第十一章 水的分析.ppt

1、水质分析、水污染与水质指标、水质标准、常规水质指标、常用水质分析方法与应用实例、主要内容、水污染与水质标准、常规水质指标、常用水质分析方法与应用实例、水污染、水是生命之源、它孕育并维持地球上所有生命。没有水，人类社会就无法生存。然而，随着现代工业的快速发展和城市人口的高度集中，水污染变得越来越严重。水污染的分类。金属无机污染：六价铬、钴、镍、银、铜、锌、锡等的污染。砷、硫化物、氰化物、铵盐、硝酸盐、硫酸盐和酸碱废水污染。耗氧物质的污染耗氧物质主要是有机污染物和无机还原性物质，根据有机物氧化的难易程度，可分为：易氧化有机污染物、中度氧化有机污染物、难氧化有机污染物、3。微量有害有机污染物、苯系物

2、、挥发性卤代烃、卤代苯、硝基苯、苯胺、酚类、有机氯和有机磷农药等。水污染的危害许多人类疾病可以通过被污染的水发生、传播和扩散。根据世界卫生组织，大约80%的已知疾病与水污染有关。如肠道传染病、病毒性肝炎、伤寒、霍乱、血吸虫病和皮肤病。一旦水体受到污染，将会给生物的生长带来不利影响，最终危及人类健康。水生生物通过食物链具有很高的富集能力，会在水中积累污染物，阻碍人类和生物的健康生长，甚至引发疾病，导致癌症和致畸。水污染的危害主要体现在以下几个方面：1 .饮用水安全松花江污染硝基苯；苯；苯胺2。微量有害污染物对人体健康有害。水俣病(甲基汞)、痛症(镉)、砷中毒、“三致”、毒性危害3。对水生生物有害

3、的污染物，进入水环境后，会产生生态效应，破坏水生生态环境，影响动植物的生长发育，对水生生物造成危害。为了反映水污染的程度，需要用一系列指标来衡量。常用的水质指标有：1 .物理性能指标，温度，色度，浊度，电导率，固体含量2。无机化学指标，酸碱度，硬度，3。有机化学指标生化需氧量化学需氧量总有机碳总需氧量溶解氧4。细菌污染指标细菌总数大肠杆菌数游离余氯5。毒理学指标氟化物氰化物砷汞铬硝酸盐等。6.放射性物质浓度、水质指标、水污染和水质指标常见的水质分析方法和应用实例、水质标准、水质标准是根据各种用户的水质要求和允许的废水排放浓度对一些水质指标的定量说明。水质标准是环境标准之一。目前，世界上有三个权

4、威的饮用水质量标准：世界卫生组织饮用水质量标准欧共体饮用水质量指令美国环保局饮用水质量标准，世界卫生组织饮用水质量标准，世界卫生组织饮用水质量标准由世界卫生组织于1956年起草并于1958年公布，分别于1963年、1984年、1986年、1993年和1997年进行了多次修订和补充。现行的水质标准是第二版。该标准提出了污染物的推荐值，解释了确定各健康参考值的依据和数据来源，并讨论了社区供水的监督和控制。它是世界上最重要的饮用水质量标准之一，已经成为许多国家和地区制定自己或地方标准的重要依据。欧共体饮用水质量指令由欧洲共同体理事会(欧洲联盟的前身)于1980年提出，并于1991年、1995年和19

5、98年进行了修订。目前的标准是98/83/EC 98/83/EC。本指令强调指标值的科学性和适应性，与美国环保局的美国饮用水质量标准是美国环保局的美国饮用水质量标准的前身，于1914年首次颁布，是人类历史上第一个具有现代意义的旨在保障人类健康的水质标准。1974年，经美国国会授权，美国国家环境保护局为国家公共供水系统制定了一个可执行的污染物控制标准，即美国环保局美国饮用水质量标准。美国现行的国家饮用水质量标准于2001年3月颁布，并于2002年1月1日实施。与三个标准相比，三个标准共有21个常用控制指标，其中无机指标13个，有机指标8个，大部分是剧毒物质。世界卫生组织饮用水质量标准涉及其他两个

