一、软件简介
AquaChem 15.0是由Waterloo Hydrogeologic推出的专业水质数据管理、分析与报告软件，主要面向地下水研究、水文地质调查、环境监测、水化学分析及地球化学研究等领域。软件将水质数据导入、样品管理、质量控制、化学计算、统计分析、地球化学绘图和报告生成等功能整合在统一的工作环境中，帮助用户提高水质数据处理效率，为水资源评价和环境调查提供数据分析依据。
AquaChem适用于需要长期管理大量水质样品、比较不同采样点的水化学特征、识别污染物浓度变化以及开展地下水地球化学研究的专业人员。通过集中管理采样站点、样品信息、实验室分析结果和计算参数，用户可以更方便地整理复杂的水质数据，并根据项目需求进行筛选、比较、统计和可视化分析。
AquaChem 15.0于2026年9月发布。该版本重点改进了数据导入流程，新增质量控制报告功能，并优化了批量数据处理、样品比较和数据筛选体验，使从原始实验室数据到质量检查、分析和报告输出的工作流程更加顺畅。
二、主要功能
1. 水质数据管理
AquaChem提供集中的水质数据管理环境，可用于组织和维护不同项目中的采样站点、样品、检测结果及相关参数信息。
主要功能包括：
- 样品与站点管理：集中维护采样位置、样品编号、采样日期、检测参数及分析结果等信息。
- 多格式数据导入：支持从TXT、CSV、XLS、XLSX以及Access相关数据库文件中导入数据。
- 灵活的数据组织：适应样品按行排列、按列排列以及每行记录一个分析结果等不同数据结构。
- 数据查询与筛选：根据采样时间、站点、参数、检测结果和其他条件筛选目标样品。
- 数据导出：将项目数据、分析结果、图表和报告输出为适合后续处理或归档的格式。
通过统一管理水质数据，用户可以减少不同文件之间反复切换的工作量，为后续的统计分析、地球化学计算和报告编制建立规范的数据基础。
2. AquaChem 15.0智能数据导入
数据导入是AquaChem 15.0的重要改进方向。面对不同实验室提供的检测文件，用户通常需要处理列名不一致、化学物质命名差异以及数据格式不统一等问题。新版本进一步优化了导入过程，降低了手动整理数据的工作量。
主要改进包括：
- 智能列映射：帮助识别导入文件中的列名，并将其与软件中的相应字段匹配。
- 参数自动匹配：改进化学分析参数的识别与对应流程，减少重复配置。
- CAS编号匹配：利用化学物质的CAS登记号辅助识别分析项目，降低名称差异造成的匹配困难。
- 化学物质列表导入：支持导入化学物质清单，方便整理和维护检测参数。
- 批量数据导入：可以使用相同的数据映射配置处理多个来源或多个结构一致的数据文件。
- 导入流程优化：减少重复设置，使常规数据接收和整理工作更加高效。
对于需要定期汇总多个监测点、实验室或项目批次数据的用户，这些功能有助于建立更稳定的数据处理流程。
3. 水质数据质量控制与QC报告
AquaChem 15.0新增了质量控制报告功能，可用于识别和记录水质样品数据中需要进一步检查的问题。
主要功能包括：
- 样品保存时间检查：根据项目设定的保存时间要求，辅助检查样品是否满足相关时限条件。
- 样品信息汇总：快速汇总样品相关信息，便于检查数据完整性和样品状态。
- 数据合理性检查：利用相应的质量检查规则辅助识别异常或需要复核的结果。
- 质量控制报告配置：根据项目需求调整报告内容和检查项目。
- 质量问题记录：将检查结果整理成报告，方便后续复核、归档和项目审查。
需要注意，质量控制报告用于辅助发现问题，并不能自动证明所有数据均符合实验室质量保证要求。实际应用时，仍应结合检测方法、采样规范、实验室质控记录及项目适用标准进行判断。
4. 水化学计算与单位转换
AquaChem内置多种水化学计算工具，可以对样品检测结果进行单位换算、离子分析和常用水质指标计算。
主要功能包括：
- 浓度单位转换：支持质量浓度、摩尔浓度和当量浓度等不同表示方式之间的转换。
- 离子平衡计算：计算阳离子与阴离子相关指标，辅助评估分析结果的电中性平衡情况。
- 离子总量计算：计算阳离子总量、阴离子总量等水化学参数。
- 总溶解固体计算：辅助分析水体中溶解性物质的总体水平。
- 硬度与碱度计算：支持常用水质指标的计算与比较。
- 水化学类型判别：依据相关离子组成识别水化学类型，为地下水分类和水化学演化研究提供参考。
- 腐蚀与结垢指标：支持朗格利尔饱和指数、Ryznar稳定指数、Puckorius结垢指数及Larson-Skold指数等相关计算。
