水質(zhì)分析中的常用指標(biāo)4頁(yè)

1、水質(zhì)分析中的常用指標(biāo)1、有機(jī)化學(xué)指標(biāo)溶解氧 (Dissolved oxygen簡(jiǎn)稱(chēng)DO)指溶解在水中的分子態(tài)氧(O2)，簡(jiǎn)稱(chēng)DO)。水中溶解氧的含量與大氣壓、水溫及含鹽量等因素有關(guān)。大氣壓力下降、水溫升高、含鹽量增加，都會(huì)導(dǎo)致溶解氧含量減低。一般清潔的河流，DO可接近其溫度的飽和值，當(dāng)有大量藻類(lèi)繁殖時(shí)，溶解氧可能過(guò)飽和;當(dāng)水體受到有機(jī)物質(zhì)、無(wú)機(jī)還原物質(zhì)污染時(shí)，會(huì)使溶解氧含量降低，甚至趨于零，此時(shí)厭氧細(xì)菌繁殖活躍，水質(zhì)惡化。水中溶解氧低于34mg/L時(shí)，許多魚(yú)類(lèi)呼吸困難，窒息死亡。溶解氧是表示水污染狀態(tài)的重要指標(biāo)之一。化學(xué)需氧量(Chemical oxygen demand 簡(jiǎn)稱(chēng)COD)化學(xué)需氧

2、量是指以重鉻酸鉀(K2Cr2O7)或高錳 酸鉀(KMnO4)為氧化劑，氧化水中的還原性物質(zhì)所消耗氧化劑的量，結(jié)果折算成氧的量(以mg/L計(jì))。 水中還原性物質(zhì)包括有機(jī)物和亞xiao 酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等無(wú)機(jī)物。化學(xué)需氧量反應(yīng)了水中受還原性物質(zhì)污染的程度?；谒w被有機(jī)物污染是很普遍的現(xiàn)象，該指標(biāo)也作為有機(jī)物相對(duì)含量的綜合指標(biāo)之一，在與水質(zhì)有關(guān)的各種法令中均采用它作為控制項(xiàng)目。注：我國(guó)頒布的環(huán)境地面水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(1988年)中，規(guī)定了以酸性重鉻酸鉀法測(cè)得的COD值稱(chēng)為化學(xué)需氧量，(簡(jiǎn)稱(chēng)CODCr)，而將高錳 酸鉀法測(cè)得的COD值稱(chēng)為高錳 酸鹽指數(shù)，(簡(jiǎn)稱(chēng)CODMn)。高錳 酸鹽指數(shù)，耗氧量(COD

3、Mn)高錳 酸鹽指數(shù)，又稱(chēng)為耗氧量，是反映水體中有機(jī)及無(wú)機(jī)可氧化物質(zhì)污染的常用指標(biāo)。定義為：在一定條件下，用高錳 酸鉀氧化水樣中的某些有機(jī)物及無(wú)機(jī)還原性物質(zhì)，由消耗的高錳 酸鉀量計(jì)算相當(dāng)?shù)难趿?。它反映了水中懸浮和溶解的可被高錳 酸鉀氧化的那一部分無(wú)機(jī)物和有機(jī)物的量。高錳 酸鹽指數(shù)在以往的水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析中，亦有被稱(chēng)為化學(xué)需氧量的高錳 酸鉀法。但是，由于這種方法在規(guī)定條件下，水中有機(jī)物只能部分被氧化，并不是理論上的需氧量，也不是反映水體中總有機(jī)物含量的尺度，因此，用高錳 酸鹽指數(shù)這一術(shù)語(yǔ)作為水質(zhì)的一項(xiàng)指標(biāo)，以有別于重鉻酸鉀法的化學(xué)需氧量，更符合于客觀(guān)實(shí)際。CODcr一般為CODMn的2到5倍，我們?cè)?/p>

4、實(shí)際工作中得到的數(shù)據(jù)基本上都在這個(gè)范圍生化需氧量(Biochemical oxygen demand簡(jiǎn)稱(chēng)BOD)生化需氧量是指在有溶解氧的條件下，好氧微生物在分解水中有機(jī)物的生物化學(xué)氧化過(guò)程中所消耗的溶解氧量。同時(shí)亦包括如硫化物、亞鐵等還原性無(wú)機(jī)物質(zhì)氧化所消耗的氧量，但這部分通常占很小比例。有機(jī)物在微生物作用下好氧分解大體上分為兩個(gè)階段。1)含碳物質(zhì)氧化階段，主要是含碳有機(jī)物氧化為二氧化碳和水;2)硝化階段，主要是含氮有機(jī)化合物在硝化菌的作用下分解為亞xiao 酸鹽和xiao 酸鹽。約在5-7日后才顯著進(jìn)行。故目前常用的20五天培養(yǎng)法(BOD5法)測(cè)定BOD值一般不包括硝化階段。BOD是反映水