6、标准所列项目的90%以上，提出的指标大多较低，这表明该标准的主要目的是为各国建立自己的水质标准奠定基础，并通过消除或尽量减少水中的有害成分来确保饮用水安全。同时，可以看出，这三个标准中的一些指标差异很大，甚至相差数百倍。三大国际饮用水水质标准均将有机物作为重点控制指标，并根据其性质和来源进行分类，如卤代烷烃、芳香烃、卤代苯等。世界卫生组织饮用水质量标准(第二版)列出了100个有机指标，占64%；欧盟饮用水质量指令(98/83/EC)未考虑指标参数，有机物指数占46%；美国饮用水质量标准(2001)中有多达64项有机物指标，占64%。与三个标准相比，由于新合成物质的增加、消毒副产物的引入以及大量

7、农药和杀虫剂的使用，进入饮用水源的有机物种类和数量都有所增加，其中一些属于“三致”物质，从而迫使人们加强对这类物质的研究和控制。这也表明国际饮用水质量标准的发展趋势之一是加强对饮用水有机物的控制，特别是消毒剂、消毒副产物和农药。三个标准的比较，水质标准的制定，国内经济技术实力，技术水平，社会因素，环境资源条件，我国饮用水水质卫生标准，制定原则是：感官性能好，化学成分无害，流行病学安全可靠。本标准严格规定了水、各种金属、非金属物质、有机化合物和有毒物质的物理性质。细菌学指标中细菌总数、大肠菌群和余氯含量均有明确规定。余氯是指饮用水经氯化消毒后，接触一定时间后残留在水中的氯量。，项目参数测量单位浓

8、度值(除非另有规定，一般取最大值)色度毫克/升铂/钴20度浊度(包括悬浮固体)浊度单位4气味(包括H2S)稀释系数3(25C)味道稀释系数3(25C)温度25 H酸碱值9.5， 5.5(最低)硫酸盐mg so4l-1 250mg l-1 50 na mg na l-1 150k mg k l-1 12干燥残渣mg l-1 1500硝酸盐mg NO3 l-1 50亚硝酸盐mg NO2 l-1 0.1氨氮(氨和铵离子)mg N l-1 0 .5，1989年英国供水(水质)条例，(续)1989年英国供水(水质)条例、 项目参数测量的单位浓度值(除一般凯氏氮mgNl-11氧化能力(高锰酸盐指数)mgO

9、2l-15总有机碳mgCl-1之外)与通常观测值相比没有明显增加溶解或乳化的烃类； 矿物油(用石油醚萃取后)g l-1 10酚g C6H5OH l-1 0.5表面活性剂g l-1(基于十二烷基硫酸盐)200铝镁铝L-1 200铁镁铁L-1 200锰镁锰L-1 50铜镁铜L-1 3000锌镁锌L-1 5000磷镁磷l-1 2200氟镁氟l-1 1500银(氨和铵离子)镁氮l-1 10，水污染和水质常用的水质分析方法和应用实例，常规水质指标，酸碱度、酸度、碱度、溶解氧、需氧量、金属溶解盐硬度、放射性、酸碱度。酸碱度是水中氢离子活性的负对数。 天然水的酸碱度大多在6-9之间，这也是我国污水排放标准中

10、酸碱度的控制范围。大气是平衡的。未受污染的纯水的ph值为5.5，软水的ph值为5.57.1，硬水的ph值为7.98.9，海水的ph值为8.19.1。酸碱度测量方法，由于酸碱度因水温的影响而变化，测量应在规定的温度下进行，否则温度应予以校正。比色法简单，但由于色度、浊度、胶体物质、氧化剂、还原剂和盐度的干扰，玻璃电极法基本不受上述因素的干扰；然而，当酸碱度高于10时，“钠差”读数较低，因此有必要选择一种钠差较低的特殊玻璃电极，或使用与水样酸碱度相似的标准缓冲溶液来校正仪器。酸性：在地表水，由于CO2的溶解或从机械、矿物加工、电镀、农药、印染、化学工业和其他工业排放的含酸废水的进入，水体的酸碱度降

11、低。由于酸的腐蚀性，鱼类和其他水生生物及作物的正常生存条件遭到破坏，导致鱼类和作物死亡。含酸废水会腐蚀管道并损坏建筑物。因此，酸度是衡量水体变化的重要指标。酸度的定义和分类。在水中，溶质(无机酸、硫酸亚铁和硫酸铝等)分解或水解产生的氢离子消耗的量。)和碱标准溶液到一定的酸碱度就被确定为酸度。酸度值随所用指示剂指示的终点的酸碱度而变化。滴定终点的酸碱度有两个规格，即8.3和3.7。用氢氧化钠溶液滴定至PH8.3(酚酞作为指示剂)称为“酚酞酸度”。也称为总酸度，它包括强酸和弱酸。用氢氧化钠溶液滴定至pH3.7(以甲基橙为指示剂)的酸度称为“甲基橙酸度”，它代表一些强酸。酸度的测定和电位滴定法测定水

