【水质分析】水中有机污染综合指标详解与关系讨论

美体 2024-10-29 07:50 安徽

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水质感官性状与常规理化指标简介与分析方法

一、【水温】

水的物理化学性质与水温有密切关系。水中溶解性气体(如氧、二氧化碳等)的溶解度，水中微生物活动，非离子氨、盐度、pH以及碳酸钙饱和度等都受水温变化的影响。

温度为现场监测项目之一，常用的测量仪器有水温计、深水温度计和颠倒温度计，水温计用于地表水、污水等浅层水温度的测量，深水温度计和颠倒温度计用于湖库等深层水温度的测量。此外，还有热敏电阻温度计等。

二、【色度】

纯水为无色透明。

清洁水在水层浅时应为无色，深层为浅蓝绿色。天然水中存在腐殖质、泥土、浮游生物、铁和锰等金属离子时，均可使水体着色。

纺织、印染、造纸、食品、有机合成工业的废水中常含有大量的染料、生物色素和有色悬浮微粒等，因此，它们常常是使环境水体着色的主要污染源。有色废水常给人以不愉快感，排入环境后又使天然水着色，减弱水体的透光性，影响水生生物的生长。

水的颜色定义为“改变透射可见光光谱组成的光学性质”，可区分为“表观颜色”和“真实颜色”。

“真实颜色”是指去除浊度后水的颜色。测定真实颜色时，如水样浑浊，应放置澄清后，取上清液或用孔径0.45μm的滤膜过滤，也可经离心后再测定。

没有去除悬浮物的水所具有的颜色(包括溶解性物质及不溶解的悬浮物所产生的颜色)称为“表观颜色”，是指测定未经过滤或离心的原始水样的颜色。对于清洁水或浊度很低的水，这两种颜色相近。对着色很深的工业废水，其颜色主要是由于胶体和悬浮物所造成的，因此可根据需要来测定“真实颜色”和“表观颜色”。

三、【嗅和味(臭和味)】

无臭无味的水虽不能保证不含污染物，但有利于使用者对水的信任。

臭是检验原水和处理水质的必测项目之一。检验臭对评价水处理效果也有意义，并可作为追查污染源的一种手段。

人体嗅觉细胞受刺激产生臭的感受是化学刺激。嗅觉是由产臭物质的气态分子在鼻孔中的刺激所引起的。水中产生臭的一些有机物和无机物，主要是由于生活污水或工业废水污染、天然物质分解或微生物等生物活动的结果。

五、【浊度】

浊度是由于水中含有泥沙、黏土、有机物、无机物、浮游生物和微生物等悬浮物质所造成的光散射或吸收。天然水经过混凝、沉淀和过滤等处理，可使水变得清澈。

测定水样的浊度可用分光光度法、目视比浊法或浊度计法。

六、【透明度】

透明度是指水样的澄清程度，洁净的水是透明的，当水中存在悬浮物和胶体时，透明度便降低。

通常地下水的透明度较高，由于供水和环境条件的不同，其透明度可能不断变化。

透明度与浊度相反，水中悬浮物越多，其透明度就越低。常用方法是铅字法和塞氏盘法。

七、【pH】

pH是水中氢离子活度的负对数。

天然水的pH多在6~9的范围内，这也是我国污水排放标准中的pH控制范围。pH是水化学中常用的和最重要的检验项目之一。

由于pH受水温影响而变化，测定时应在规定的温度下进行或者校正温度；通常采用玻璃电极法和比色法测定pH。

比色法简便，但受色度、浊度、胶体物质、氧化剂、还原剂及盐度的干扰。

玻璃电极法基本上不受以上因素的干扰。

八、【溶解氧】

溶解在水中的分子态氧称为溶解氧。天然水的溶解氧含量取决于水体与大气中氧的平衡。溶解氧的饱和含量和空气中氧的分压、大气压力、水温有密切关系。

清洁地表水溶解氧一般接近饱和，由于藻类的生长，溶解氧可能过饱和。

水体受有机、无机还原性物质污染时，溶解氧降低。当大气中的氧来不及补充时，水中溶解氧逐渐降低，以至趋近于零，此时厌氧菌繁殖，水质恶化，会导致鱼虾死亡。

废水中溶解氧的含量取决于废水排出前的处理工艺过程，一般含量较低，差异很大。鱼类死亡事故多是由于大量受纳污水，使水体中耗氧性物质增多导致其溶解氧含量降低造成鱼类窒息。因此，溶解氧是评价水质的重要指标之一。