5、體被有機(jī)物污染程度的綜合指標(biāo)，也是研究廢水的可生化降解性和生化處理效果，以及生化處理廢水工藝設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)研究中的重要參數(shù)?？偭?Total Phosphorus簡(jiǎn)稱(chēng)TP)總磷為控制水體富營(yíng)養(yǎng)化主要指標(biāo)。以水中可被強(qiáng)氧化物質(zhì)氧化轉(zhuǎn)變成磷酸鹽的各種形態(tài)磷的總量計(jì)。磷是植物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)元素，也是生命必不可少的。如果水中的磷超過(guò)臨界濃度后，就會(huì)刺激水生植物的生長(zhǎng)，以至發(fā)生“藻花”，造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化。磷是由若干不同途徑進(jìn)入水體的，如排放含磷化合物的廢水，農(nóng)田的地表徑流，以及畜牧場(chǎng)等。近年來(lái)，由于含磷洗滌劑和其他日用含磷物質(zhì)的使用，也增加了磷的排放量。氨氮(Ammonia nitrogen簡(jiǎn)稱(chēng)NH3-N)

6、水中的氨氮是指以游離氨NH3(也稱(chēng)非離子氨)和離子氨NH4+形式存在的氮。對(duì)地面水，常要求測(cè)定非離子氨。兩者的組成比決定于水的pH值和溫度，當(dāng)pH值偏高時(shí)，游離氨的比例較高，反之，則氨鹽的比例較高。水中氨氮主要來(lái)源于生活污水中含氮有機(jī)物受微生物作用的分解產(chǎn)物，焦化、合成氨等工業(yè)廢水，以及農(nóng)田排水等。氨氮含量較高時(shí)，對(duì)魚(yú)類(lèi)呈現(xiàn)毒害作用，對(duì)人體也有不同程度的危害。總氮 (Total Nitrogen簡(jiǎn)稱(chēng)TN)水中各種形態(tài)無(wú)機(jī)和有機(jī)氮的總量。包括NO3-、NO2-和NH4+等無(wú)機(jī)氮和蛋白質(zhì)、氨基酸和有機(jī)胺等有機(jī)氮，以每升水含氮毫克數(shù)計(jì)算。常被用來(lái)表示水體受營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)污染的程度。水中的總氮含量是衡量水質(zhì)

7、的重要指標(biāo)之一。其測(cè)定有助于評(píng)價(jià)水體被污染和自?xún)魻顩r。地表水中氮、磷物質(zhì)超標(biāo)時(shí)，微生物大量繁殖，浮游生物生長(zhǎng)旺盛，出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)?？傆袡C(jī)碳(Total Organic Carbon，簡(jiǎn)稱(chēng)TOC)以碳的含量表示水體中有機(jī)物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)。由于TOC的測(cè)定采用燃燒法，因此能將有機(jī)物全部氧化，它比BOD5或COD更能反映有機(jī)物的總量。總需氧量(Total Oxygen Demand，簡(jiǎn)稱(chēng)TOD)是指水中有機(jī)物質(zhì)在燃燒中氧化時(shí)所需要的氧量，結(jié)果以O(shè)2的mg/L表示。TOD只能反映幾乎全部有機(jī)物質(zhì)經(jīng)燃燒后變成CO2、H2O、NO、SO2所需要的氧量。它比BOD、COD更接近于理論需氧量值。2、無(wú)機(jī)化

8、學(xué)指標(biāo)硬度(hardness)硬度起初表示水中肥皂起泡程度的大小，現(xiàn)在，人們?cè)诨瘜W(xué)上把水中Ca、Mg離子含量，換算為與其相對(duì)應(yīng)的CaCO3量來(lái)計(jì)算硬度值，用mg/L表示。硬度有總硬度、鈣硬度、鎂硬度、碳酸鹽硬度(暫時(shí)硬度)、非碳酸鹽硬度(永久硬度)等表示方式。pH值(pH value)pH值表示水中酸堿性的強(qiáng)弱，用溶液中氫離子活度的負(fù)對(duì)數(shù)表示： pH =-lgH+pH表示水的最基本性質(zhì)，它可以控制水體的弱酸、弱堿的離解程度，降低氯化物、氨、硫化氫等的毒性，防止底泥重金屬的釋放。它對(duì)水質(zhì)的變化、生物繁殖的消長(zhǎng)、腐蝕性、水處理效果等均有影響，是評(píng)價(jià)水質(zhì)的一個(gè)重要參數(shù)。天然水的pH值多在6-9范圍內(nèi)

