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如何測(cè)試水質(zhì)？有限預(yù)算的化學(xué)測(cè)試

借助現(xiàn)代化學(xué)技術(shù)，即使在極低的濃度下，我們也可以檢測(cè)出水中的數(shù)千種化學(xué)物質(zhì)。越來(lái)越多的可用測(cè)試令人感到不知所措，并且絕大多數(shù)方法都需要最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。幸運(yùn)的是，我們不需要測(cè)試所有內(nèi)容！一組更小巧，更實(shí)用的測(cè)試可以很好地監(jiān)測(cè)化學(xué)水的質(zhì)量，以進(jìn)行監(jiān)控。好消息是，對(duì)于預(yù)算有限的情況，這些測(cè)試有低技術(shù)版本。

測(cè)試方法

用于監(jiān)測(cè)化學(xué)水質(zhì)量的典型的低技術(shù)，便攜式現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法可分為三類：

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(cè)試，用戶可以通過(guò)將紙或塑料條浸入水樣中并在周圍晃動(dòng)，或?qū)⑵涔潭ㄔ谒髦衼?lái)“激活”紙或塑料條。等待一小段時(shí)間后，用戶將測(cè)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(zhǔn)確性較差，特別是如果用戶不遵循說(shuō)明的話。

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

3、手持式數(shù)字儀器 –輕巧和便攜式數(shù)字儀表，色度計(jì)和光度計(jì)可用于水質(zhì)測(cè)試。它們提供了這三種測(cè)試方法中最準(zhǔn)確的結(jié)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(zhǔn)。盡管數(shù)字儀器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員有所幫助，并且是任何連續(xù)或遠(yuǎn)程監(jiān)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(cè)試。

化學(xué)水質(zhì)參數(shù)

確定了各種測(cè)試格式后，下一個(gè)問(wèn)題是：我們要測(cè)試什么？  聯(lián)合國(guó)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(jiān)測(cè)。在地球上天然富含氟和砷的礦物質(zhì)的地區(qū)，井水中的水含量可能很高，以至于長(zhǎng)期暴露會(huì)對(duì)人體健康構(gòu)成危險(xiǎn)。

我們?nèi)绾螠y(cè)試這些元素？

          · 氟化物：至少有一個(gè)彩色光盤測(cè)試套件可用于氟化物。然而，由于對(duì)準(zhǔn)確性的關(guān)注，便攜式數(shù)字色度計(jì)通常是優(yōu)選的。  測(cè)試系統(tǒng)Ackvo Caddisfly最近介紹了一種比色氟化物測(cè)試，可以通過(guò)智能手機(jī)應(yīng)用程序進(jìn)行讀取。

          · 砷：砷的便攜式現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試選項(xiàng)有限；這種污染物最好在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量。確實(shí)存在可商購(gòu)的測(cè)試套件，但是它們相對(duì)復(fù)雜并且需要幾個(gè)步驟。盡管使用這些測(cè)試套件“測(cè)量”的砷濃度可能不準(zhǔn)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(shù)在50-99 ug / L的樣品中檢測(cè)到砷。范圍。因此，聯(lián)合國(guó)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(cè)試中的砷監(jiān)測(cè)結(jié)果報(bào)告為“存在”或“不存在”，這是許多受天然砷污染影響的國(guó)家的飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

          · 硝酸鹽：   試紙和色盤測(cè)試套件均可用于硝酸鹽測(cè)試。硝酸鹽也可以用數(shù)字儀表測(cè)量。高水平的養(yǎng)分與化肥（氮和磷）和動(dòng)物糞便（氮）造成的農(nóng)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(jiān)測(cè)硝酸鹽是評(píng)估農(nóng)業(yè)和人類廢物對(duì)水質(zhì)影響的簡(jiǎn)單方法。

在資源允許的情況下，聯(lián)合國(guó)兒童基金會(huì)建議在監(jiān)視程序中增加三個(gè)化學(xué)參數(shù)：天然存在的金屬鐵和錳，以及總?cè)芙夤腆w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(fèi)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測(cè)試，也可以使用便攜式數(shù)字儀器進(jìn)行測(cè)量。用數(shù)字設(shè)備進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試被認(rèn)為對(duì)鐵和錳是可靠的。

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

在氯化分配系統(tǒng)中，監(jiān)視另外兩個(gè)化學(xué)參數(shù)很重要：pH和氯殘留量。

· pH：pH試紙和色盤測(cè)試廣泛可用。較昂貴的高科技選擇包括基于電極的pH計(jì)。pH是氫離子活性的量度，這意味著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(duì)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(cè)試殘留的氯氣，包括測(cè)試條，色盤甚至是用于測(cè)試游泳池的試劑盒。還存在可提供可靠的定量測(cè)量的便攜式數(shù)字儀表。

根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件和水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的重點(diǎn)，可以添加更多的化學(xué)測(cè)試?？梢詼y(cè)試堿度或硬度（包括鈣，鎂等；可提供現(xiàn)場(chǎng)工具包），氯化物（指示道路鹽分或海水入侵；存在測(cè)試工具包），溶解氧， 有機(jī)碳含量（BOD） ，COD，TOC），農(nóng)藥（特定的農(nóng)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(dāng)?shù)厥艿疥P(guān)注。 

但是，考慮到當(dāng)前的技術(shù)，這些附加測(cè)試中的絕大多數(shù)最好在實(shí)驗(yàn)室中執(zhí)行。