水质(water quality)水体
质量的简称。它标志着水体的物理(如色度、
浊度、臭味等)、
化学(无机物和有机物的含量)和
生物(
细菌、微生物、浮游生物、底栖生物)的特性及其组成的状况。
污染原因
未经人类活动污染的自然界水的物理化学特性及其动态特征。物理特性主要指水的温度、颜色、透明度、嗅和味。水的
化学性质由溶解和分散在
天然水中的气体、离子、分子、
胶体物质及悬浮质、微生物和这些物质的含量所决定。天然水中溶解的气体主要是
氧和
二氧化碳;溶解的离子主要是钾、钠、钙、镁、氯、
硫酸根、
碳酸氢根和
碳酸根等离子。生物
原生质有
硝酸根、亚硝酸根、磷酸二氢根和磷酸氢根离子等。此外,还有某些微量元素,如溴、碘和锰等。胶体物质有无机硅酸胶体和
腐殖酸类有机胶体。悬浮固体以无机质为主。微生物有细菌和
大肠菌群。
基本归类
饮用水类:
饮用水II类:较清洁,过滤后可成为饮用水。
饮用水III类:过滤清洁后可用作普通工业用水
IV类:普通农业用水,灌溉用。
劣V类:无用脏水。
划分标准
序号Ⅰ类 Ⅱ类Ⅲ类 Ⅳ类Ⅴ类
1 水温(℃)人为造成的环境水温变化应限制在:周平均最大
温升≤1 周平均最大温降≤2
3
溶解氧 ≥饱和率90%(或7.5) 6 5 3 2
5
化学需氧量(COD)≤ 15 15 20 30 40
6
五日生化需氧量(BOD5)≤ 3 3 4 6 10
7
氨氮(NH3-N )≤ 0.015 0.5 1.0 1.5 2.0
8
总磷(以P计)≤ 0.02(湖、库0.01) 0.1(湖、库0.025) 0.2(湖、库0.05) 0.3(湖、库0.1) 0.4(湖、库0.2)
9
总氮(湖、库,以N计)≤ 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0
10 铜≤ 0.01 1.0 1.0 1.0 1.0
11 锌≤ 0.05 1.0 1.0 2.0 2.0
12
氟化物(以F-计)≤ 1.0 1.0 1.0 1.5 1.5
13 硒≤ 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02
14 砷≤ 0.05 0.05 0.05 0.1 0.1
15 汞≤ 0.00005 0.00005 0.0001 0.001 0.001
16 镉≤ 0.001 0.005 0.005 0.005 0.01
17
铬(六价)≤ 0.01 0.05 0.05 0.05 0.1
18 铅≤ 0.01 0.01 0.05 0.05 0.1
19
氰化物≤ 0.005 0.05 0.2 0.2 0.2
20
挥发酚≤ 0.002 0.002 0.005 0.01 0.1
21 石油类≤ 0.05 0.05 0.05 0.5 1.0
22
阴离子表面活性剂 ≤0.2 0.2 0.2 0.3 0.3
23
硫化物 ≤0.05 0.1 0.2 0.5 1.0
24 粪
大肠菌群(个/L)≤ 200 .2000.10000.20000.40000
检测方法
比色法
对日益恶化的水源污染问题,自来水厂所采取的方式便是加入大量超过标准的氯(漂白粉)来消毒杀菌。加氯虽然能够杀死水中的各种病菌,但它一旦与水中的有机物结合,会因
余氯或漂白粉的作用,产生大量有机氯化物(如
三氯甲烷、
二溴氯甲烷),危害人体健康。有机氯化物在动物体系的试验中已被确认为致癌物质。一般人以为只需把自来水烧开,便能杀死细菌,但其实必须将水煮沸20分钟才足以除去有害细菌或病毒等。 在煮沸过程中,水中
氯气更会和有机物加剧化合,产生大量形成
三卤甲烷等致癌物,尤其在100℃之期间最多。要去除氯气需要煮沸30分钟以上,还要将壶盖打开,才可以让氯气跟随蒸汽挥发。否则氯气合成的三卤甲烷仍然会留在水中,慢性地危害健康。
TDS笔
水的
电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定关系。当它们的浓度较低时,电导率随浓度的增大而增加,因此,该指标常用于推测水中离子的总浓度或含盐量。不同类型的水有不同的电导率。新鲜
蒸馏水的电导率为0.2-2μS/cm,但放置一段时间后,因吸收了CO2,增加到2—4μS/cm;超纯水的电导率小于0.10/μS/cm;
