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水污染常規(guī)分析指標(biāo)
水體污染會(huì)引起水質(zhì)的惡化。水污染常規(guī)分析指標(biāo)是反映水質(zhì)狀況的重要指標(biāo)，是對(duì)水體進(jìn)行監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)、利用以及污染治理的主要依據(jù)。環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)和其他有關(guān)部門通常按照不同的要求制定各種水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，以及相應(yīng)的測(cè)定方法。
水污染常規(guī)分析指標(biāo)主要有以下幾項(xiàng)：
臭
臭味是判斷水質(zhì)優(yōu)劣的感官指標(biāo)之一。潔凈的水是沒(méi)有氣味的，受到污染后會(huì)產(chǎn)生各種臭味。常見(jiàn)的水臭味有：霉?fàn)€臭味(主要來(lái)自生物體的腐爛)、糞便臭味、汽油臭味、臭蛋味(來(lái)自硫化氫)?；瘜W(xué)品引起的臭味是多種多樣的，如氯氣味、藥房氣味(主要來(lái)自酚類的污染)等，飲用有臭味的水會(huì)引起厭惡感。在有臭味的水中生長(zhǎng)的魚(yú)類和其他水生生物也可能有異味。游覽區(qū)的河水和湖水有臭味會(huì)影響旅游。中國(guó)頒布的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》和《地面水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》都規(guī)定水不得有異臭。
人對(duì)某些污染物臭味的辨別能力很高，例如據(jù)測(cè)定人能嗅出10-12克的硫醇化合物。不過(guò)人的嗅覺(jué)難以定量地反映出臭味的差別?，F(xiàn)行的方法是用文字描述臭的種類，用強(qiáng)、弱等字樣表示臭的強(qiáng)度。比較準(zhǔn)確的臭的定量方法是嗅閾法，即用無(wú)臭水將待測(cè)水樣稀釋到接近無(wú)臭程度的稀釋倍數(shù)表示臭的強(qiáng)度。水的臭味與水溫有密切關(guān)系，在報(bào)告測(cè)定結(jié)果時(shí)要注明水溫，常用的水溫為40℃和60℃。水臭的測(cè)定結(jié)果會(huì)因檢定者的年齡、性別、精神狀態(tài)以及主觀傾向等而不同，所以應(yīng)以一群人的檢定結(jié)果的幾何平均值來(lái)表示。
水溫
溫度是水體的一項(xiàng)重要物理指標(biāo)。日常監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)水溫突然升高，表明水體可能受到新污染源的污染。熱污染也可能引起生物繁殖增快而使水體產(chǎn)生生物性污染。衛(wèi)生和農(nóng)業(yè)用水都很重視水溫這項(xiàng)指標(biāo)。水溫通常用刻度為0.l℃的溫度計(jì)測(cè)定。深水可用倒置溫度計(jì)。用熱敏電阻溫度計(jì)能快速而準(zhǔn)確測(cè)定水溫。水溫要在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。
渾濁度
渾濁是懸浮于水中的膠體顆粒產(chǎn)生的散射現(xiàn)象。水的渾濁程度叫渾濁度?，F(xiàn)行通用的計(jì)量方法是把lL水中含有相當(dāng)于lmg標(biāo)準(zhǔn)硅藻土所形成的渾濁狀況作為一個(gè)渾濁度單位，簡(jiǎn)稱1度。渾濁度同膠體顆粒的物質(zhì)種類、粒徑大小、表面狀態(tài)有關(guān)。計(jì)量渾濁度時(shí)應(yīng)有渾濁度標(biāo)準(zhǔn)品作為對(duì)照。
渾濁度檢定一般采用濁度計(jì)法。濁度過(guò)低時(shí)可用目視法將水樣與標(biāo)準(zhǔn)渾濁度液進(jìn)行比較。
