天然水的水质

发布时间:2016-12-23 13:39

各种天然水系是工农业和生活用水的水源,还能借以发电和行舟等。作为一种资源来说,水质、水量和水能是度量水资源可利用价值的三个重要指标,而与水环境污染密切相关的则是水质指标。由于一般水体兼作汲取用水的水源和受纳废水的对象,且用水水源经常受到污染,废水排放前一般都要先经处理,所以用水和排水两者在水质方面有愈相接近的趋势,也存在着许多共通的水质指标。所谓水质指标,指的是水样中除水分子外所含杂质的种类和数量(或浓度)。显然,天然水在环境中迁移或加工、使用过程中都会发生水质变化。从应用角度看问题,水质只具有相对意义。例如经二重蒸馏处理后所得纯水只是在精密化学实验室中才称得上是优质水。相反,对饮用水则要求其中含有一定数量的杂质(含相当数量溶解态二氧化碳,适量钙、镁和微量铁、锰及某些有机物质等)。

天然水(也兼及各种用水、废水)的水质指标,可分为物理、化学、生物、放射性四类。有些指标可直接用某一种杂质的浓度来表示其含量;有些指标则是利用某一类杂质的共同特性来间接反映其含量,如有机物杂质可用需氧量(化学需氧量、生物化学需氧量、总需氧量)作为综合指标(也被称之为非专一性指标)。常用的水质指标有数十项,现将有关这些指标的意义列举如下:

一、物理指标

温度——影响水的其他物理性质和生物、化学过程

味道——感官性指标,可借以判断某些杂质或有害成分存在与否

颜色——感官性指标,水中悬浮物、胶体或溶解类物质均可生色

浊度——由水中悬浮物或胶体状颗粒物质引起

透明度——与浊度意义相反,但二者同是反映水中杂质对透过光的阻碍程度

悬浮物

二、化学指标

1、非专一性指标

电导率——表示水样中可溶性电解质总量

pH——水样酸碱性

硬度——由可溶性钙盐和镁盐组成,引起用水管路中发生沉积和结垢

碱度——一般来源于水样中OH-、CO32-、HCO3-离子。关系到水中许多化学反应过程无机酸度——源于工业酸性废水或矿井排水,有腐蚀作用

2、无机物指标

铁——在不同条件下可呈Fe2+或胶粒Fe(OH)3状态,造成水有铁锈味和混浊,形成水垢、繁生铁细菌

锰——常以Mn2+形态存在,其很多化学行为与铁相似

铜——影响水的可饮用性,对金属管道有侵蚀作用

锌——很多化学行为与铜相似

钠——天然水中主要的易溶组分,对水质不发生重要影响

硅——多以H4SiO4形态普遍存在于天然水中,含量变化幅度大

有毒金属——常见的有镉、汞、铅、铬等,一般来源于工业废水

有毒准金属——常见的有砷、硒等,砷化物有剧毒,硒引起嗅感和味觉

氯化物——影响可饮用性,腐蚀金属表面

氟化物——饮水浓度控制在1mg/L可防止龋齿,高浓度时有腐蚀性

硫酸盐——水体缺氧条件下经微生物反硫化作用转化为有毒的H2S

硝酸盐——氮通过饮用水过量摄入婴幼儿体内时,可引起变性血红蛋白症

亚硝酸盐——氮是亚铁血红蛋白症的病原体,与仲胺类作用生成致癌的亚硝胺类化合物

氨氮——呈NH4+和NH3形态存在,NH3形态对鱼有危害,用Cl2处理水时可产生有毒的氯胺

磷酸盐——基本上有三种形态:正磷酸盐、聚磷酸盐和有机键合的磷酸盐,是生命必须物质,可引起水体富营养化问题

氰化物——剧毒,进入生物体后破坏高铁细胞色素氧化酶的正常作用,致使组织缺氧窒息

3、非专一性有机物指标

生物化学需氧量(BOD)——水体通过微生物作用发生自然净化的能力标度。废水生物处理效果标度

化学需氧量(COD)——有机污染物浓度指标

高锰酸盐指数——易氧化有机污染物及还原性无机物的浓度指标

总需氧量(TOD)——近于理论耗氧量值

总有机碳(TOC)——近于理论有机碳量值

酚类——多数酚化合物对人体毒性不大,但有臭味(特别是氯化过的水),影响可饮用性

洗涤剂类——仅有轻微毒性,有发泡性

石油类——影响空气-水界面间氧的交换,被微生物降解时耗氧,使水质恶化

4、溶解性气体

氧气——为大多数高等水生生物呼吸所需,腐蚀金属,水体中缺氧时又会产生有害的CH4、H2S等

二氧化碳——大多数天然水系中碳酸体系的组成物

三、生物指标

细菌总数——对饮用水进行卫生学评价时的依据

大肠菌群——水体被粪便污染程度的指标

藻类——水体营养状态指标

四、放射性指标

铀、镭、钍等,生物体受过量辐照时(特别是内照射)可引起各种放射病或烧伤等。