探究水质分析中的检出限及其确定方法
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摘要：为了缓解水污染问题，高效开展水质分析工作就变得尤其重要，其中，检出限是关键的质量控制参数之一，是排除水质检测报告中虚假值的关键点，据此，本文首先介绍了水质分析中的检出限，然后探究了如何确定水质分析中的检出限。
关键词：水质分析;检出限;确定方法
中图分类号：X83 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）05-0-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.05.078
Abstract： In order to alleviate the problem of water pollution， it is especially important to carry out water quality analysis work efficiently. Among them， the detection limit is one of the key quality control parameters， which is the key point to exclude the value in the water quality test report. Based on this， the author first introduces the detection limit in water quality analysis， and then explores how to determine the detection limit in water quality analysis.
Key words： Water quality analysis; Detection limit; Determination method
人类生活和生产活动的开展都离不开水，且生活饮用水的水质状况影响着人类的健康水平，水质分析工作的开展则有助于改善人类生活与生产用水的水质状况。水质分析（又称水化学分析）是指用化学和物理的方式测定水中各种化学成分的含量[1]，其中，检出限对排除水质检测报告中的虚假值至关重要，对此，本文主要探究水质分析中的检出限及其确定方法。
1 检出限的介绍
检出限（LOD）的概念首次由德国人H·Kaiser于1947年提出，是分析方法、测试仪器灵敏度的衡量指标之一。关于检出限的定义，不同国家标准的表述有所差异，但都与IUPAC（国际纯粹与应用化学联合会）的规定接近，即：用质量或浓度表示检出限，具体指利用最小分析信号xL得到的最低浓度cL或最低质量qL，其中最小分析信号xL由特定的分析方法测得。据此，对检出限的分类为：一是仪器检出限（IDL），其反映了测试仪器的检出能力，但因其未将样品制备的影响考虑其中，故其值总低于方法检出限，同时仪器检出限常用于统计分析数据和比较不同仪器的使用性能;二是方法检出限（MDL），其与仪器噪声、样品性质和预处理有关联，是不同实验室、分析员和分析方法效能的衡量标准，故在数据报告中需要提供方法检出限，用以反映某一数据的局限性与不确定性[1]。定量限（LOQ）体现的是分析方法是否具备灵敏度的定量检测能力，其一般取决于分析对象、分析方法和介质[2]。在水质分析中，检出限的精准确定是保障水质检测报告可靠性的关键，常用的确定方法包括紫外线光域范围技术、原子光谱技术、生物化学技术、原子吸收技术和电化学技术。
2 水质分析中检出限的确定方法
2.1 紫外线光域范围技术
紫外线（UV）是指电磁波谱中波长从10～400nm辐射的总称，其中在紫外可见光中，中介电子被认为是主要的结构物质之一。在使用紫外线照射的水质检出中，要求科学分析紫外线的原理与成因，以获得紫外吸收光谱，同时从物质吸收与光照反应的特征，可以获得紫外线光域范围[2]。可见，从光谱的技术特征，可以调查得到普遍金属元素的量子数据，进而实现对积累、应用水质资源数量的控制。在实际应用中，需以紫外线光度方法、使用局限性为依据进行分析，并结合谱线降低光谱干扰现象，如通过应用倒数吸光光度法、三波段长法和双波长吸光光度法等，证实了通过应用紫外可见光度技术，可以科学地分析和应用光谱[2]。
2.2 原子光譜技术