地面水渾濁主要是泥土、有機(jī)物、微生物等物質(zhì)造成的。渾濁度升高表明水體受到膠體物質(zhì)污染。中國(guó)規(guī)定飲用水的渾濁度不得超過(guò)5度。
pH pH是水中氫離子活度的負(fù)對(duì)數(shù)，pH為7表示水是中性，大于7的水呈堿性，小于7的水呈酸性。清潔天然水的pH為6.5～8.5，pH異常，表示水體受到污染。
測(cè)量pH常用的和準(zhǔn)確的方法是玻璃電極法。此法是以玻璃電極為指示電極，飽和甘泵電極為參比電極，兩者組成電極對(duì)。用電壓表指示水樣的電勢(shì)差，以25℃時(shí)，電勢(shì)差改變59.19mV為一個(gè)pH單位。測(cè)定時(shí)能在儀器上直接讀出pH。測(cè)定不受水樣的色度、渾濁度和氧化還原性物質(zhì)的干擾。測(cè)定時(shí)必須用有準(zhǔn)確pH的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液作為對(duì)照，溫度對(duì)于pH讀數(shù)的影響可用儀器上的溫度補(bǔ)償裝置進(jìn)行調(diào)整。
比色法測(cè)定pH是在水樣中加入定量指示劑后與pH標(biāo)準(zhǔn)色列進(jìn)行目視比較。此法不需電源，簡(jiǎn)便易行，但受到水的色度、渾濁度和各種氧化還原物質(zhì)的干擾，只能用于概略測(cè)定。
電導(dǎo)率 水中存在離子會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)電現(xiàn)象，電導(dǎo)率表示水中電離性物質(zhì)的總量。電導(dǎo)率的大小同溶于水中物質(zhì)濃度、活度和溫度有關(guān)。電導(dǎo)單位為西門子，電導(dǎo)率的標(biāo)準(zhǔn)單位是西/米。為了計(jì)算方便，常以微西/厘米表示。清潔的水的電導(dǎo)率為數(shù)十至數(shù)百微西/厘米。水的電導(dǎo)率用電導(dǎo)儀側(cè)定。電導(dǎo)儀的電極由相距1cm的一對(duì)面積為lcm2的鉑電極組成，電極的常數(shù)經(jīng)校正計(jì)算。溫度的影響由儀器上的補(bǔ)償裝置調(diào)整。校正溶液用純氯化鉀配制。
溶解性固體
水樣經(jīng)濾除懸浮固體后烘干，所得的固體物質(zhì)稱為溶解性固體。溶解性固體主要是溶于水的鹽類，也包括溶于水的有機(jī)物、液體物質(zhì)、能穿過(guò)濾器的膠粒和微生物。濾液的烘干溫度與測(cè)定結(jié)果有直接關(guān)系，報(bào)告測(cè)定結(jié)果時(shí)要注明溫度。一般規(guī)定的烘干溫度有110℃和180℃兩種。
懸浮性固體 水樣經(jīng)過(guò)濾，凡不能通過(guò)濾器的固體顆粒物稱為懸浮性固體。懸浮性固體是測(cè)定多泥沙的河水和某些工業(yè)廢水的重要指標(biāo)。懸浮物多，會(huì)堵塞管道，淤積河床。測(cè)定懸浮性固體通常用玻璃砂芯濾器、濾紙、濾膜等作為濾器?，F(xiàn)在國(guó)際上常采用0.45μm作為濾器的孔徑標(biāo)準(zhǔn)。
總氮
氮是組成生物體蛋白質(zhì)的主要成分，也是生物界賴以生存的必要元素?？偟侵杆懈鞣N狀態(tài)的有機(jī)氮和無(wú)機(jī)氮的總量，主要反映水體受污染的程度。水樣經(jīng)強(qiáng)酸、強(qiáng)氧化劑分解后進(jìn)行測(cè)定。為了解天然水體中有機(jī)氮的氧化分解過(guò)程，即水體的氧化自凈過(guò)程，也分別測(cè)定水中氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的含量。可以根據(jù)這三種物質(zhì)相互間的比例推斷污染和自凈的過(guò)程。如氨氮含量高而另二者含量低，表示水體不久前受到污染而尚未氧化自凈;如亞硝酸鹽氮含量較多，表示氧化過(guò)程正在進(jìn)行;如硝酸鹽氮含量較多而另二者含量較少時(shí)則表示水體雖受污染但已氧化自凈。飲水中硝酸鹽氮超過(guò)10mg/L，有可能引起變性血紅蛋白增高。亞硝酸鹽的毒性甚大，攝入量過(guò)多會(huì)引起紫紺癥。
