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水污染常规分析指标

  水污染常规分析指标

  水体污染会引起水质的恶化。水污染常规分析指标是反映水质状况的重要指标,是对水体进行监测、评价、利用以及污染治理的主要依据。环境保护机构和其他有关部门通常按照不同的要求制定各种水质标准,以及相应的测定方法。

  水污染常规分析指标主要有以下几项:

  臭

  臭味是判断水质优劣的感官指标之一。洁净的水是没有气味的,受到污染后会产生各种臭味。常见的水臭味有:霉烂臭味(主要来自生物体的腐烂)、粪便臭味、汽油臭味、臭蛋味(来自硫化氢)。化学品引起的臭味是多种多样的,如氯气味、药房气味(主要来自酚类的污染)等,饮用有臭味的水会引起厌恶感。在有臭味的水中生长的鱼类和其他水生生物也可能有异味。游览区的河水和湖水有臭味会影响旅游。中国颁布的《生活饮用水卫生标准》和《地面水卫生标准》都规定水不得有异臭。

  人对某些污染物臭味的辨别能力很高,例如据测定人能嗅出10-12克的硫醇化合物。不过人的嗅觉难以定量地反映出臭味的差别。现行的方法是用文字描述臭的种类,用强、弱等字样表示臭的强度。比较准确的臭的定量方法是嗅阈法,即用无臭水将待测水样稀释到接近无臭程度的稀释倍数表示臭的强度。水的臭味与水温有密切关系,在报告测定结果时要注明水温,常用的水温为40℃和60℃。水臭的测定结果会因检定者的年龄、性别、精神状态以及主观倾向等而不同,所以应以一群人的检定结果的几何平均值来表示。

  水温

  温度是水体的一项重要物理指标。日常监测中发现水温突然升高,表明水体可能受到新污染源的污染。热污染也可能引起生物繁殖增快而使水体产生生物性污染。卫生和农业用水都很重视水温这项指标。水温通常用刻度为0.l℃的温度计测定。深水可用倒置温度计。用热敏电阻温度计能快速而准确测定水温。水温要在现场测定。

  浑浊度

  浑浊是悬浮于水中的胶体颗粒产生的散射现象。水的浑浊程度叫浑浊度。现行通用的计量方法是把lL水中含有相当于lmg标准硅藻土所形成的浑浊状况作为一个浑浊度单位,简称1度。浑浊度同胶体颗粒的物质种类、粒径大小、表面状态有关。计量浑浊度时应有浑浊度标准品作为对照。

  浑浊度检定一般采用浊度计法。浊度过低时可用目视法将水样与标准浑浊度液进行比较。

  地面水浑浊主要是泥土、有机物、微生物等物质造成的。浑浊度升高表明水体受到胶体物质污染。中国规定饮用水的浑浊度不得超过5度。

  pH pH是水中氢离子活度的负对数,pH为7表示水是中性,大于7的水呈碱性,小于7的水呈酸性。清洁天然水的pH为6.5~8.5,pH异常,表示水体受到污染。

  测量pH常用的和准确的方法是玻璃电极法。此法是以玻璃电极为指示电极,饱和甘泵电极为参比电极,两者组成电极对。用电压表指示水样的电势差,以25℃时,电势差改变59.19mV为一个pH单位。测定时能在仪器上直接读出pH。测定不受水样的色度、浑浊度和氧化还原性物质的干扰。测定时必须用有准确pH的标准缓冲溶液作为对照,温度对于pH读数的影响可用仪器上的温度补偿装置进行调整。

  比色法测定pH是在水样中加入定量指示剂后与pH标准色列进行目视比较。此法不需电源,简便易行,但受到水的色度、浑浊度和各种氧化还原物质的干扰,只能用于概略测定。

  电导率  水中存在离子会产生导电现象,电导率表示水中电离性物质的总量。电导率的大小同溶于水中物质浓度、活度和温度有关。电导单位为西门子,电导率的标准单位是西/米。为了计算方便,常以微西/厘米表示。清洁的水的电导率为数十至数百微西/厘米。水的电导率用电导仪侧定。电导仪的电极由相距1cm的一对面积为lcm2的铂电极组成,电极的常数经校正计算。温度的影响由仪器上的补偿装置调整。校正溶液用纯氯化钾配制。

  溶解性固体

  水样经滤除悬浮固体后烘干,所得的固体物质称为溶解性固体。溶解性固体主要是溶于水的盐类,也包括溶于水的有机物、液体物质、能穿过滤器的胶粒和微生物。滤液的烘干温度与测定结果有直接关系,报告测定结果时要注明温度。一般规定的烘干温度有110℃和180℃两种。