- 灌溉水评价指标：可计算钠吸附比、镁危害及残余碳酸钠等指标。
- 其他专业计算：根据具体参数和数据条件，开展有机碳、超标次数、焓值及部分稳定同位素相关分析。
这些计算工具可用于地下水水质评价、饮用水水源调查、灌溉水分析、工业水处理以及环境监测等工作。
5. 地球化学图表与可视化分析
AquaChem支持多种水化学和统计图表，可以将复杂的检测结果转换为更直观的图形，帮助研究人员识别水体化学组成、样品之间的差异以及潜在变化规律。
主要图表类型包括：
- Piper图：用于分析主要阳离子与阴离子的相对组成，辅助划分水化学类型，比较不同采样点的水化学特征。
- Stiff图：通过离子组成构成的多边形展示样品特征，适合比较不同地点地下水的化学组成。
- Schoeller图：用于对比多个水样的主要离子浓度变化，辅助识别不同水样之间的组成差异。
- 散点图：用于分析不同水质参数之间的关系，辅助识别相关性和异常数据。
- 箱线图：展示数据分布、离散程度和潜在异常值。
- 直方图：用于分析水质参数的频率分布。
- 概率图与分位数图：辅助研究数据分布特征。
- 时间序列图：展示水质参数随时间的变化情况。
- 饼图与柱状图：用于比较样品组成、统计结果和不同类别的数据。
AquaChem的图表支持交互式数据查看。用户可以在图中选择数据点，并定位对应的样品记录，从而将图形分析与原始检测数据关联起来。软件还支持根据分析需要调整图形设置、符号、图例和显示内容。
6. 统计分析与趋势识别
对于需要长期监测的地下水和地表水项目，AquaChem提供统计分析工具，帮助用户评估数据分布、变化趋势及异常情况。
主要功能包括：
- 描述性统计：计算平均值、最小值、最大值及相关统计指标。
- 分布分析：通过直方图、箱线图和分位数图了解数据分布。
- 异常值识别：结合统计图表和检测结果筛查需要进一步调查的样品。
- 趋势分析：分析水质参数随时间的变化，并辅助判断其变化方向。
- 相关性研究：利用相关矩阵等工具分析不同水质参数之间的关系。
- 正态性与统计检验：根据所采用的分析工具开展分布检验和相关统计评估。
- 标准超标分析：对照设定的水质标准，统计超标结果并形成相应报告。
AquaChem 14.0已经引入时间序列趋势分析模块，支持线性回归、Sen斜率估计、Spearman秩相关、Mann-Kendall检验及季节性Mann-Kendall检验等方法。AquaChem 15.0则进一步将重点放在数据导入、质量控制和数据管理体验的改善上。
7. PHREEQC地球化学建模
AquaChem集成了与PHREEQC相关的地球化学建模工作流程，可用于研究水溶液中的化学平衡、矿物反应及相关地球化学过程。
主要功能包括：
- 饱和指数计算：评估水溶液相对于指定矿物或气相的饱和状态。
- 化学活度计算：分析相关组分的活度及其对化学平衡的影响。
- 矿物平衡分析：辅助研究水体与矿物之间的溶解、沉淀及平衡关系。
- 热力学数据库管理：根据模型和项目需要管理相关热力学数据。
- PHREEQC模型设置：通过集成界面配置基础地球化学模拟任务。
- 高级模拟工作流：可将选定样品及其相关数据传递到PHREEQCi等工具中，进行更复杂的模拟分析。
这一功能适用于地下水水化学演化、矿物溶解与沉淀、含水层地球化学过程和水岩相互作用等研究。模型结果应结合现场条件、样品分析质量及所选热力学数据库进行解释。
8. 自定义报告与自动化输出
AquaChem支持生成水质分析报告，并允许用户根据项目需要调整报告布局和内容，减少重复制作表格与图表的工作量。
主要报告类型包括：
- 样品报告：汇总所选样品的检测结果，并可结合水质标准和统计信息进行展示。
- 采样站点列表报告：整理指定站点的相关信息。
- 样品列表报告：汇总所选样品的基本资料。
- 样品结果报告：输出当前样品的指定检测结果。
- 图表输出：将地球化学图和统计图用于项目文档、分析记录或成果展示。
- 自定义报告模板：根据项目需求调整字段、页面布局及展示内容。
对于环境调查、地下水监测和水资源评价项目，自动化报告可以帮助统一成果格式，提升多批次数据汇总和定期报告编制的效率。
9. R脚本扩展与数据分析
AquaChem提供R脚本控制台，可利用R语言及其相关扩展库开展更灵活的数据处理和统计分析。
