常见水体异色现象的诊断
随着工业、农业的快速发展，突发性水体污染事故逐年增加。水体异色事件由于可感知性高，容易引起市民的恐慌，常需要在现场快速分析其污染原因和危害程度。本文通过综合分析现场的各种现象，联合使用多种仪器，开发出一套针对水体异色现象的现场快速分析技术。
导致水体异色的原因
引起水体异色现象的原因主要有三大类。
有机污染
常见的有机污染引起的水体异色主要是由印染废水中的各种有色基团造成。印染废水的水质多变，含有多种有机物，COD、BOD含量很高，常呈现碱性，且含有使用各种染料时的有毒物质（硫化碱、吐酒石、苯胺、硫酸铜、酚等）。
无机污染
常见的能引起水体异色的无机污染物主要有铬（Cr6+、Cr3+），镍、锰、铜、铁等重金属离子，这些重金属离子可能在矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中产生。
生物污染
常见的能引起水体异色的生物污染主要有两类，一类是由浮水或小型挺水植物引起，如浮萍等；第二类由藻类异常增殖引起，又称为水华，如微囊藻、甲藻、硅藻异常增殖等。由于藻类生物具有生物钟，所以常呈现昼出夜伏（白天表层浓度比夜晚高）的特性。
此外，水体异色也可能由上下层水交换时，大量底部沉积物被带至表层引起，其成分基本也由有机物和重金属等组成。
水体异色的危害
由于应急监测的特点，水体危害性分析只考虑污染水体对人的影响，暂时不考虑污染物对水体生态的破坏。
由浮水或挺水植物引起的生物污染一般仅对景观以及水生态造成影响，对人体无明显毒性作用。由水华引起的水体异色，需要区分水华种类，如微蓝藻水华以及部分甲藻水华可能会产生毒素，具有较强的危害性；而硅藻水华一般不产生毒素，通常2~4周后自然消亡，可不加以控制。
由化学污染引起的水体异色一般来说对水生生态和人体都会产生一定的影响，其危害性随污染物的不同而有所差异。同种污染物又随着形态和浓度的差异而不同，如同浓度Cr6+的毒性较Cr3+高，大于生物安全阈值的Cr6+污染的危害与其浓度成正比。所以在危害评价时除了常规的污染浓度评价，还可以用生物毒性作为其评价指标。考虑到检测时间的有限性，以及污染因子对于单细胞生物的作用较快，在应急监测中一般使用发光菌急性毒性作为评价指标。当水体中污染物超过一定浓度即超过生物安全阈值后，污染物对发光菌的发光强度产生一定程度的抑制作用，从而表征水体受到污染，具有一定的生物危害性，需要加以控制和处理。
常用的现场分析仪器
根据常见的水体异色原因，结合应急监测的基本要求，一般选择以下6种仪器为现场分析仪器，见图5.
水质参数
水质多参数仪用于测试水体的DO和pH，为区分污染物提供辅助参考依据。需要注意的是，由于现场监测水样存在不确定性，某些高酸度或者高碱度水样可能会对探头造成损害，建议测定pH前先用广泛pH试纸进行粗测。
藻类生物
监测过程中若出现DO较高（接近或大于10mg/L），应首先考虑藻类生物，这时可进一步使用叶绿素荧光仪测试水体中叶绿素含量，仪器主要用于判断藻类的可能类别，进而确定是否为水华现象。一般情况下，自然水体中的叶绿素含量较少，在5mg/L以下。若出现叶绿素含量较高，如高于10mg/L时，由藻类引起的可能性就非常大。
PHYTO-PAM叶绿素荧光仪具有藻类类别判定功能，但是其功能的实现基于标准藻。使用不同的藻作为标准藻，其蓝藻、绿藻、硅甲藻比例可能不同。特别是对于蓝藻来说，由于其内部色素体组成存在较大差异，所以判断会存在误差，需要结合现场情况加以判别。
生物毒性
急性毒性仪主要用来判断水体生物毒性大小，以确定水体污染程，同时也用于判断是否为单纯水体浑浊。
Delta-tox急性毒性仪为美国SDI产品，使用温度需为28℃以下，故夏天高温季节测定时需要在仪器底下放冰袋，以降低测试温度。
由于是现场监测，菌种一般使用冻干菌（标准菌种为费舍尔弧菌）。可以在到达现场前20min左右提前活化，以节约分析时间。但是该仪器的缺点在于无法显示测定的原始荧光值，这不利于数据的质量控制，有待改进。
Check-light急性毒性仪是一种较新的分析技术，通过添加有机物屏蔽剂和无机物屏蔽剂来区分有机与无机污染，但是在添加屏蔽剂的同时也改变了污染物的原始毒性，因此不能用于表征。对于部分污染物，其分析结果与设计结果不一致，如常见的六价铬，仪器显示为有机毒性。
水质重金属
便携式重金属分析仪用于测试部分重金属浓度，可检测到的重金属离子至少12种，包括：砷（包括砷Ⅲ与砷Ⅴ）、镉、铜、汞、铅、锌及铬、锰、镍、锑、锡、铊等。最快的检测时间为30~120s，检测前准备时间仅需几分钟。
DR2800便携式分光光度计可用于COD、分析部分重金属以及印染废水污染中的苯胺等污染物浓度。该仪器的一个优点是可以储存大量曲线，由于现场监测对数据精度要求相对较低，所以可以利用存储曲线来计算现场监测样品，减少了现场计算标准曲线的麻烦，同时节省了大量分析时间。
可以自建曲线是该仪器最大的优点，用户可以根据实际情况用自创的方法来实现现场快速测定。但是HACH的试剂相对较贵，应急监测试剂使用量也较少，这样会造成实际过期而带来较大的浪费，建议用户自行开发分析方法，利用平时常用试剂自建曲线进行分析。
多方面分析水体异色成因
除了必要的现场分析仪器，水体异色的分析还需要结合现场进行综合判断。根据常见的水体异色现象的不同特性，可大致对异色原因进行定性，见表1。
仪器可以给出一部分信息，但是要具体到更细的分类，还需结合表观现象，如水体的表观颜色。根据水体表观颜色的不同，可以参考表1、表2初步判定水体异色的成因。