测定水中溶解氧常采用碘量法及其修正法、膜电极法和现场快速溶解氧仪法。清洁可直接采用碘量法测定。水样有颜色或含有氧化性及还原性物质、藻类、悬浮物等会影其测定。氧化性物质可使碘化物游离出碘，产生正干扰；某些还原性物质可把碘还原成化物，产生负干扰；有机物(如腐殖酸、丹宁酸、木质素等)可能被部分氧化产生负干扰所以大部分受污染的地表水和工业废水，必须采用修正的碘量法或膜电极法测定。

九、【悬浮物】

许多江河由于水土流失使水中悬浮物大量增加。

地表水中存在悬浮物会使水体浑浊，降低透明度，影响水生生物的呼吸和代谢，甚至造成鱼类室息死亡。当悬浮物过多时，还可能造成河道阻塞。造纸、皮革、冲渣、选矿、湿法粉碎和喷淋除尘等工业操作中产生大量含无机、有机的悬浮物废水。因此，在水和废水处理中，测定悬浮物具有特定意义。

十、【电导率】

电导率是以数字表示溶液传导电流的能力。纯水电导率很小，当水中含无机酸、碱或盐时，电导率增加。电导率常用于间接推测水中离子成分的总浓度。水溶液的电导率取决于离子的性质和浓度、溶液的温度和黏度等。

电导率的标准单位是S/m(西门子/米)，一般实际使用单位为uS/cm。

新蒸馏水电导率为 0.5~2μS/cm，存放一段时间后，由于空气中的二氧化碳或氨的溶入，电导率可上升至2~4μS/cm；饮用水电导率在5~1500mS/cm；海水电导率大约为30000μS/cm；清洁河水电导率约为100μS/cm。电导率随温度变化而变化，温度每升高1℃，电导率增加约2%，通常规定25℃为测定电导率的标准温度。电导率的测定方法是电导率仪法，电导率仪有实验室内使用的仪器和现场测试仪器两种。

十一、【氧化还原电位】

对于一个水体来说，往往存在多种氧化还原电对，构成复杂的氧化还原体系。而其氧化还原电位是多种氧化物质与还原物质发生氧化还原反应的综合结果。

氧化还原电位虽不能作为某种氧化物质与还原物质浓度的指标，但能帮助我们了解水体可能存在什么样的氧化物质或还原物质及其存在量，是水体综合性指标之一。

十二、【酸度】

地表水中，由于溶入CO2或由于机械、选矿、电镀、农药、印染、化工等行业排放的含酸废水的进入，会使水体的pH降低。酸的腐蚀性会破坏鱼类及其他水生生物和农作物的正常生存条件，造成鱼类及农作物等死亡。含酸废水可腐蚀管道，破坏建筑物。

因此，酸度是衡量水体变化的一项重要指标。

十三、【碱度(总碱度、碳酸盐和重碳酸盐)】

水的碱度是指水中所含能与强酸定量作用的物质总量。

水中碱度的来源较多，地表水的碱度基本上与碳酸盐、重碳酸盐及氢氧化物含量相关，总碱度可近似当作这些成分浓度的总和。当水中含有硼酸盐、磷酸盐或硅酸盐等时，总碱度的测定值也包含它们所起的作用。废水及其他复杂体系的水体中，还含有有机碱类、金属水解性盐类等，均为碱度组成部分。在这些情况下，碱度就成为一种水的综合性指标，代表能被强酸滴定物质的总和。

碱度的测定值因使用的指示剂终点pH不同而有很大的差异，只有当试样中的化学组成已知时，才能解释为具体的物质。对于天然水和未被污染的地表水，可直接以酸滴定至pH为 8.3 时消耗的量为酚酞碱度。以酸滴定至 pH为4.4~4.5 时消耗的量为甲基橙碱度。通过计算，可求出相应的碳酸盐、重碳酸盐和氢氧根离子的含量；废水、污水由于组分复杂，这种计算无实际意义，往往需要根据水中物质的组分确定其与酸作用达到终点时的pH.