原子光谱是指由原子中的电子在能量变化时发射或吸收的光组成的光谱。应用表明，原子光谱技术可以标准分析常量、微量元素的数据和原理，且优化效果显著，同时对于水质检出元素，其具有较高的敏感度和较低的干扰度，可见原子光谱技术的水质测验功能标准、应用效果显著和方法特征明显[3]。根据原子力学光谱发射原则，利用电感技术研发的耦合等离子应用设备具备电感效应，可以用作光源。通过分离水中的物质和测定其类别，可以检出水质的质量，同时通过应用电感系统提供的等离子法，可以检出各类元素的物质指标水质，且能够获得标准、快捷的效果[3]。但是，检出水中各类元素存在一定的难度，即若水中含有大量的金属离子，则需应用原子光谱技术;筛查痕迹元素要求控制好设备与技术操作的精度，并参考级别更高的标准和理论，故要求配合使用更多的新技术和新方法。
2.3 生物化学技术
生物化学技术是用于生物化学大分子研究的分析与制备实验技术，其现已广泛应用于高端水质检出中，一般来讲，生物化学技术包含免疫分析法、酶分析法等。本文着重介绍酶分析法，这一分析法要求对证分析每一类元素的离子，并通过分析酶活性和检出水质来确定结构的变化。其中，根据酶元素与活性物质的活动特征，可以在结构发生中突破技术限制和得出水质检出标准;针对痕迹中的色性改变与应用问题，可以利用抗体与抗原的关联实现标准量定与数据分析;针对应用物质时的酸碱值（pH值）和应用电导率时的色剂效果，要求规范颜色和进行定量分析[3]。 2.4 原子吸收技术
原子吸收法是基于基态原子对共振光的吸收。通过以原子吸收法为基础的原子吸收技术，有效体现出了原子吸收光谱法（AAS）的效能与作用，从而保证每一类元素水质检出的标准度。其中，原子吸收光谱法是基于待测元素的基态原子蒸汽对其特征谱线的吸收，并由特征谱线的特征性和谱线被减弱的程度对待测元素进行定性定量分析[4]。应用表明，原子吸收技术可以保证水质检出的高精准度，即对水中的金属元素进行水质检出，以应对水污染治理工作;原子吸收光谱法的感应能力非常灵敏且分析速度快，可以有效分离水质中不同的元素[4]。
2.5 电化学技术
电化学技术的原理为：在电极上使污染物发生间接电化学转化（间接电解）或直接电化学反应（直接电解）。其中，在直接电解中，污染物直接在电极上被还原或氧化，从废水中去除;在间接电解中，以电化学反应生成的氧化还原物为催化剂或反应剂，将污染物转化为具有更小毒性的物质。
对于阴极溶出伏安法，其原理为：在预电解的阳极中，待测离子产生一层难溶性化合物，而当工作电极扫描转向负方向时，该难溶性化合物被还原生成还原电流的峰[5]。目前，阴极溶出伏安法常用于测定钨酸根、硫和卤素阴离子。但是，阴极溶出伏安法要求根据不同的水环境，并通过比对对应金属元素的浓度与含量，科学验证并做出总结;针对电量、电流、电导和电阻，要求参考其控制标准;针对应用电子化学的物质基础与元素浓度，可以对具体的元素进行水质检出分配，并实现技术处理;在实际应用中，要求对阴极条件下的水质检出开展电化学分析与处理，并保证分析与处理过程的标准化程度，同时按点位分析法的要求配备相应的工件[6]。
3 结语
综合前文，本文首先介紹了水质分析中检出限的定义、分类，然后重点探讨了水质分析中检出限的确定方法，即常用的确定方法包括紫外线光域范围技术、原子光谱技术、生物化学技术、原子吸收技术和电化学技术。通过研究，明确了每一类元素在水质检出中发挥的作用。
参考文献
[1]王静.水质分析中的检出限及其确定方法[J].山西化工，2017，37（04）：50-51+136.
[2]刘莉.水质分析中的检出限及其确定方法[J].黑龙江科技信息，2015（36）：168.
[3]刘江华，林盈熹.水质分析中的检出限及其确定方法探究[J].科技与创新，2015（22）：91+93.
[4]韩枫，张佩，崔晨，魏磊，王威.水质分析中的检出限及其确定方法探究[J].科技与企业，2015（13）：248-249.
[5]徐明.水质分析中的检出限及其确定方法探究[J].化工管理，2014（06）：117.
[6]叶洞君.解析水质分析中的检出限及其确定方法[J].河南科技，2013（04）：197.
收稿日期：2018-12-05
作者日期：刘玉凤（1986-），女，汉族，研究生，中级，研究方向为水质分析。
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