污水排放检测前水样预处理的关键步骤说明

污水排放检测的准确性，从不是“取样即测”就能实现——污水中往往混有悬浮物、胶体、有机物、干扰离子等复杂成分，若直接进样，不仅会堵塞仪器管路、损害检测器，还会导致检测结果偏离真实值。水样预处理作为检测前的核心环节，本质是“去除干扰、保留目标、均匀样品”，每一步操作都直接影响后续分析的可靠性。本文结合实际实验室经验，拆解预处理的7个关键步骤，说明每一步的操作细节与注意事项。

采样后即时保存：阻止成分“变质”的第一道防线

污水样采集后，微生物代谢、化学反应（如水解、氧化）会快速改变目标物浓度——比如未经处理的生活污水，氨氮在24小时内可能下降30%以上，COD会因有机物分解降低10%~20%。保存的核心是“抑制变化”：首先将水样转入清洁的聚乙烯瓶（避免玻璃吸附重金属）或硼硅玻璃瓶（适用于有机物检测），立即放入4℃冰箱冷藏，降低微生物活性。

不同项目需添加针对性保存剂：测重金属（如镉、铅）时，每升水样加2mL浓硝酸（ρ=1.42g/mL）调至pH<2，防止金属离子水解沉淀；测总磷时，加浓硫酸至pH<1，避免磷酸盐被悬浮物吸附；测氰化物时，加40%氢氧化钠至pH≥12，防止氰化氢挥发（氰化氢沸点仅26℃，常温下易损失）。

保存时间需严格遵守：COD、BOD5水样需24小时内检测，最长不超过48小时；氨氮水样可保存7天，但需每天摇晃防止沉淀；总氮、总磷水样可保存1个月，但要密封避光——阳光中的紫外线会分解硝酸盐，导致总氮结果偏低。

不均匀水样的均质化处理：避免“取到假样”

工业废水、养殖污水等静置后常分层：上层清水、中层胶体、下层泥沙。若直接取上层样，悬浮物、重金属浓度会偏低；取下层则偏高。均质化的目的是让颗粒物均匀分布，保证样品代表性。

常用方法有两种：手摇时倒置摇晃10~15次，力度适中避免气泡；机械均质用磁力搅拌器（200~500rpm）搅3~5分钟，不要过久——否则会破坏胶体，导致污染物析出。均质前需先去除大块杂质（如树枝、塑料），避免损坏搅拌器。

悬浮物的过滤与离心：给仪器“清障”

悬浮物会堵塞仪器（如ICP-MS的锥口、离子色谱的色谱柱），需提前去除。过滤法适用于大颗粒（>0.45μm）：测重金属用定量滤纸，测有机物用玻璃纤维滤纸（GF/F，孔径0.7μm），过滤时缓慢倾倒避免滤纸破损。

离心法适用于细颗粒或胶体：用50mL离心管装样，3000~5000rpm离心10~15分钟，上层清液即可用。注意平衡离心管（避免震动），转速不超8000rpm——过高会破坏胶体，导致污染物析出。

有机物与颗粒物的消解：让“隐藏”的目标物现身

总磷、总氮、重金属等常被有机物包裹或吸附在颗粒物上，直接检测只能测出“溶解态”，无法反映总浓度。消解的目的是用强酸或高温破坏有机物，释放结合态目标物。

湿式消解法适合大多数项目：20mL水样加5mL硝酸、2mL高氯酸，电热板150~200℃加热至冒白烟（高氯酸分解），剩余1~2mL（不能蒸干，否则损失汞、砷），用超纯水定容至25mL。

微波消解法更高效：水样与硝酸、氢氟酸按10:3:1混合，放入聚四氟乙烯罐，微波10分钟升温至180℃，保持20分钟——微波均匀受热，避免高氯酸爆炸风险。但需注意罐内压力，严格按说明书操作。

检测前的pH值调节：适配方法的“前提条件”

多数检测方法对pH有要求：离子色谱测阴离子需pH7~9，否则氢离子会干扰淋洗液；原子吸收测重金属需pH3~5，否则金属离子水解；分光光度法测氨氮需pH10.5，否则纳氏试剂无法反应。

调节方法：用1mol/L盐酸或氢氧化钠逐滴加入，同时用pH计监测——不能用浓酸浓碱，否则水样体积变化过大。比如测离子色谱的水样，原pH为2时，需加氢氧化钠调至7，每次加1滴搅拌30秒，避免过度调节。

悬浮物的过滤与离心：给仪器“清障”

污水中的悬浮物（如泥沙、藻类）会堵塞仪器，需去除。过滤法适用于大颗粒（>0.45μm）：测重金属用定量滤纸，测有机物用玻璃纤维滤纸（GF/F），过滤时缓慢倾倒避免破损。

离心法适用于细颗粒：50mL水样3000~5000rpm离心10~15分钟，上层清液可用。注意平衡离心管，转速不超8000rpm——过高会破坏胶体，导致污染物析出。

基体干扰物质的掩蔽与去除：让目标物“不受打扰”

污水中的铁、铜、钙等离子会干扰检测：比如测镉时，铁离子会与双硫腙反应，掩盖镉的黄色；测氟离子时，钙离子会与氟结合成沉淀，导致结果偏低。

掩蔽法常用：测镉时加10%氰化钾掩蔽铁、铜（氰化钾与它们形成稳定络合物）；测氟离子时加总离子强度调节缓冲液（TISAB），柠檬酸钠络合钙离子。注意掩蔽剂用量——氰化钾加少了掩蔽不完全，加多了会络合镉离子，导致结果偏低。

若干扰浓度高，需用萃取法：比如测铅时，水样调至pH4~5，加二乙基二硫代氨基甲酸钠（DDTC）与铅形成疏水性络合物，用四氯化碳萃取，再用硝酸反萃取得到水相，即可检测。萃取时震荡5分钟，静置分层5分钟，确保完全。

痕量污染物的浓缩富集：放大“微弱”的信号

痕量有机物（如多环芳烃，ng/L级）、重金属（如汞，μg/L级）浓度太低，直接检测信号弱。浓缩富集的目的是提取目标物，提高浓度。

固相萃取（SPE）常用：测有机物用C18小柱，先甲醇活化、超纯水平衡；水样以5~10mL/min通过小柱，目标物被吸附；再用乙腈洗脱（1~2mL），浓缩1000倍（如1L水样浓缩到1mL）。

液液萃取适用于挥发性有机物：水样与正己烷按10:1混合，震荡5分钟，取有机相用无水硫酸钠干燥，旋转蒸发浓缩至1mL。但有机溶剂用量大，易二次污染，逐渐被SPE取代。

注意回收率——低于70%的方法不能用。优化条件：C18小柱活化用5mL甲醇，水样流速不超5mL/min，洗脱用二氯甲烷（对多环芳烃溶解度高）。