碱度指标常用于评价水体的缓冲能力及金属在其中的溶解性和毒性，是对水和废水处理过程控制的判断性指标。若碱度是由过量的碱金属盐类所形成的，则碱度又是确定这种水是否适宜于灌溉的重要依据。

用标准酸滴定水中碱度是各种方法的基础。有两种常用的方法，即酸碱指示剂滴定法和电位滴定法。电位滴定法根据电位滴定曲线在终点时的突跃，确定特定pH下的碱度它不受水样浊度、色度的影响，适用范围较广。用指示剂判断滴定终点的方法简便快速适用于控制性试验及例行分析。两种方法均可根据需要和条件选用。

十四、【二氧化碳】

二氧化碳(CO2)在水中主要以溶解气体分子的形式存在，但也有很少一部分与用生成碳酸，通常将二者的总和称为游离二氧化碳(COz+H2CO3)。地表水中的二氧主要来源是水和底质中有机物的分解，以及水生物的呼吸作用，亦可从空气中吸收。

其含量的测定，可间接指示出水体遭受有机物污染的程度。

地表水中游离二氧化碳的含量一般小于10mgL，当含量超过40mg/L时，表明污染已影响到鱼类的生长。一般地下水中游离二氧化碳的含量多为15~40mg/L，某泉水中含量较高。

测定二氧化碳有两种常用的方法，即酚酞指示剂滴定法和电位滴定法。电位滴定受水样浊度、色度的影响，适用性较广。用酚酞指示剂滴定法简便快速，适用于现场控制和例行检验工作。

十五、【全盐量】

全盐量是水体化学成分分析的重要指标。

水中全盐量是指易溶于水的盐类含量总和，主要包括钙、镁、钠、钾所形成的硫酸盐、盐酸盐和碳酸盐的含量总和。

环境中的盐分循环主要以水循环为载体，而水循环贯穿生命和生产活动的各个环节，因此，一旦水中盐量过度，将给生态环境以及人类的生命健康、生产活动造成危害。目前，高盐水主要来源于工业生产、生活用水和食品加工、盐化工、皮革制造及热电厂等多种行业。准确检测水中全盐量，对于保护人类的身体健康和防治生活用水污染具有十分重要的意义。

十六、【臭氧】

臭氧的分子结构呈三角形。在常温、常态、常压下，较低浓度的臭氧是无色气体，当浓度达到 15%时，呈现出淡蓝色。

臭氧不溶于液态氧、四氯化碳等，可溶于水，且在水中的溶解度较氧大。在 0℃且处于标准大气压时，1体积水可溶解 0.494 体积臭氧。在常温常压下臭氧在水中的溶解度比氧约高 13倍，比空气高25 倍。但臭氧水溶液的稳定性受水中所含杂质的影响较大，特别是有金属离子存在时，臭氧可迅速分解为氧，在纯水中分解较慢。

臭氧属于有害气体，浓度为6.25x10-mol(0.3 mg)时，对眼、鼻、喉有刺激的感觉；浓度在 6.25x10-5~6.25x10-molL(3~30mgL)时，出现头疼及呼吸器官局部麻痹等症状；浓度在 3.125x10-~1.25x10-mol/L(15~60 mgL)时，对人体有危害。其毒性还和接触时间有关，如长期接触1.748x10-mol(4ppm)的臭氧会引起永久性心脏障碍，但接触 20 ppm 以下的臭氧不超过2h，对人体无永久性危害。因此，臭氧浓度的允许值定为 4.46x10mol/L(0.1ppm)8h。由于臭氧的臭味很浓，浓度为4.46x10-molL(0.1ppm)时，人们就能感觉到。

水中的臭氧主要来源于果蔬保鲜、食物防霉、餐具净化、饮用水净化等过程。

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