  悬浮性固体  水样经过滤,凡不能通过滤器的固体颗粒物称为悬浮性固体。悬浮性固体是测定多泥沙的河水和某些工业废水的重要指标。悬浮物多,会堵塞管道,淤积河床。测定悬浮性固体通常用玻璃砂芯滤器、滤纸、滤膜等作为滤器。现在国际上常采用0.45μm作为滤器的孔径标准。

  总氮

  氮是组成生物体蛋白质的主要成分,也是生物界赖以生存的必要元素。总氮是指水中各种状态的有机氮和无机氮的总量,主要反映水体受污染的程度。水样经强酸、强氧化剂分解后进行测定。为了解天然水体中有机氮的氧化分解过程,即水体的氧化自净过程,也分别测定水中氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的含量。可以根据这三种物质相互间的比例推断污染和自净的过程。如氨氮含量高而另二者含量低,表示水体不久前受到污染而尚未氧化自净;如亚硝酸盐氮含量较多,表示氧化过程正在进行;如硝酸盐氮含量较多而另二者含量较少时则表示水体虽受污染但已氧化自净。饮水中硝酸盐氮超过10mg/L,有可能引起变性血红蛋白增高。亚硝酸盐的毒性甚大,摄入量过多会引起紫绀症。

  总有机碳

  通常记为TOC,指溶解于水中的有机物总量,折合成碳计算。水中有机物种类很多,目前尚不能全部进行分离鉴定。TOC是快速检定的综合指标,但不能反映水中有机物的种类和组成,也不能反映总量相同的总有机碳所造成的不同污染后果。TOC的测定方法是把水样在有催化剂和充分供氧的条件下加热至950℃,将水中有机物完全氧化成二氧化碳,测定二氧化碳量并折合成碳计算。

  某种工业废水如果组分相对稳定时,可根据这种废水的总有机碳含量同生化需氧量(BOD)和化学需氧量(COD)等指标之间的对比关系来规定这种废水以总有机碳为指标的排放标准。这能够大大提高监测工作的效率。

  溶解氧

  通常记为DO,指溶解于水中的氧的量,以每升水中氧气的毫克数表示。溶解氧是评价水体自净能力的指标。溶解氧含量较高,表示水体自净能力较强;溶解氧含量较低,表示水体中污染物不易被氧化分解,鱼类也因得不到足够氧气,窒息而死。这时,厌氧性菌类就会繁殖起来,使水体发臭。

  水中溶解氧的含量同空气中氧的分压、大气压力和水温有直接关系。在正常状态下,地面水中溶解氧应接近饱和状态。测定溶解氧主要用容量法和电极法,关键是在水样采集和测定时不使样品同空气过多接触。

  生物化学需氧量

  通常记为BOD,地面水水体中微生物分解有机物的过程中消耗水中的溶解氧的量,是水体受有机物污染的最主要指标之一。某些化工废水由于污染物不易为微生物分解或者对微生物活动有抑制作用,则不宜用BOD作为指标。

  化学需氧量

  通常记为COD。水体中能被氧化的物质在规定条件下进行化学氧化过程中所消耗氧化物质的量,以每升样水消耗氧的毫克数表示。COD的测定方法简便、迅速,但不能反映有机污染物在水中降解的实际情况。水中有机物的降解靠生物的作用,因此,比较广泛用生化需氧量作为评价水体受有机物污染的指标。

  细菌总数

  反映水体受到生物性污染的程度。细菌总数增多表示水体的污染状况恶化,但不能说明污染物的来源和性质。要结合大肠菌群的检定才能判断污染物的来源和作为饮用水的安全程度。

  各种细菌都有各自的生理特性、营养要求和繁殖条件。在不同的培养条件下细菌的繁殖状况是不同的,检定的结果也有差异,因此各国都规定检定水中细菌总数的方法。中国把1mL水样,在37℃条件下,用普通营养琼脂培养基培养24h所生长的菌落数作为细菌总数。

  大肠菌群  指一群既有需氧的又有厌氧的,在37℃、24h能分解乳糖并能产酸、产气的,革兰氏阴性、无芽孢的大肠杆菌。大肠菌群能表示水体受人粪便污染的程度和作为饮用水的安全程度。

  大肠菌群的培养温度为37℃。中国规定的检验方法有发酵管法和滤膜法。用前一方法需要培养和检验时间为48 h~72h;用后一方法只需24h,但不适用于悬浮物多的水样。

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