9、;飲用水在6.5-8.5間;某些工業(yè)用水的pH值必須保持在7.0-8.5間,以防止金屬設(shè)備和管道被腐蝕。電導(dǎo)率(conductivity)水的電導(dǎo)率與其所含無(wú)機(jī)酸、堿、鹽的量有一定關(guān)系。該指標(biāo)常用于推測(cè)水中離子的總濃度或含鹽量。不同類(lèi)型的水有不同的電導(dǎo)率。氧化還原電位(Oxidation reduction potential)氧化還原電位是水中多種氧化物質(zhì)與還原物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的綜合結(jié)果。這一指標(biāo)雖然不能作為某種氧化物質(zhì)與還原物質(zhì)濃度的指標(biāo)，但能幫助我們了解水體的電化學(xué)特征，分析水體的性質(zhì)，是一項(xiàng)綜合性指標(biāo)。水體的氧化還原電位必須在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。3、物理性質(zhì)指標(biāo)濁度 (Turbidity)濁

10、度是表現(xiàn)水中懸浮物對(duì)光線(xiàn)透過(guò)時(shí)所發(fā)生的阻礙程度。水中含有泥沙、黏土、有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、浮游生物和微生物等懸浮物質(zhì)時(shí)，可使光散射或吸收，濁度大。水的濁度大小不僅和水中存在顆粒物含量有關(guān)，而且和其粒徑大小、形狀、顆粒表面對(duì)光散射特性有密切關(guān)系。濁度的高低一般不能直接說(shuō)明水質(zhì)的污染程度，但濁度增高表明水質(zhì)變壞。透明度(Transparency)是指水樣的清澈程度，潔凈的水是透明的。透明度與濁度相反，水中懸浮物和膠體顆粒物越多，其透明度就越低。測(cè)定透明度的方法有鉛字法、塞氏盤(pán)法、十字法等。懸浮物(Suspended solids簡(jiǎn)稱(chēng)SS)水中的固體污染物主要以懸浮狀態(tài)、膠體狀態(tài)和溶解狀態(tài)的形態(tài)存在于水體

11、中。懸浮狀態(tài)的固體污染物通常稱(chēng)為懸浮物，是指雜質(zhì)、泥沙類(lèi)的無(wú)機(jī)物、動(dòng)植物體腐敗而產(chǎn)生的有機(jī)質(zhì)和浮游生物。固體懸浮物，它會(huì)造成水體外觀(guān)惡化、混濁度升高，改變水的顏色。懸浮物沉積于河底淤積河道，危害水底棲生生物的繁殖，影響漁業(yè)生產(chǎn);沉積于灌溉的農(nóng)田，則會(huì)堵塞土壤毛細(xì)管，影響通透性，造成土壤坂結(jié)，不利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)。4、常見(jiàn)金屬指標(biāo)鎘(Cadmium)(Cd)鎘的融點(diǎn)320.9，沸點(diǎn)765，是富延展性且柔軟的金屬，溶于稀xiao 酸。鎘的毒性很強(qiáng)，可在人體的肝、腎等組織中蓄積，造成各種臟器組織的破壞，尤以對(duì)腎臟損害最為明顯，還可以導(dǎo)致骨質(zhì)疏松和軟化，引起痛痛病。絕大多數(shù)淡水的含鎘量低于1g/L，鎘在

