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水質(zhì)監測 || 水質(zhì)檢測指標有哪些?

水質(zhì)監測 || 水質(zhì)檢測指標有哪些?

【概要描述】

水質(zhì)監測 || 水質(zhì)檢測指標有哪些?

【概要描述】

詳情

水是生命之源,人們離開(kāi)了水將無(wú)法生存在地球上,隨著(zhù)社會(huì )的快速發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,人們慢慢的意識到水質(zhì)安全的重要性。

狹義的水質(zhì)安全是主要指飲用水以及和人體直接接觸的各種水(泳池、醫療用水等)-這是人們最關(guān)心的;現在還加上了生態(tài)安全的問(wèn)題,人們已經(jīng)認識到了,環(huán)境水質(zhì)的惡化將會(huì )嚴重影響生態(tài)安全。

廣義的水質(zhì)安全還包括生產(chǎn)安全,對工業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō),水質(zhì)會(huì )影響到工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)裝置和設備的運行安全(如鍋爐、汽輪機、加熱管線(xiàn)等等);以及最終產(chǎn)品的品質(zhì)(IBM半導體工廠(chǎng)的用水必須是經(jīng)過(guò)若干工序嚴格處理的超純水,否則,根本做不出合格的芯片-(按照電子工業(yè)的術(shù)語(yǔ)叫“良品率”低)。污染水體對種植、水產(chǎn)養殖等農業(yè)生產(chǎn)的危害更是眾人皆知。

目的清楚了,接下來(lái)讓我們看看目前具體有哪些水質(zhì)指標:

1、物理指標

最早的物理指標大多是通過(guò)人的感官就能觀(guān)察到的一些性質(zhì),如:透明度、嗅味,渾濁度、顏色(色度)、溫度等等。古人的經(jīng)驗已經(jīng)告訴我們,這些指標在評估水質(zhì)安全方面的價(jià)值了;發(fā)展到今天,濁度、透明度、色度等好些水質(zhì)指標已經(jīng)得以量化,可以通過(guò)分析儀器準確測量了。

2、 成分指標

天然水體中包括重金屬離子、無(wú)機陰離子(氯離子、硫酸根等)、溶解氣體(氧、二氧化碳等)、溶解性有機物等在內的各種天然雜質(zhì);微生物、藻類(lèi)及其代謝產(chǎn)物,以及經(jīng)過(guò)各種途徑(雨水、土壤流失、人和動(dòng)物的排泄物等等)進(jìn)入水體的人工合成化合物,乃至這些物質(zhì)在自然界的反應產(chǎn)物或者通過(guò)生物體代謝的產(chǎn)物。這些物質(zhì)隨著(zhù)分析技術(shù)的發(fā)展而逐漸被發(fā)現,就像前面提到的列文虎克發(fā)現水中微生物的故事,許多水質(zhì)指標都是這樣出現的。
成分指標也包括在飲用水、工業(yè)用水,凈化后的污水以及再生水等經(jīng)過(guò)人工處理的水中,人為添加的水處理化學(xué)品及其反應產(chǎn)物,如飲用水中的余氯和消毒副產(chǎn)物等。(飲用水中最具代表性的一類(lèi)消毒副產(chǎn)物是三鹵甲烷;由于三鹵甲烷的含量很低,直到20世紀六十年代一種叫做“電子捕獲器(ECD)“的分析設備的出現,才被人們所知)成分指標分為單一成分指標和綜合成分指標。綜合指標是指具有相同或者相似化學(xué)、生物學(xué)特性的一類(lèi)物質(zhì)的量。比如:總有機碳、總磷、總氮、PH值、細菌總數等等。成分指標是數量最為龐大的一類(lèi)水質(zhì)指標,目前各種水質(zhì)標準中提到的化學(xué)指標、重金屬指標、微生物指標等一般都屬于成分指標范疇,由于新的化學(xué)物質(zhì)的研制、生產(chǎn)和使用,一直都不斷在出現新的成分指標。

3、評估性綜合指標

這類(lèi)指標不是指水中某種已知雜質(zhì)的濃度,而是表征在水中的化學(xué)生物成分和物理特性的共同作用下,水會(huì )表現出某些特定的化學(xué)或生物學(xué)屬性或能力。評估及綜合性指標往往通過(guò)人為設定實(shí)驗條件得到結果,這類(lèi)指標中最有代表性就是大家耳熟能詳的COD(化學(xué)耗氧量),表示在特定條件下,水中能被強氧化劑氧化的物質(zhì)需要的氧的量;

COD現在是評估水有機污染程度最重要的指標。其他常用的評估性綜合指標還有硬度(最初表示水中離子沉淀肥皂的能力)、堿度、BOD(生化需氧量)等等。

生物毒性指標,生物毒性表示水中的化學(xué)雜質(zhì)整體所表現出來(lái)的對某種生物的毒性效應。主要分為急性毒性指標和遺傳毒性指標,是快速評價(jià)未知成分的水是否安全的非常有價(jià)值的指標(現實(shí)中,受制于技術(shù)水平、分析成本等諸多因素,現在的分析技術(shù)無(wú)法做到分析窮盡水中所有的成分)?! ?/p>