12、的酸度，以玻璃电极为指示电极，甘汞电极为参比电极，氢氧化钠标准溶液为滴定剂，在酸度计、电位滴定仪或离子计上指示反应终点。使用滴定(微分)曲线法或直接滴定法测定氢氧化钠溶液的消耗量，并计算样品的酸度。碱度有许多来源，地表水的碱度基本上是碳酸盐、碳酸氢盐和氢氧化物含量的函数，因此总碱度被认为是这些组分浓度的总和。当水含有硼酸盐、磷酸盐或硅酸盐时，总碱度的测量值也包括它们的作用。废水和其他复杂系统的水体也含有有机碱和金属可水解盐，它们都是碱性成分。在这种情况下，碱度就成了水的综合指数，代表了可以用强酸滴定的物质的总和。碱度指数常用于评价水的缓冲能力以及金属在其中的溶解度和毒性，是控制水和废水处理过程

13、的判断指标。如果碱度是由过量的碱金属盐形成的，碱度是决定这种水是否适合灌溉的重要依据。碱度用酸碱滴定法测定，盐酸溶液常用作标准溶液，酚酞和甲基橙作为指示剂滴定样品，碱度用盐酸溶液消耗量计算。常用的碱度测定方法包括酸碱指示剂滴定法和电位滴定法，以及酸碱指示剂法。水的碱度是指水中能与强酸发生定量相互作用的物质的总量。由于指示终点的不同酸碱度，碱度的测量值变化很大。对于天然水和未受污染的地表水，通过酸滴定至pH8.3(酚酞指示剂)消耗的量是酚酞碱度。用酸滴定至pH 4.4-4.5(甲基橙指示剂)消耗，为甲基橙碱度，也称总碱度。然而，在实际应用中，通常采用双指示剂法测定水样的碱度组成和总碱度。天然水的

14、碱度和组成，天然水中形成碱度的物质主要是碳酸盐、碳酸氢盐和氢氧化物，此外还有磷酸和硅酸盐等。但是它们的内容非常少，并且经常被忽略。根据产生碱度的成分，碱度可分为以下三种类型：1)氢氧化物碱度，2)碳酸盐碱度，3)碳酸氢盐碱度(或酸性碳酸盐碱度)，天然水中的碱度及其组成。上述三种碱度可以在水中独立存在或成对共存。例如，碳酸盐和碳酸氢盐可以共存，碳酸盐和氢氧化物可以共存。然而，氢氧化物和碳酸氢盐不能共存。从以上分析中，我们可以知道各种水体的碱度可能有五种不同的组合，即(1)单一氢氧化物的碱度；(2)氢氧化物和碳酸盐的碱度；(3)碳酸盐本身的碱度；(4)碳酸盐和碳酸氢盐的碱度；(5)单独碳酸氢盐的碱

15、度。溶解氧溶解在水中的分子氧叫做溶解氧。天然水的溶解氧含量取决于水和大气之间的氧平衡。溶解氧的饱和含量与空气中氧的分压、大气压和水温密切相关。温度对溶解氧的影响，在760毫微克压力下，溶解氧、洁净地表水的溶解氧一般都接近饱和。由于藻类的生长，溶解氧可能会过饱和。当水被有机和无机还原物质污染时，溶解氧会减少。当没有时间补充大气中的氧气时，水中的溶解氧逐渐减少，甚至接近于零。这时，厌氧菌繁殖，水质恶化，导致鱼虾死亡。一、溶解氧测定法、碘量法及其校正法、膜电极法、现场快速溶解氧测定仪法、化学需氧量、化学需氧量是指用重铬酸钾作为氧化剂在强酸和加热条件下处理水样时消耗的氧化剂量，以毫克/升氧表示。化学需氧量反映了水中还原性物质的污染程度。水中的还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。水被有机物污染是很常见的，所以化学需氧量也是有机物相对含量的指标之一，但它只能反映可氧化有机物的污染，而不能反映多环芳烃、多氯联苯、二恶英的污染状况对于污水，我国规定了重铬酸钾法，测量值称为化学需