天然水的电导率多在50—500μS/cm之间,矿化水可达500—1000μS/cm;含酸、碱、盐的工业废水电导率往往超过10 000μS/cm;海水的电导率约为30 000μS/cm。电导率是衡量
纯净水纯净程度的一项重要指标,反映了纯净水的纯净程度以及生产工艺的控制好坏。国家标准规定纯净水中电导率不得高于10μS/cm。
评价指标
天然水评价指标一般为色、嗅、味、透明度、水温、
矿化度、
总硬度、氧化-还原电位、
pH值、
生化需氧量和
化学需氧量等。天然水中的大气降水水质与当地的气象条件和降水
淋溶的
大气颗粒物的
化学成分有关;地表水水质与
径流流程中的岩石、土壤和植被有关;地下水水质主要与
含水层岩石的化学成分和
补给区的地质条件有关。
水质监测
各地区应对地下水水质进行定期检测。检验方法,按国家标准GB 5750《生活饮用水标准检验方法》执行。
各地地下水监测部门,应在不同质量类别的地下水域设立监测点进行水质监测,监测频率不得少于每年二次(丰、枯水期)。
监测项目为:pH、COD、BOD、SS、氨氮、
硝酸盐、
亚硝酸盐、挥发性酚类、氰化物、砷、汞、铬(六价)、总硬度、铅、氟、镉、铁、锰、
溶解性总固体、
高锰酸盐指数、硫酸盐、
氯化物、
大肠菌群,以及反映本地区主要水质问题的其它项目。
详细介绍
水在环境作用下所表现出来的综合特征,即水的
物理性质和化学成分。自然界中的水,是由各种物质(溶解性和非溶解性物质)所组成的极其复杂的综合体。水中含有的溶解物质,直接影响
天然水的许多性质,使水质有优劣之分。
水中含有的物质种类很多,有溶解于水中的 O2、N2、CO2、H2S气体,Cl-、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、CO卲、HCO婣和SO厈等离子;有Br、I、F等微量元素;有含量极少的Ra、Rn等
放射性元素;还有大部分呈
胶体状态的有机物以及悬浮固态颗粒。它们随环境条件的不同,含量也不同。各种水体的水质是不相同的。
一般说,河水的成分取决于流经地区的岩土类型以及补给源。雨水补给的河流矿化度一般较低,融雪补给的略高,
地下水补给的最高。世界上除内陆、雨量较少地区的河流为强或高矿化度水以外,大多数河流都为中等矿化度水。河水中主要离子的含量多为Ca2+>Na+,HCO婣>SO厈>Cl-。中国有不少河流的河水中Na+>Ca2+。
湖水的化学成分比河水简单,但与生物活动有关的元素和化合物,浓度变化较大。在自然情况下,由于气候的变化或长期
盐分平衡发生变化,会引起湖水性质发生改变。淡水湖或低度盐水湖的基本离子,大多为Ca2+>Na+,HCO婣>SO厈>Cl- 的类型;而高度
咸水湖的特征则主要为Cl->HCO婣。
地下水中溶解的物质比河水多,而且往往混合程度弱,不如地表水均匀。地下水多呈现弱酸性、中性、
弱碱性反应,pH值一般变化于5~9之间。地下水的含盐量一般随深度而增大,离子组成从低矿化度的淡水类型转化为高矿化度的咸水类型,中国各盆地
地下水化学成分从浅处到深处,矿化度逐渐增高,水化学类型由
重碳酸盐型过渡为
硫酸盐型及氯化物型。
海水的化学组成异常复杂,溶解在海水中的化学元素绝大部分呈离子状态存在。由于海水体积大,又能很好混合,局部条件对海洋整体影响较小,因而主要离子含量有一固定程序,各种离子间数量比例关系较为恒定。虽然现代海水平均含盐量大体一致,但不同海区、不同深度有所差异。
不同的用途,对水质的要求也不相同。饮用水的水质要求较高,对水的物理性质、
总矿化度、总硬度、细菌和
有害物质的含量等都有较严格的规定。
各种工业对水质的要求也不一样,如
纺织工业不能用
硬水;
造纸工业忌用含铁量过多的水;平炉或高炉的冷却水若有大量悬浮物会堵塞冷凝器;蒸汽锅炉使用硬水会产生锅垢。灌溉用水要求水温与
土温接近,水质含盐量应低于
临界矿化度。如水中可溶盐类增加,会引起土壤盐分的累积,引起
土壤盐渍化。
大型水工建筑,给水质研究提出了一系列的新问题,如对水库、运河、被改造后的河流的水质及化学动态的预测等。此外,水质研究对医学(如地方病的防治)、矿业等都有重要价值。随着经济的发展,
天然水遭污染,水质变坏,对人类健康及水生生物造成严重危害,已引起世界各国政府的高度重视。