地下水水质评价ppt课件

9.1 饮用水水质评价 9.2 工业用水水质评价 9.3 农田灌溉用水水质评价 9.4 矿泉水的水质评价 9.5 地下水质量评价,9 地下水水质评价,2019年5月12日6时45分,地下水水质评价,水质评价的分类： 按水的用途分：供水水质评价、养殖业用水水质评价、风景游览水体的水质评价、水环境质量评价 按评价时段分：回顾评价、现状评价、影响评价 按评价范围分：局部地段的水质评价、区域性的水质评价 按评价对象分：地下水水质评价、地表水水质评价 各种不同目的的用水对水质都有其要求和标准，这是供水水质评价的准则。 饮用水水质评价 工业用水水质评价方法 农田灌溉用水水质评价,矿泉水的水质评价 地下水质量评价,2019年5月12日6时45分,9.1 饮用水水质评价,生活饮用水的水质直接影响着人体健康和人民生命安全，因此，对水质要求很严格。 生活饮用水水质的基本要求 水的感官性状良好 水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康 水中不得含有病原微生物,2019年5月12日6时45分,9.1 饮用水水质评价,一、对饮用水物理性质的要求 无色、无味、无臭、不含可见物、清凉可口（7-19） 二、对饮用水中普遍溶解盐类的评价 普通盐类：Cl-、SO42-、HCO3-、 Ca2+、Mg2+、 Na+ 、K+、Fe、Mn、Sr、Be等。 水中溶解性总固体（矿化度）：1g/L,2019年5月12日6时45分,主要普通盐类成分的评价： 水的硬度： 145mg/L （180-270） 450mg/L 硫酸盐（ SO42-） ：250mg/L 水中硫酸盐含量过高时，会使水味变坏，甚至引起腹泻，使肠道机能失调。水中硫酸盐的含量应在250mgL以下。在水中缺钙的地区，当硫酸盐含量低于10mgL时，易患大骨节病。 碘（I-）： 人体需要适量的碘，以制造甲状腺激素，维持碘代谢。碘在淡水中含量一般很低（0002001mgL），易为植物，特别是柳树吸收。人体如缺碘，会发生甲状腺肿大病和克汀病。,9.1 饮用水水质评价,2019年5月12日6时45分,9.1 饮用水水质评价,锶（Sr）和铍（Be）： 0.003mg/L 天然水中含量甚微。当其含量增高时，可引起大骨节病、锶佝偻病和铍佝偻病。 铜（Cu）和锌（Zn）：1.0mg/L.人体必需元素 硫酸铜的毒性较大，会引起肠胃炎、肝炎、黄疸病等。锌的毒性较弱，但食得过多，也可引起肠胃炎及消化道粘膜被腐蚀等疾病。 氧化亚铁和锰：Fe 0.3mg/L，Mn 0.1mg/L 影响水的味道,2019年5月12日6时45分,9.1 饮用水水质评价,三、对饮用水中有毒物质的限制 砷： 0.01mg/L。毒性较大， 超过0.1mg/L能麻痹细胞的氧化还原过程，使人患溶血性贫血，并有致癌作用。 硒： 0.01mg/L。毒性较强，蓄积作用明显，易引起慢性中毒，损害肝脏和骨骼的功能。但同时又是必须的微量元素。 镉： 0.005mg/L。毒性很强，能在细胞中蓄积，可使肠胃肝肾受损，还能使骨骼软化变脆，产生骨痛病。 铬：0.05mg/L。刺激和腐蚀人体消化系统，破坏鼻内软骨，甚至可至肺癌。 汞： 0.001mg/L。蓄积性毒物，可使人的中枢神经、消化道及肾脏受损，使细胞的蛋白质沉淀，形成细胞原浆毒。 铅： 0.01mg/L 。蓄积性毒物，使高级神经活动发生障碍，产生中毒症状，甚至侵入骨髓内，使人瘫痪。 氟： 1.0mg/L。小于0.3mg/L时，容易蛀牙，过高使牙釉质腐蚀，还能引起骨骼变形等慢性疾病，甚至残废。 氰化物： 0.05mg/L。毒性很大，中毒、急性死亡。 酚类： 0.002mg/L。强毒性有机化合物。,2019年5月12日6时45分,9.1 饮用水水质评价,四、对饮用水细菌及有机污染物的限量 1.细菌指标： 大肠杆菌：100ml水样中不得检出 细菌总数： 100CFU/L 2.有机污染指标： 氨氮（NH4+）： 0.5mg/L 亚硝酸盐氮（NO2-）： 0.01mg/L。组织缺氧中毒，重者导致呼吸循环衰弱。 硝酸盐氮（NO3-）： 10mg/L。