總有機(jī)碳
通常記為TOC，指溶解于水中的有機(jī)物總量，折合成碳計(jì)算。水中有機(jī)物種類很多，目前尚不能全部進(jìn)行分離鑒定。TOC是快速檢定的綜合指標(biāo)，但不能反映水中有機(jī)物的種類和組成，也不能反映總量相同的總有機(jī)碳所造成的不同污染后果。TOC的測(cè)定方法是把水樣在有催化劑和充分供氧的條件下加熱至950℃，將水中有機(jī)物完全氧化成二氧化碳，測(cè)定二氧化碳量并折合成碳計(jì)算。
某種工業(yè)廢水如果組分相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，可根據(jù)這種廢水的總有機(jī)碳含量同生化需氧量(BOD)和化學(xué)需氧量(COD)等指標(biāo)之間的對(duì)比關(guān)系來(lái)規(guī)定這種廢水以總有機(jī)碳為指標(biāo)的排放標(biāo)準(zhǔn)。這能夠大大提高監(jiān)測(cè)工作的效率。
溶解氧
通常記為DO，指溶解于水中的氧的量，以每升水中氧氣的毫克數(shù)表示。溶解氧是評(píng)價(jià)水體自凈能力的指標(biāo)。溶解氧含量較高，表示水體自凈能力較強(qiáng);溶解氧含量較低，表示水體中污染物不易被氧化分解，魚(yú)類也因得不到足夠氧氣，窒息而死。這時(shí)，厭氧性菌類就會(huì)繁殖起來(lái)，使水體發(fā)臭。
水中溶解氧的含量同空氣中氧的分壓、大氣壓力和水溫有直接關(guān)系。在正常狀態(tài)下，地面水中溶解氧應(yīng)接近飽和狀態(tài)。測(cè)定溶解氧主要用容量法和電極法，關(guān)鍵是在水樣采集和測(cè)定時(shí)不使樣品同空氣過(guò)多接觸。
生物化學(xué)需氧量
通常記為BOD，地面水水體中微生物分解有機(jī)物的過(guò)程中消耗水中的溶解氧的量，是水體受有機(jī)物污染的最主要指標(biāo)之一。某些化工廢水由于污染物不易為微生物分解或者對(duì)微生物活動(dòng)有抑制作用，則不宜用BOD作為指標(biāo)。
化學(xué)需氧量
通常記為COD。水體中能被氧化的物質(zhì)在規(guī)定條件下進(jìn)行化學(xué)氧化過(guò)程中所消耗氧化物質(zhì)的量，以每升樣水消耗氧的毫克數(shù)表示。COD的測(cè)定方法簡(jiǎn)便、迅速，但不能反映有機(jī)污染物在水中降解的實(shí)際情況。水中有機(jī)物的降解靠生物的作用，因此，比較廣泛用生化需氧量作為評(píng)價(jià)水體受有機(jī)物污染的指標(biāo)。
細(xì)菌總數(shù)
反映水體受到生物性污染的程度。細(xì)菌總數(shù)增多表示水體的污染狀況惡化，但不能說(shuō)明污染物的來(lái)源和性質(zhì)。要結(jié)合大腸菌群的檢定才能判斷污染物的來(lái)源和作為飲用水的安全程度。
各種細(xì)菌都有各自的生理特性、營(yíng)養(yǎng)要求和繁殖條件。在不同的培養(yǎng)條件下細(xì)菌的繁殖狀況是不同的，檢定的結(jié)果也有差異，因此各國(guó)都規(guī)定檢定水中細(xì)菌總數(shù)的方法。中國(guó)把1mL水樣，在37℃條件下，用普通營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基培養(yǎng)24h所生長(zhǎng)的菌落數(shù)作為細(xì)菌總數(shù)。
大腸菌群 指一群既有需氧的又有厭氧的，在37℃、24h能分解乳糖并能產(chǎn)酸、產(chǎn)氣的，革蘭氏陰性、無(wú)芽孢的大腸桿菌。大腸菌群能表示水體受人糞便污染的程度和作為飲用水的安全程度。
大腸菌群的培養(yǎng)溫度為37℃。中國(guó)規(guī)定的檢驗(yàn)方法有發(fā)酵管法和濾膜法。用前一方法需要培養(yǎng)和檢驗(yàn)時(shí)間為48 h～72h;用后一方法只需24h，但不適用于懸浮物多的水樣。
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