在實(shí)際應用中,“生物毒性“作為一類(lèi)特殊的評價(jià)性指標,常用來(lái)直接評估飲用水水質(zhì)安全性。具體方法是選用某種生物(如發(fā)光細菌或者大型蚤、藻類(lèi)等等)作為標準樣品生物,用儀器檢測這些生物接觸待測水樣后的反應。

4、成分指標

反應水質(zhì)在諸如處理、儲存、輸配過(guò)程中隨時(shí)間發(fā)生變化的趨勢或者評估加入某種化學(xué)物質(zhì)以后水質(zhì)的變化潛能;主要分為水質(zhì)穩定性(生物穩定性和化學(xué)穩定性)和水處理特性?xún)深?lèi);

例如,“消毒副產(chǎn)物生成勢“這個(gè)指標就是在水處理過(guò)程中,用來(lái)衡量水源加入氯氣(或其他消毒劑)消毒以后消毒副產(chǎn)物的生成潛力的。

“同化有機碳(AOC)”,則用來(lái)評估飲用水在輸配管網(wǎng)中微生物的最大生長(cháng)潛力(在輸配管網(wǎng)中,水中的余氯、鈣鎂離子、硫酸鹽等化學(xué)物質(zhì)、微生物,以及管道自身的材質(zhì)、管壁附著(zhù)的微生物、水垢以及水流速等的相互作用,形成了一個(gè)十分復雜的系統,AOC作為生物穩定性指標,和其他的生物和化學(xué)穩定性指標是評估和預測飲用水經(jīng)過(guò)管網(wǎng)輸配,到達居民家中時(shí)水質(zhì)狀況的重要指標;例如:打開(kāi)水龍頭,出現“黃水”,往往是因為水的化學(xué)穩定性出了狀況,輸水管道被腐蝕,鐵溶解到了水中。

廣義上講,水質(zhì)評價(jià)常常用到的BOD也是衡量廢水可生化性能的一個(gè)非常有用的指標(BOD本身還是評價(jià)水有機污染的水質(zhì)指標和廢水生物處理工藝中重要的工藝指標)。

另外,現在常常出現某地湖泊水庫藻類(lèi)爆發(fā)的新聞,主要就是因為水體中的氮磷等物質(zhì)濃度超過(guò)一定水平(常說(shuō)的“富營(yíng)養化”),在適宜的環(huán)境條件下(溫度、日照、水流速度等)發(fā)生的。藻類(lèi)爆發(fā)的危害很大(藍綠藻中釋放的微囊藻毒素是迄今發(fā)現的最強的肝腫瘤促進(jìn)劑),如果能根據獲得的水質(zhì)數據(中國用于水體富營(yíng)養化評估的水質(zhì)指標分別是:葉綠素、總磷、總氮、高錳酸鹽指數(CODMn)和透明度)和環(huán)境、氣象數據提前預測,提早介入,可以有效降低爆發(fā)的風(fēng)險?,F在,對于環(huán)境水體中由于水質(zhì)變化引起的藻類(lèi)生長(cháng)潛力變化也屬于廣義的水質(zhì)轉化潛能研究范疇。

5、 工藝指標

是指在水處理工藝中用來(lái)調整或者控制后續工藝的水質(zhì)指標。這些工藝指標的變化是水中多種物理、化學(xué)、生物特性綜合作用的結果。

例如,污水生物處理工藝常用的污泥體積指數(SVI),就是衡量活性污泥法工藝中污泥沉降性能的指標;

流動(dòng)電流是原水凈化過(guò)程中的絮凝沉淀工藝時(shí)常用的工藝指標;

而最近十分紅火的膜處理工藝中,最受關(guān)注的一個(gè)指標就是污染指數(SDI),SDI代表了水中膠體、固體顆粒等能造成膜堵塞的物質(zhì)的量;其大小關(guān)系到膜的運行壽命和維護費用。

有一些物理指標和成分指標,也是工藝指標;比如:濁度和余氯是飲用水處理的關(guān)鍵性工藝指標。而B(niǎo)OD和COD則是污水處理的重要工藝指標;

隨著(zhù)水處理新工藝的不斷出現,還會(huì )產(chǎn)生更多的工藝指標。

6、 替代指標

對于某些測量起來(lái)很困難,或耗時(shí)間太長(cháng),或成本太高;或者沒(méi)有辦法實(shí)現連續測量的水質(zhì)指標,選擇和該指標相關(guān),而且能夠反應該指標變化的其他參數進(jìn)行測量。

應用最為廣泛的替代指標是UV254(水樣在254nm波長(cháng)的吸光度)。UV254的數值和水中的腐殖質(zhì)等有機物濃度具有很高的關(guān)聯(lián)性,實(shí)踐中,常常用UV254的值來(lái)衡量水中有機污染物的情況。

 

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