多为动物尸体分解的产物。 磷酸盐：PO43- : 5mg/L 硫氢化物： 0.02mg/L。有臭味，有毒。,2019年5月12日6时45分,9.1 饮用水水质评价,溶解氧、化学需氧量和生化需氧量: 溶解氧（DO）：水中溶解的氧量，mg/L。20，101kPa时，水中溶解氧为：9.17mg/L。 化学需氧量（COD）： 用化学氧化剂氧化水中的有机物所消耗的氧量，水中有机物含量越多，耗氧量也越多。 3.0mg/L。 生化需氧量(BOD):指水体中微生物分解有机化合物的过程中所消耗的溶解氧量。一般采用五日生化需氧量BOD5。,2019年5月12日6时45分,9.1 饮用水水质评价,在进行饮用水水质评价时，应以最新标准为依据，并可适当结合地方标准一起考虑。 进行水质评价，需将勘查区所取水样分析资料，逐项与标准对照比较，只有全部符合标准的水才能作为饮用水。如果个别项目超标，则看经过人工处理后能否达到标准要求，若能，则应指出必须经过处理后才能作为饮用水。,2019年5月12日6时45分,9.2 工业用水水质评价方法,不同生产部门对水质的要求不同。 一、锅炉用水的水质评价（成垢作用、起泡作用、腐蚀作用） 成垢作用：当水被煮沸时，水中的一些离子、化合物可以相互作用而发生沉淀，并依附于锅炉壁上，形成锅垢，这种作用称为成垢作用。 后果：不易传热、浪费燃料、局部炉壁过热融化，引起爆炸 锅垢成分：CaO、CaCO3、CaSO4、CaSiO3、Mg（OH）、MgSiO3、Al2O3、Fe2O3和悬浮物,2019年5月12日6时45分,9.2 工业用水水质评价方法,用锅垢总量H0来进行评价：将水分为四个等级： H0500时，为沉淀很多的水。,H0锅垢的总重量（mgL 或gm3）； S悬浮物重量（mgL）； C胶体物重量（SiO2Al2O3Fe2O3），（mgL）； 铁离子以单位电荷为基本单元计算的物质的量的浓度（mmol/L）,2019年5月12日6时45分,9.2 工业用水水质评价方法,硬垢：主要由碱土金属（Ca、Mg等）的碳酸盐、硫酸盐及硅酸盐构成，附壁牢固，不易清除。 软垢：由悬浊物及胶体物质构成，易于洗刷清除。 锅垢性质的评价：Kn=Hh/H0 Kn0.5: 硬垢水,2019年5月12日6时45分,9.2 工业用水水质评价方法,起泡作用：指水在锅炉中煮沸时，在水面产生大量气泡的作用。 原因：水中易溶解的钠盐、钾盐以及油脂和悬浊物受炉水的碱度作用，发生皂化的结果。 后果：锅炉内水汽化不均，水位急剧升降，锅炉不能正常运转 用起泡系数（F）来评价：(mmol/L) F=62c(Na+)+78c(K+) 分类： F200，起泡的水。,2019年5月12日6时45分,9.2 工业用水水质评价方法,腐蚀作用：由于水中氢置换炉壁铁，使炉壁受到损坏的作用称为腐蚀作用。 用腐蚀性系数Kk来评价： 酸性水： 碱性水 Kk0,腐蚀性水; Kk0时，半腐蚀性水； Kk0,但Kk+0.0503Ca2+0时，非腐蚀性水。（Ca的单位为mg/L）,2019年5月12日6时45分,9.2 工业用水水质评价方法,二、水的侵蚀性评价 地下水对混凝土的侵蚀作用(分解性侵蚀、结晶性侵蚀、分解结晶符合性侵蚀) (一)分解性侵蚀：指酸性水溶虑氢氧化钙及侵蚀性碳酸溶虑碳酸钙而使水泥分解破坏的作用。 一般酸性侵蚀 碳酸侵蚀,2019年5月12日6时45分,9.2 工业用水水质评价方法,（一）分解性侵蚀 评价指标： （1）分解性侵蚀指数pHs（总指标） 当水的实际pHpHs时，水无分解性侵蚀，当pHpHs则有分解性侵蚀。 （2）pH值（酸性侵蚀指标）： （3）游离CO2（碳酸侵蚀指标）,2019年5月12日6时45分,2019年5月12日6时45分,9.2 工业用水水质评价方法,结晶性侵蚀：主要是水中硫酸盐与混凝土发生反应，在混凝土的孔隙中形成石膏和硫酸铝盐晶体，这些新的化合物因结晶膨胀作用体积增大，导致混凝土力学强度减低，以致破坏。 