水质分析中的常见指标以及标准物质在其中的作用
在此，我们将依据GB 5749-2022《生活饮用水卫生标准》中的表1，对水质常规指标进行深入浅出的解读。这些数据，就如同体检报告上的各项指标，默默讲述着水质的故事。让我们一起，探索那数据背后的意义，守护我们的饮水安全。
一、微生物指标 饮用水需要检测微生物指标，如菌落总数、总大肠菌群、大肠埃希氏菌等，如果这些指标不合格，易引发细菌感染、寄生虫病，使人出现腹痛、腹泻等消化道症状。
二、感官性状指标 1、色度：天然水或处理后的各种水进行颜色定量测定时的指标。标准限值：15度。 2、浑浊度：水中悬浮及胶体状态的颗粒。标准限值：1NTU。 3、臭和味：被污染的水体往往具有不正常的气味。用鼻子闻到的叫做臭，口尝到的叫做味。标准限值：无异臭、无异味。 4、肉眼可见物：水中存在的、可以肉眼观察到的颗粒或其他悬浮物质。标准限值：不得含有。 超标危害：感官性状指标主要是其他指标的表征体现，一般没有直接危害。如浑浊度超标水样中悬浮物容易吸附细菌、病毒等。
三、一般化学指标 1、pH值：氢离子浓度倒数的对数。标准限值：6.50~8.50。 超标危害：对管道的腐蚀进而引起间接中毒。 2、总硬度：主要是指水中钙、镁离子的含量。硬度分为碳酸盐硬度及非碳酸盐硬度。碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度的总和称总硬度。标准限值：450mg/L。 超标危害：引起胃肠道功能紊乱，容器结垢，腐蚀设备等。 3、溶解性总固体（TDS）：溶解在水里的无机盐和有机物的总称，主要成分有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、CO32-、HCO3-、SO42-、NO3-等。标准限值：1000mg/L。 超标危害：味道差，口感差，水壶结垢。
四、无机非金属指标 1、硫酸盐：主要来自石膏和其他含硫酸盐沉积物的溶解。标准限值：250mg/L。 超标危害：大量摄入导致腹泻、脱水、胃肠道紊乱。 2、氯化物：广泛存在于水中，来源于天然矿物沉积、海水入侵、农业灌溉等。标准限值：250mg/L。 超标危害：腐蚀管路，引入咸味，对胃液分泌、水代谢有影响，从而诱发各种疾病。 3、氟化物：广泛存在于水中，来源于天然矿物沉积。标准限值：1.0mg/L。 超标危害：适量的氟对身体有益，可预防龋齿。摄入过多对人体有害，容易导致氟斑牙、氟骨症。 4、氰化物：自然水体一般不存在氰化物，水中来源主要是工业污染、石油化工、农药、电镀等。标准限值：0.05mg/L。 5、硝酸盐氮、氨氮：硝酸盐、亚硝酸盐和氨是氮循环的组成部分。除来自地层外，还主要来源工业废水、生活污水、肥料等。标准限值：硝酸盐氮10mg/L，氨氮0.5mg/L。 超标危害：本体无毒。在体内形成亚硝酸盐，可导致高铁血红蛋白症。在胃肠道形成亚硝胺，使动物致畸、致癌、致突变。
五、金属指标 1、铝：来源于工业污染及混凝剂（如硫酸铝、聚合氯化铝、明矾等）的使用，产生的铝化合物随污水进入水体。标准限值：0.20mg/L。 超标危害：铝是一种低毒金属元素，并非人体需要的微量元素，不会导致急性中毒，人体摄入铝后仅有10%-15%能排泄到体外，大部分会在体内蓄积，与多种蛋白质、酶等人体重要成分结合，影响体内多种生化反应，长期摄入会损伤大脑，导致痴呆，还可能出现贫血、骨质疏松等疾病。
