水和废水分析.doc

水和废水分析第一节、 水的综合指标和无机污染物水的综合指标和无机污染物指标包括：1、 水的理化指标：（1）温度：一般采用水温计法进行测量，是现场监测项目之一。（2）浊度：浊度是由于水中含有泥沙、粘土、有机物、无机物、浮游生物和微生物等悬浮物所造成的，可使光散射或吸收。测定水样浊度可用分光光度法、目视比浊法或浊度计。（重点讲解内容）（3）色度：纯水为无色透明，清洁水在水层浅时为无色，深层时为浅蓝绿色。天然水中存在腐殖质、泥土、浮游生物、铁和锰等金属离子时，均可使水体着色。水的色度一般用铂钴标准比色法、稀释倍数法进行测定。（重点讲解内容）（4）臭：臭是检验原水和处理水质的必测项目之一。人体嗅觉细胞受刺激产生臭的感受是一种化学刺激，嗅觉是由产生臭物质的气态分子在鼻孔中的刺激所引起的。水中产臭的是一些有机物和无机物。臭的检验方法有文字描述法和臭阈值法两种，文字描述法适用于天然水、饮用水、生活污水和工业废水的检验，臭阈值法一般在研究及水处理工业中采用。（5）透明度：透明度是指水样的澄清程度，洁净的水是透明的，水中存在悬浮物和胶体时，透明度降低。透明度的测定有铅十字法和塞氏盘法。一般透明的检测均在现场进行。（6）PH值：PH值是水中氢离子活度的负对数。PH-log10aH+。PH值是水化学中常用的和最重要的检验项目之一。由于PH值受水温影响而变化，测定时应在规定的温度下进行采用，或者应进行温度校正。通常采用玻璃电极法和比色法测定PH值。比色法简单方便，但是色度、浊度、胶体物质、氧化剂、还原剂及盐度的干扰。玻璃电极法基本不受以上因素的干扰，然而当PH在10以上时，产生“钠差”，使读数偏低，需选用特制的“低钠差”玻璃电极，或使用与水样的PH相近的标准缓冲溶液对仪器进行校正。（7）残渣：残渣分为总残渣、可滤残渣和不可滤残渣三种。总残渣是水或污水在一定的温度下蒸发，烘干后剩余在器皿上的物质，包括“不可滤残渣和可滤残渣”。烘干浊度温度和时间对结果有着重要的影响，由于有机物挥发、附着水、结晶水的变化和气体逸失等造成减重，也由于氧化而增重。通常有两种烘干温度。103105度烘干的残渣，保留结晶水和部分附着水，重碳酸盐将转化为碳酸盐，而有机物挥发逸失很少而在105度不易赶走吸着水，故达到恒重较慢。而在180度烘干时，残渣的吸着水都除去，可能存在某些结晶水，有机物挥发逸失，但不能完全分解，重碳酸盐均转化为碳酸盐，部分碳酸盐可能分解为氧化物用碱式盐，某些氯化物和硝酸盐可能损失。（8）矿化度：矿化度是水中所含无机矿物成分的总量，经常饮用低矿化度的水会破坏人体内碱金属和碱土金属离子的平衡，产生病变，饮用水中矿化度过高又会导致结石症。矿化度是水化学成分测定的重要指标。用于评价水中总含盐量，是农田灌溉用水评价的主要指标之一。矿化度一般只用于天然水的测定。对于无污染的水样，测得的矿化度与该水样在103105度时烘干的可滤残渣量相同。矿化度的测定方法依目的的不同大致有：重量法、电导法、阴阳离子加和法、离子交换法及比重计法等，由于重量法含义明确，常用重量法来测定水的矿化度。（9）电导率：电导率是以数字表示溶液传导电流的能力，纯水的电导率很低，当水中含有无机酸、碱或盐时，电导率增加。电导率常用于间接推测水中离子成分的总浓度。电导率的标准单位是S/m（西门子/米），一般使用的单位为S/m。新蒸馏水电导率为0.52S/m，存放一段时间后，由于空气中的二氧化碳或氨的溶解，电导率可上升到24S/m。电导率随温度而变化，温度每上升1度，电导率增加约2%，通常规定25度为测定电导率的标准温度。电导率的测定方法是电导率仪。（10）酸度：地表水中由于二氧化碳或含废水的进入，致使水的PH值降低，酸度是衡量水体变化的一项重要指标。酸度和PH值的区别：（重点讲解）对于水中的H离子浓度不是很高时，一般用PH值来描述水中H浓度，当水中H浓度比较高时，即超出114可描述的范围时，我们称它为酸度。酸度用酸碱指示剂滴定法或电位滴定法进行测量。（11）碱度：包括总碱度、重碳酸盐和碳酸盐碱度。是指水中所含能与强酸定量作用的物质总量。水中碱度的来源较多，地表水的碱度基本上是碳酸盐、重碳酸盐及氢氧化物含量的函数，所以当总碱度被当作这些浓度的总和。当水中含有硼酸盐、磷酸盐或硅酸盐时，则总碱度的测定值也包含它们所起的作用。（重点讲解）（12）二氧化碳：水中含有的二氧化碳一般包括游离二氧化碳和侵蚀性二氧化碳（主要是水中的游离二氧化碳量超出和岩石中的碳酸盐建立的平衡关系时，超出部分的二氧化碳会和碳酸盐起反应，溶解岩石中的碳酸盐，所以称为侵蚀性二氧化碳）。它们分别用酚酞指示剂滴定法和甲基橙指示剂滴定法进行测定。