分解性侵蚀能促进结晶性侵蚀 水位变动带，侵蚀加强 水中氯离子含量越多，硫酸性侵蚀越弱 抗硫酸盐水泥，SO42-3000mg/L时才有侵蚀性 评价指标(表9-3),2019年5月12日6时45分,9.2 工业用水水质评价方法,分解结晶复合性侵蚀：主要是水中弱盐基硫酸盐离子（Mg2+、Fe2+、 Fe3+ 、Cu2+、Zn2+等）与水泥发生化学反应，使混凝土力学强度降低，甚至破坏。 评价指标：弱盐基硫酸盐离子总量Me，主要用于被工业废水污染的侵蚀性鉴定,2019年5月12日6时45分,9.2 工业用水水质评价方法,地下水对铁质材料的侵蚀作用 水对铁的侵蚀性主要与水中的氢离子浓度、溶解氧、游离硫酸、H2S、CO2、及其他重金属硫酸盐有关。 PH6.8,有侵蚀性；PH5，强烈的侵蚀性。 水中的溶解氧可与铁发生氧化作用，使铁管锈蚀；当O2与CO2同时存在于水中时，可使氧的侵蚀性加剧。为了防止铁管受硫酸的侵蚀，水中SO42的含量最好不超过25mgL。,2019年5月12日6时45分,9.3 农田灌溉用水水质评价,灌溉水的温度应适宜。北方：10一15；南方的水稻生长区：15一25 灌溉用水的矿化度不能太高，1.7gL为宜 水中所含盐类成分不同，对作物有不同的影响。 最有害的是钠盐，尤以Na2CO3（纯碱）危害最大，它能腐蚀农作物根部，使作物死亡，还能破坏土壤的团粒结构，其次为NaCl（盐），它能使土壤盐化，变成盐土，使作物不能正常生长，甚至枯萎死亡。 有益盐类：硝酸盐和磷酸盐，具有肥效，有利于作物生长。,一、农田灌溉用水对水质的要求,2019年5月12日6时45分,水中含盐分的多少和盐类成分对作物的影响受许多因素的控制，如气候条件、土壤性质、潜水位埋深、作物种类和生育期，以及灌溉方法、制度等。因此，对水中有害盐分的允许含量规定出适于各种条件的统一标准是困难的。 农田灌溉用水的水质，不仅应考虑对作物生长有无影响，还应注意不要造成环境污染。特别是城市郊区，常用废水作为灌溉水源，对水质必须严格限制。,9.3 农田灌溉用水水质评价,2019年5月12日6时45分,9.3 农田灌溉用水水质评价,二、农田灌溉水质评价方法 水质标准法 钠吸附比值法 盐度、碱度评价法,2019年5月12日6时45分,为了保护人体健康，维护生态平衡，促进经济发展，我国制订了国家农田灌溉水质标准（见表93），评价时可以作为依据。,表93我国农田灌溉水质标准,水质标准法,2019年5月12日6时45分,表93我国农田灌溉水质标准,水质标准法,2019年5月12日6时45分,钠吸附比值法,钠吸附比值（A）的计算公式为： 当A20时，为有害的水； 当A15-20时，为有害边缘水； 当A15-20时，为较为安全的水， 当A8时，为相当安全的水。 因钠吸附比值仅反映了钠盐，应用时，还应与全盐量结合进行评价,2019年5月12日6时45分,盐度、碱度评价法,1.盐害： 主要指NaCl和Na2SO4两种盐分对农作物和土壤的危害，使植物死亡或不能正常生长，使土壤盐化。 盐害程度，用盐度表示，盐度是液态下氯化钠和硫酸钠的最大危害含量，单位mmol/L,2019年5月12日6时45分,盐度、碱度评价法,2碱害： 也称苏打害，主要是指碳酸钠（苏打、纯碱）和重碳酸钠（碳酸氢钠、小苏打）对农作物和土壤的危害。因为这种盐能腐蚀农作物的根部，使作物外皮形成不溶性腐殖酸钠，造成作物烂根，以致死亡。使土壤碱化。 水质的碱害程度用碱度表示。碱度就是液态下重碳酸钠的危害含量（mmolL）。 如计算结果为负值时，则以盐害为主。,2019年5月12日6时45分,3盐碱害： 即盐害与碱害共存。当盐度大于10，并有碱度存在时，即称为盐碱害。这种危害，一方面能使土壤迅速盐碱化，另一方面又对农作物的根部有很强的腐蚀作用，使农作物死亡。,盐度、碱度评价法,2019年5月12日6时45分,盐度、碱度评价法,4综合危害： 除盐害碱害外，水中的氧化钙、氧化镁等其他有害成分与盐碱害一起对农作物和土壤产生的危害，称为综合危害。综合危害的程度主要决定于水中所含各种可溶盐的总量，所以用矿化度（gL）来说明。,2019年5月12日6时45分,盐度、碱度评价法,2019年5月12日6时45分,盐度、碱度评价法,2019年5月12日6时45分,三、灌溉水质肥效的评价 一般认为，地下水中硝态氮的含量达到15106（gL）时，可称为肥水。