12、自然界中多以硫鎘礦存在，并常與鋅、鉛、銅、錳等礦共存。所以在這些金屬精煉過(guò)程中都可以排出大量的鎘。另外，電鍍、染料、電池和化學(xué)工業(yè)等排放的廢水也是鎘的主要污染源。鉻(六價(jià))(Chromium)(Cr6+)具有光澤的銀白色固體金屬，耐腐蝕、耐熱，是人體的必須的微量元素之一，鉻化合物的常見(jiàn)價(jià)態(tài)有三價(jià)和六價(jià)。鉻的毒性與其存在價(jià)態(tài)有關(guān)，金屬鉻無(wú)害，六價(jià)鉻具有強(qiáng)毒性，為致癌物質(zhì)，并易被人體吸收而在體內(nèi)蓄積，通常認(rèn)為六價(jià)鉻的毒性比三價(jià)鉻大100倍。三價(jià)鉻和六價(jià)鉻化合物可以相互轉(zhuǎn)換。鉻的工業(yè)污染源主要來(lái)自鉻礦石加工、金屬表面處理、皮革鞣制、印染、照相材料等行業(yè)的廢水。鉻是水質(zhì)污染控制的一項(xiàng)重要指標(biāo)。銅(Co

13、pper)(元素符號(hào)：Cu)銅具有延展性，易于加工，是熱和電的良導(dǎo)體。銅是人體所必需的微量元素，人體缺銅會(huì)發(fā)生貧血、腹瀉等病癥，但過(guò)量攝入銅也會(huì)產(chǎn)生危害。銅對(duì)水生生物的危害較大，牡蠣在銅離子污染的水中，體內(nèi)可蓄積高量的銅，在日本延岡灣及臺(tái)灣二仁溪均發(fā)生過(guò)綠牡蠣案件。銅對(duì)水生生物的毒性與其形態(tài)有關(guān)，游離銅離子的毒性比絡(luò)合態(tài)銅大的多。銅的主要污染源是電鍍、冶煉、五金加工、礦山開(kāi)采、石油化工和化學(xué)工業(yè)等部門(mén)排放的廢水。鐵(Iron)(元素符號(hào)：Fe)鐵是天然水體中的微量元素之一，在水中的含量取決于該地區(qū)的地質(zhì)狀況，也取決于水體中的其他化學(xué)成分。二價(jià)和三價(jià)鐵離子是鐵在水環(huán)境中的基本形態(tài)。二價(jià)鐵存在于缺

14、少溶解氧的水體中或存在于具有厭氧底層的可分層的湖泊深水中，當(dāng)水中溶解氧增加或遇到氧化物質(zhì)，二價(jià)鐵迅速被氧化成三價(jià)鐵離子，而以一種氫 氧 化鐵形式，或是與其它陰離子一起沉降至水底的沉積物中，三價(jià)鐵的氧化物實(shí)際上是不溶的。如果底泥中有硫化氫，則分別形成硫化亞鐵，于是便產(chǎn)生了黑色的無(wú)機(jī)物。鐵是植物和動(dòng)物不可缺少的微量元素，在有些水體中，鐵有可能是一種限制藻類(lèi)和其他植物生長(zhǎng)的制約因素，在脊椎動(dòng)物和某些無(wú)脊椎動(dòng)物血液中鐵是一個(gè)極為主要的輸氧因素。鐵對(duì)人體健康無(wú)毒理影響，只是影響水的使用。鐵明顯地影響飲水的味道，而且能夠沾污洗滌衣物。鋅(Zinc)(Zn)鋅是廣泛應(yīng)用于日常生活的金屬，融點(diǎn)419.5，可溶

15、于酸、濃堿。其常與其他金屬的硫化物，特別是鉛、銅、鎘和鐵的硫化物締合在一起。鋅是人體必不可少的元素，但對(duì)魚(yú)類(lèi)和其他水生生物影響較大，鋅對(duì)魚(yú)類(lèi)的安全濃度約為0.1mg/L。此外，鋅對(duì)水體的自?xún)暨^(guò)程有一定抑制作用。其主要污染源是電鍍、冶金、顏料及化工等部門(mén)的排水。硒(Selenium)(Se)在水體中，元素硒以亞硒酸鹽或硒酸鹽的形式存在，水體的天然含硒濃度與土壤的含硒量成正比。硒是人體必需的元素，但若攝入過(guò)多的硒也會(huì)產(chǎn)生中毒現(xiàn)象。金屬硒的毒性低，二價(jià)態(tài)硒的毒性非常高，一般經(jīng)腸道吸收，蓄積于肝、腎中。其污染源主要是采礦、金屬冶煉及硒制品廠(chǎng)等排出的廢水。重金屬(Heavy metals)化學(xué)上跟據(jù)金屬的密度把金屬分成重金屬和輕金屬，常把密度大于4.5g/cm3的金屬稱(chēng)為重金屬。如：金、銀、銅、鉛、鋅、鎳、鈷、鉻、汞、鎘等大約45種。水體中的重金屬元素有些是