对于标准计算工具无法完全满足的研究需求，用户可以结合R语言开展自定义统计、数据可视化、分类分析和其他数据科学任务。
该功能更适合具备一定R语言基础的用户。实际可用功能取决于安装的R环境、扩展库及软件版本的兼容情况。
10. 典型应用行业
| 应用领域 | 主要用途 |
|---|---|
| 水文地质 | 地下水水化学分析、含水层水质特征研究 |
| 环境监测 | 水质检测结果整理、污染指标筛查和超标统计 |
| 水资源管理 | 水源水质评价、不同区域水质对比 |
| 污染场地调查 | 汇总实验室检测数据，辅助识别污染物变化 |
| 矿业与地质勘查 | 分析水化学特征及相关地球化学变化 |
| 水处理与工程 | 水质参数分析、腐蚀和结垢指标计算 |
| 农业与灌溉 | 灌溉水适用性分析及相关离子指标评价 |
| 科研与高校 | 地球化学研究、统计分析、图表制作和研究报告编制 |
三、系统要求
AquaChem 15.0的具体运行环境应以该版本的安装说明和官方兼容性信息为准。以下列出适用于部署规划的主要配置要求。
| 项目 | 配置要求 |
|---|---|
| 操作系统 | Windows 10 Pro或Enterprise、Windows 11 Pro或Enterprise |
| 处理器 | 32位或64位处理器；既有资料列出Pentium 4或更高型号 |
| 内存 | 建议8GB或以上 |
| 硬盘空间 | 参考既有版本要求，至少预留500MB安装空间， 并为项目数据库、导入文件和分析结果预留额外空间 |
| 数据库组件 | 根据安装方式配置所需的Microsoft Access数据库连接组件或相关运行环境 |
| Microsoft Office | Microsoft Office或兼容的Microsoft Access Runtime环境，具体取决于安装配置 |
| .NET运行环境 | 既有产品资料列出Microsoft .NET Framework 4.0；15.0版本的实际依赖需以安装说明为准 |
| 网络设备 | 使用网络许可方式时，可能需要网络适配器及相应的许可连接环境 |
| R语言环境 | 可选；如需运行R脚本及相关扩展库，应配置兼容的R环境 |
安装与使用建议
- 确认操作系统兼容性：安装前检查AquaChem 15.0对Windows版本、系统架构和运行库的要求。
- 准备数据库组件：如果项目涉及Access数据库或旧项目迁移，应提前检查数据库连接驱动是否满足软件要求。
- 预留数据存储空间：实际空间需求取决于采样站点数量、样品规模、检测参数、图表和报告数量。
- 检查许可配置：根据独立许可或网络许可方式完成授权环境配置。
- 验证数据导入：首次使用时，建议先使用少量样品进行导入测试，核对参数名称、单位、采样日期和检测结果，确认无误后再批量导入正式项目。
四、更新内容
AquaChem 15.0于2026年9月发布，重点改进数据导入、质量控制、批量处理和数据管理流程。
1. 优化数据导入流程
- 改进列名识别和字段自动映射功能，减少手动匹配工作。
- 增强化学分析参数的匹配能力。
- 支持通过CAS编号辅助识别化学物质。
- 增加化学物质列表导入相关功能。
- 改善多个数据文件的导入操作，减少重复配置。
2. 新增QC质量控制报告
- 新增专门的QC报告功能，用于辅助检查样品数据质量。
- 支持设置样品保存时间相关检查条件。
- 提供样品信息汇总，便于快速查看和核查。
- 增加数据合理性检查相关功能。
- 支持配置报告内容，以适应不同项目的质量控制需求。
3. 增强批量数据导入
- 新增使用相同映射配置批量导入多个数据来源的能力。
- 改进批量处理流程，降低重复设置成本。
- 提高多个文件采用统一数据结构时的处理便利性。
4. 改进数据比较功能
- 新增或增强Compare数据比较工具。
- 改善不同样品及数据集之间的比较操作。
- 帮助用户更方便地查看样品结果差异，辅助开展水质变化分析。
5. 优化筛选与数据管理
- 改进数据筛选操作，提高查找目标样品和分析结果的便利性。
- 优化站点和样品信息的管理体验。
- 改善数据整理与后续分析之间的工作流程。
6. 版本更新总结
总体而言，AquaChem 15.0重点改善从原始数据导入到质量控制、样品比较及结果整理的整个流程。对于需要处理多个实验室数据文件、定期开展地下水监测或管理长期水质项目的用户，新版本在减少重复操作和规范数据质量检查方面更具实用价值。
