi)有可使用的測試條或彩色磁盤(pán)套件。

在氯化分配系統中，監視另外兩個(gè)化學(xué)參數很重要：pH和氯殘留量。

· pH：pH試紙和色盤(pán)測試廣泛可用。較昂貴的高科技選擇包括基于電極的pH計。pH是氫離子活性的量度，這意味著(zhù)它告訴我們水的酸性或堿性。pH值不是污染物，而是化學(xué)主變量。它會(huì )影響其他化學(xué)成分的行為，包括殘留氯氣對微生物污染的有效性。pH值的突然變化也可能顯示出處理廠(chǎng)的故障或天然水體中的污染事件（例如，非法的工業(yè)排放）。

· 氯氣：有許多簡(jiǎn)單的方法可以測試殘留的氯氣，包括測試條，色盤(pán)甚至是用于測試游泳池的試劑盒。還存在可提供可靠的定量測量的便攜式數字儀表。

根據當地條件和水質(zhì)監測項目的重點(diǎn)，可以添加更多的化學(xué)測試。可以測試堿度或硬度（包括鈣，鎂等；可提供現場(chǎng)工具包），氯化物（指示道路鹽分或海水入侵；存在測試工具包），溶解氧， 有機碳含量（BOD） ，COD，TOC），農藥（特定的農藥或肥料）或采礦/工業(yè)污染物（例如，多氯聯(lián)苯，氰化物）。最后，重金屬，例如鉛，汞，銅，鉻等，通常在當地受到關(guān)注。 

但是，考慮到當前的技術(shù)，這些附加測試中的絕大多數最好在實(shí)驗室中執行。