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水质分析应包括对水的物理、化学和微生物特性的分析。就基础分析而言，可分为（1）物理和化学分析（2）生物和微生物学分析两大类。 分析化学是一门研究各种化合物或混合物的化学成分的分析方法和分析步骤的科学。它是水质物理和化学分析的理论基础。 分析化学可分为定性分析和定量分析两个部门。定性分析可分为无机定性分析和有机定性分析。其目的是识别化合物或混合物由哪些成分（元素、离子、基团或化合物）组成。定量分析也可分为无机定量分析和有机定量分析两部分。 他们的任务是确定物质每个成分的含量。 在一般的化学分析工作程序中，定性分析总是先于定量分析，因为只有先了解物质的定性组成，才能选择合适的定量分析方法。测量所含元素或离子等的含量。但是，在水质分析工作中，由于天然水、工业用水和生活污水中所含的成分一般是已知的；工业废水的性质虽然复杂，但其成分也可以从该工厂所使用的原料和生产工艺过程等概略地推测，除特殊情况外，很少使用水的定性分析。但由于环保工作的深入开展，有时也需要进行定性分析，以了解一些工业废水和天然水或一些水质处理过程的中间产物的整体成分。 定性分析是应用化学反应，将待测的元素或离子转变为具有某些特殊性质的新化合物。如(1)发生特殊的颜色，(2)析出具有一定形状的沉淀物，(3)发生可以识别的气体，(4)原有颜色的变化，(5)原有沉淀物的溶解等，根据这些化学反应结果和新化合物的特殊性质，即可判断试样中是否含有某种成分。 定量分析主要是应用化学反应中物质不灭定律和当量定律来测定试样中各组分的含量。定量分析按其分析时采用的方法。主要可分为：(1)重量分析，(2)容量分析，(3)光学分析(如比色分析、比浊分析、光谱分析等)，(4)电化学分析(如极谱分析、电位分析等)，以及(5)色谱分析(如气相色谱、液相色谱)。 光学分析、电化学分析、色谱分析等都是利用待测组分的某种物理性质或物理化学性质来进行分析测定的。在分析时往往需要应用比较精密和比较复杂的仪器。所以有时也称为仪器分析。在水质分析中比较常用到的仪器有紫外-可见分光光度计、原子吸收分光光度计、气相色谱仪等。有时还根据水质分析的特点制成专用的仪器。如测汞仪、溶解氧检测仪、生化需氧量测定仪、总有机碳测定仪等。 仪器分析具有快速、准确、灵敏等优点，还便于自动连续测定。因而发展很快，有着广阔的应用前途。但目前有的仪器价格较高，平时维护(如需恒温、恒湿、防震等)和对操作人员的要求也较高。因此，在大多数水质分析工作中，仪器分析和普通的化学分析是相辅相成、互为补充的。其中，普通的化学分析法仍居于重要的、基础的地位。
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