硝态氮含量愈高，肥效愈好。 为了反映肥效与有害盐类的关系，常用肥盐比的指标来评价。肥盐比就是硝态氮含量与全盐量的比值。 硝态氮含量高、肥盐比大于0.1的水为优质水； 硝态氮含量中等，肥盐比为0.1-0.01的水为好水； 硝态氮含量较低，肥盐比为0.01-0.005的水为可用水，需掺入淡水稀释；硝态氮含量低， 肥盐比小于0.005的水，一般不宜使用。,9.3 农田灌溉用水水质评价,2019年5月12日6时45分,9.4 矿泉水的水质评价,泉水中的某些特殊矿物盐类、微量元素或某些气体含量达到某一标准或具一定温度时，使泉水具有特殊的用途时，称其为矿泉水。 按矿泉水的用途，可分为三大类，即工业矿水、医疗矿水和饮用矿泉水。,2019年5月12日6时45分,饮用天然矿泉水，系指可以作为瓶装饮料的天然矿泉水。它必须是深处地下水的天然露头或人工开发的深层地下水源；水中必须含有有益于人体健康的一种或几种化学成分。如游离二氧化碳、偏硅酸、锂、锶、等。,一、饮用矿泉水水质评价标准,9.4 矿泉水的水质评价,2019年5月12日6时45分,凡符合上表中各项指标之一者，可称为饮用天然矿泉水。但锶含量在0.2一0.4mgL范围和偏硅酸含量在2530mgL范围，各自都必须具有水温20以上或水的同位素测定年龄在10a以上的附加条件，方可称为饮用天然矿泉水。,9.4 矿泉水的水质评价,2019年5月12日6时45分,具有上述特殊成分的水虽对人体健康有益，但是水中的其他成分和物理性质均不能对人体有害。因此，做水质评价时还要结合饮用水的卫生标准进行。在国家标准中，作了以下几方面的规定。 （1）对感官性状，要求与生活饮用水卫生标准（GB574985）中的要求相同，并允许有极少量的天然矿物盐类沉淀。微生物限量指标，与生活饮用水相。,9.4 矿泉水的水质评价,2019年5月12日6时45分,（2）某些元素和组分的限量指标，如表914所示。,9.4 矿泉水的水质评价,2019年5月12日6时45分,（3）污染物指标不得超过表915所规定的标准，比一般饮用水标准要求更严格，因为它直接用于饮用。,9.4 矿泉水的水质评价,2019年5月12日6时45分,为了确保饮用矿泉水的质量和产量，在进行水质评价时，必须以国家规定的标准为依据。本标准中没有规定的某些成分，则应参照一般饮用水标准评价。当两者的规定有矛盾时，则以饮用矿泉水的标准为准。在评价过程中，还要结合饮用矿泉水产地的地质、水文地质条件和动态观测资料进行论证。,二、饮用矿泉水水质评价原则,9.4 矿泉水的水质评价,2019年5月12日6时45分,按水的pH值，可将矿泉水分为三类，即酸性水：pH6；中性水：pH67.5；碱性水：pH7.5。 按矿化度可分为两类，即盐类矿泉水（矿化度大于1000mgL）；淡矿泉水（矿化度1000mgL）。 按主要阴离子成分，可分为三大类；再按主要阳离子成分，分为若干亚类。命名时，其主要阴阳离子含量的meq大于25时才可参与命名。如：氯化一钠矿泉水，硫酸一钙、钠矿泉水；重碳酸、硫酸一钙、钠矿泉水等。 也可按特殊化学成分分类命名，如碳酸矿泉水（游离CO2；1000mgL），硅酸矿泉水（偏硅酸含量大于50mgL）等。,三、饮用矿泉水水质分类及命名,9.4 矿泉水的水质评价,2019年5月12日6时45分,9.5 地下水质量评价,一、评价因子的选择和评价标准 （一）评价因子的选择 常规组分：K+、 Na+、 Ca2+、 Mg2+、 HCO-3、 SO2-4、 Cl-、 NO-2 、 NO-3、NH4+、 pH、溶解性总固体、总硬度、DO、COD等 常见有毒金属和非金属物质：Hg、Cr、Cd、Pb、As、F、CN-等 有机有害物质：酚类、苯类、有机氯、有机磷、硝基、氨基化合物及其他工业排放的有机有害物质。 细菌、病毒等。 在评价地下水质量时，除第一类常规组分的变化必须监测外，要根据各地的水质状况和污染特点来选择评价因子。,2019年5月12日6时45分,（二）地下水质量的分类标准 1.依据我国现行的地下水质量标准进行评价（表9-16） 类：主要反映地下水化学组分的天然低背景含量