2、水的无机阴离子指标（1）硫化物：水中的硫化物包括溶解性的H2S、HS-、S2，存在于悬浮物中的可溶解性硫化物、酸可溶性金属硫化物及未电离的有机、无机类硫化物。硫化氢易从水中逸散于空气中，产生臭气，且毒性很大。它可与人体内细胞色素、氧化酶及该类物质中的二硫键（-s-s-）作用，影响细胞氧化过程，造成细胞组织缺氧，危及人的生命。硫化氢除自身能腐蚀金属外，还可被污水中的微生物氧化成硫酸，进而腐蚀下水道等，因此，硫化物是水体污染的一项重要指标。硫化物的测量有：碘量法、间接火焰原子吸收法、气相分子吸收光谱法等多种方法来进行测量。（2）氰化物：氰化物是剧毒性物质，对人体的毒性主要是与高铁细胞色素氧化酶结合，生成氰化高铁细胞色素氧化酶而失去氧的传递作用，引起组织缺氧窒息。水中氰化物可分为简单氰化物和络合氰化物两种，简单氰化物包括碱金属的盐类（碱金属氰化物）和其他金属的盐类（金属氰化物）；络合氰化物有多种分子式，取决于络合物中金属离子和络合离子的数目。氰化物对的毒性主要是由HCN酸产生，CN和水中的H结合成HCN，从而引起组织毒性。氰化物的主要流浪生活源是小金矿的开采、冶炼、电镀、有机化工、选矿、炼焦、化肥等工业废水的排放。对于易释放氰化物在经过预处理吸收为氰氢酸后用硝酸银滴定法、异烟酸吡唑啉酮光度法或催化快速法进行测定。对于总氰化物（是指在磷酸和EDTA存在下，PH小于2的介质中，加热能形成氰化物的氰化物）在经过预处理吸收为氢酸后用和易释放氰化物相同的方法进行测定。（3）硫酸盐：硫酸盐广泛地分布于自然界中，天然水中硫酸盐的浓度分布也极不均衡，水体中的硫酸盐主要来自于岩石土壤中矿物质的风化和淋溶，金属硫化物氧化也会使水体中的硫酸盐增大。水中少量的硫酸盐对人体是无害的，但是，走过50mg/l时有致泻作用，饮用水中硫酸盐的含量不能超过50mg/l。硫酸盐测定的经典方法是碳酸钡重量法，该法准确度高，但操作比较麻烦；碳酸钡光度法适用于清洁水中硫酸盐的测定，精密度和准确度均高；离子色谱法是一项新技术，可同时进行水中多种离子的测定，但是该法试验用水、仪器操作等的要求较高。（4）游离氯和总氯（重点讲解）：游离氯又称为游离余氯（活性游离氯、潜在游离氯），是以次氯酸、次氯酸盐和单质氯的形式存在于水体中；总氯又称为总余氯，即以游离氯和氯胺、有机氯胺类等化合氯的总称。氯以单质氯或次氯酸盐的形式加入水体中后，经水解生成游离氯，其在水体中的比例取决于水的PH值和温度，在一般水体的PH值下，主要是次氯酸和次氯酸盐离子；游离氯与铵和某些含氮化合物起反应，生成化合氯，氯与铵反应生成氯胺，包括一氯胺、二氯胺和三氯化氮。游离氯与化合氯二者能同时存在于水中。水中氯的来源主要是饮用水或污水中加氯消毒。加氯消毒对人体不利的影响是可使含酚的水产生氯酚和有机氯化物，氯酚和有机氯化物对人体非常有害。 （5）氯化物：氰化物是水和废水中常见的无机阴离子，几乎所有的天然水中都存在氯离子，的含量变化也很大。在人类的生存活动中，氯化物有很重要的生理和工业作用。当水中氯离子的含量达到250mg/l时，相应的阳离子为钠时，会感觉到咸味；水中氯化物含量高时，会损坏金属管道和构筑物，并妨碍植物的生长。水中氯离子的经典测定方法是硝酸银滴定法，随着仪器分析的进一步发展，现在越来越多地使用仪器检测，如离子色谱法、电位滴定法等。（6）氟化物：氟化物是人体必需的微量元素之一，当水中缺伲时易患龋齿病，饮水中氟的适量浓度为0.510mg/l(F-)，当长期饮用含氟量超过1.0mg/l的水时，则易患斑齿病，如果水中含氟量超过4mg/l时，则可导致氟骨病。氟化物广泛地存在于天然水中，有色金属加工、钢铁、铝加工、焦炭、玻璃、电子等行业废水及含氟矿物的废水中也都存在氟离子了。3、营养盐及有机污染综合指数（1）DO：（2）COD：（重点讲解）（3）BOD：（4）CODMn：又称高锰酸盐指数，是指在酸性或中性介质中，以高锰酸钾为氧化剂，处理水时所消耗的量，以氧的mg/l计。以高锰酸钾为氧化剂时，水中有机物只能部分被氧化，并不是理论上的需氧量，也不是反映水体中总有机物含量的尺度，因此用高锰酸盐指数这一术语。为了避免Cr6+的二次污染，日本、德国等也用高锰酸盐指数作为氧化剂测定水中的化学需氧量，但其相应的排放标准也偏严。（重点讲解）（5）TOC：（6）TP：（7）凯氏氮：凯氏氮包含了氨氮和在凯氏氮测定条件下能被转化为铵盐而测定的有机氮化合物（主要包括蛋白质、氨基酸、核酸、尿素、以及大量合成的、氮为负三价的有机化合物）（P250）。测定凯氏氮或有机氮的主要目的是为了了解水体受污染的状况，尤其是在评价湖泊和水库的富营养化时，是一个有的指标。（重点讲解）（8）TN：（重点讲解）实验室一般用过硫酸