2、铁：铁是人体的必需元素。铁是地壳层中第二丰富的金属，以多种形式存在于天然水中。水中的铁通常以Fe3+的形式出现，而较易溶解的Fe2+可能在脱氧的情况下出现。标准限值：0.30mg/L。 超标危害：当水中含铁量超过0.30mg/L会使衣服、器皿、设备等着色。在含铁量大于 0.50mg/L时，水的色度可能会大于30度。饮用水铁过多可引起食欲不振、呕吐、腹泻、胃肠道紊乱、大便失常等症状。
3、锰：是地壳中较为丰富的元素之一，地下水中锰的质量浓度可以达到每升几毫克。常和铁结合在一起。 标准限值：0.10 mg/L。 超标危害：高浓度锰有毒性，锰主要危害中枢神经系统，可以出现颓废、肌张力增加、震颤和智力减退等中毒症状。但还未达到此水平时根据味道就需对水进行处理了。当锰的质量浓度超过0.10mg/L,会使饮用水发出令人不快的味道，并使器皿和洗涤的衣服着色。如果溶液中Mn2+的化合物被氧化，会形成沉淀，造成结垢。
4、铜：是一种存在于地壳和海洋中的金属。在地壳中的含量约0.01%。自然界中的铜多数以化合物(铜矿物)存在。标准限值：1.0mg/L。 超标危害：铜是人体重要的必需微量元素，但重金属又有一定毒性。毒性强弱与重金属进入人体的方式和剂量有关。金属铜不易溶解，毒性比铜盐（醋酸铜和硫酸铜)小。铜超标引起急性和慢性中毒，急性中毒有急性胃肠炎、溶血和贫血；慢性中毒有记忆力减退、注意力不集中，易激动、多发性神经炎等。
5、锌：在自然界中多以硫化物状态存在。主要含锌矿物是闪锌矿。也有少量氧化矿，如菱锌矿，电池的重要原料。水中锌含量很小，但水流经镀锌管道可能被污染，使水的浑浊度升高，具有不舒服的金属味。标准限值：1.0mg/L。 超标危害：锌是人体不可缺少的微量元素，但锌超标也有危害：1.锌与硒有拮扰性，人体大量摄入锌后降低了硒的解毒作用，容易引起某些有毒元素的慢性中毒或诱发某些疾病；2.大量的锌能抑制吞噬细胞的活性和杀菌力，从而降低人体的免疫功能，使抗病能力减弱；3.过量的锌致使铁参与造血机制发生障碍从而使人体发生顽固性缺铁性贫血；4.长期大剂量锌摄入可诱发人体的铜缺乏。
6、砷：在地壳中广泛存在，大多以硫化砷或金属砷酸盐和砷化物形式存在。某些地区水砷偏高（地方病)，有的来自治炼废水、矿物溶出。标准限值：0.01mg/L。 超标危害：砷是饮水中一种重要的污染物，国际癌症研究机构 (IARC）确认是使人致癌的物质之一。
7、汞：在自然界中分布量很少，但普遍存在，一般动物植物中都含有微量的汞。汞的用途广泛，人类活动造成水体汞污染，主要来自系碱、塑料、电池、电子、化工废水还有农药、化肥等使用。标准限值：0.001mg/L。 超标危害：金属汞和无机汞损伤肝脏和肾脏，但一般不形成累积中毒。有机汞（如甲基汞）等毒性高，能损伤大脑，在体内停留时间长，即使剂量很少也可累积致毒，如日本的水俣病。
8、镉：在自然界中常以化合物状态存在，一般水中含量很低。镉在电镀、颜料、塑料、稳定剂、Ni-Cd电池工业、电视显像管制造等工业领域使用广泛。镉的污染主要来源工业排放。标准限值：0.005mg/L。 超标危害：镉是人体非必需元素，正常环境状态下，不会影响人体健康。镉被人体吸收后，在体肉形成镉硫蛋白，选择性地蓄积在肝肾中。从而影响肝、肾器官中酶系统的正常功能，使骨路的生长代谢受阻碍，从而造成骨路疏松、萎缩、变形等。如日本的痛痛病。
9、铬（六价）：铬属于分布较广的元素之一。自然界中主要以铬铁矿FeCr204形式存在。铬的污染源有含铬矿石的加工，金属表面处理、皮革鞣制、印染等排放的污水。标准限值（六价铬）：0.05mg/L。 超标危害：铬是人体必需的微量元素，在机体的糖代谢和脂代谢中发辉特殊作用。铬的毒性与其价态有关，金属铬对人体几乎无害，六价铬才有毒。六价铬比三价铬毒性高。六价铬对人主要是慢性毒害，它可以通过消化道、呼吸道、皮肤和粘膜侵入人体，在体内主要蓄积在肝、肾和内分泌腺中。通过呼吸道进入的易积存在肺部。
10、铅：铅在地壳中含量为0.16%，很少以游离态存在于自然界，工业中含铅废气、废水、废渣等可以污染水源。自来水的铅还来自含铅的管道系统，如输水管、焊料、管件及其接头，聚氯乙烯水管材、管件可能含铅，因为铅作为稳定剂用于生产该种塑料管。标准限值：0.01mg/L。 超标危害：铅中毒对机体的影响是多器官、全身性的，临床表现复杂，且缺乏特异性，比较明确的是：1、引起血红蛋白合成障碍；2、损害神经系统；3、损害肾脏；4、损害生殖器官；5、影响子代。病期较长的患者并有贫血，面容呈灰色，伴心悸、气促、乏力等。牙与指甲因铅质沉者而染黑色，有的牙龈出现黑色。编辑搜图 六、有机物（综合）指标 1、高锰酸盐指数（以O₂计）：是指水样在规定的氧化剂和氧化条件下的可氧化物质的总量。标准限值：3mg/L。 超标危害：高锰酸盐指数是反应饮用水中有机污染物总体水平的一项指标，与肝癌和胃癌死亡率之间有非常显著的相关关系。 2、三氯甲烷：是一种有机合成原料，主要用来生产氟氯昂。可用于有机合成及麻醉剂，脂肪、橡胶、树脂、油类、蜡、磷、碘和粘合压克力的溶剂，青霉素，精油、生物碱等的萃取剂，在生产过程中的废水污染水体。饮用水中三氯甲烷的形成在很大程度上取决于用作消毒剂的氯和在水源中存在的前体之间相互反应。标准限值：0.06mg/L。 超标危害：主要作用于中枢神经系统，具有麻醉作用，对心，肝，肾有损害，主要引起肝脏损害，并有消化不良、乏力、头痛、失眠等症状。并认为对人具有潜在的致癌危险性。 在使用相关仪器设备对水质进行检测的同时，需要确保已有仪器的正确值，这就需要用到相关的标准物质进行校准，那标准物质在其中起到了什么作用呢？ 水质检测标准物质主要用于保证水质检测结果的准确性。这些标准物质在环境监测中起到重要的作用，可以用于测定水样中污染物质的浓度。此外，这些标准物质还可以被用于制定一些环境标准，如水质标准，以保证水质监测检测结果的合理性和可靠性，进而保证公众的生命健康和生活的安全。
具体来说，水质检测标准物质有以下用途：
1. 质量控制：在实验室内部的质量控制程序中，标准物质可被用作质控样品，通过比较实际测试结果与标准物质的不确定度，来评估实验的准确度和精密度。
2. 比对试验：标准物质可以作为基准，用于比较不同实验室或不同测量方法的结果，以评估其准确性和一致性。
3. “盲样”分析：在某些情况下，标准物质会被混入实际样品中，以测试实验室对特定污染物的检测能力。
4. 校准仪器：标准物质可用于校准测量仪器，确保其准确性。
5. 标定溶液浓度：标准物质可以用来标定用于样品前处理的溶液，确保这些溶液的浓度准确无误。
6. 评价分析方法：通过使用标准物质，可以对新开发或改进的分析方法进行验证，确保其有效性。 值得注意的是，某些特殊的水质检测标准物质如水中氨氮溶液标准物质和水中铵离子溶液标准物质，不仅可用于上述用途，还可以直接用于对排放的氨氮污染物进行准确测定，为环保领域的新技术新方法研究、新标准验证、质量控制、能力验证样品检测等方面提供技术保障。
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