第四章-水资源质量评价

1、 1 1、水资源的质量问题是研究、开发和利用水资源的中心内容、水资源的质量问题是研究、开发和利用水资源的中心内容之一。之一。 2 2、从严格意义上来讲，水资源的质量评价包括、从严格意义上来讲，水资源的质量评价包括水质水质评价和评价和水水环境质量环境质量评价这两个方面：评价这两个方面： (1)(1)水的质量是指水体中所含物理成分、化学成分、生物成分水的质量是指水体中所含物理成分、化学成分、生物成分的总和。的总和。 (2)(2)水环境质量是从分析环境的基本概念和特征入手，由局部水环境质量是从分析环境的基本概念和特征入手，由局部到整体，有外表到内里，对水环境系统的外部特征到整体，有外表到内里，对水环

2、境系统的外部特征环境状态，环境状态，用科学的方法和手段所做的定性或定量描述。用科学的方法和手段所做的定性或定量描述。一、概述一、概述4 4、水的质量决定着水的用途和水的利用价值，可根据不同的、水的质量决定着水的用途和水的利用价值，可根据不同的供水目的，为人们提供满足生活饮用、工业和农业生产等水质供水目的，为人们提供满足生活饮用、工业和农业生产等水质要求的而具有一定水量保证的水源。从供水的角度来讲，要求要求的而具有一定水量保证的水源。从供水的角度来讲，要求水资源既要有充足的水量，又要具备符合要求的水质：水资源既要有充足的水量，又要具备符合要求的水质：(1)(1)若水量充足、水质优良，满足用水要求

3、，则可直接作为供若水量充足、水质优良，满足用水要求，则可直接作为供水源；水源；(2)(2)若有充足的水量，但水质不好，则不能用作供水水源；若有充足的水量，但水质不好，则不能用作供水水源；(3)(3)若水质一般，则需经处理后方可作为供水源，水处理成本若水质一般，则需经处理后方可作为供水源，水处理成本的大小取决于水质；的大小取决于水质；(4)(4)若水量不足而水质尚好，则只能用作小型供水源或分散供若水量不足而水质尚好，则只能用作小型供水源或分散供水水源。水水源。 1 1、天然水质是自然界水循环过程中各种自然因素综合作用的结果。、天然水质是自然界水循环过程中各种自然因素综合作用的结果。 2 2、天然

4、水的成分与其形成过程中的各种物理化学条件紧密相关：、天然水的成分与其形成过程中的各种物理化学条件紧密相关： (1) (1)大气降水大气降水的水质主要与当地气象条件和降水淋溶的大气颗粒物的水质主要与当地气象条件和降水淋溶的大气颗粒物的化学物理成分有关。的化学物理成分有关。 (2)(2)地表水地表水的水质则与流经地区的岩土类型、植被条件有关系。的水质则与流经地区的岩土类型、植被条件有关系。 (3)(3)地下水地下水的水质主要取决于含水介质的岩性与补给、径流和排泄的水质主要取决于含水介质的岩性与补给、径流和排泄条件相联系的水化学环境。条件相联系的水化学环境。二、水资源质量的分类二、水资源质量的分类(

5、 (一一) )概述概述 3 3、天然水中含有溶解的气体、离子、原生质及悬浮固体等成分：、天然水中含有溶解的气体、离子、原生质及悬浮固体等成分： (1) (1)溶解的气体：溶解的气体：主要有氧气和二氧化碳主要有氧气和二氧化碳 ； (2)(2)离子成分：离子成分：主要为钾离子、钠离子、钙离子、镁离子、氯离子、硫酸主要为钾离子、钠离子、钙离子、镁离子、氯离子、硫酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子等根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子等8 8大离子；大离子； (3) (3)生物原生质：生物原生质：有硝酸根离子、亚硝酸根离子、磷酸二氢根离子、磷酸有硝酸根离子、亚硝酸根离子、磷酸二氢根离子、磷酸氢根离子等；氢

6、根离子等； (4)(4)微量元素：微量元素：溴、碘、锰等溴、碘、锰等 (5)(5)胶体物质：胶体物质：主要为无机硅酸胶体和腐殖酸类有机胶体；主要为无机硅酸胶体和腐殖酸类有机胶体； (6)(6)悬浮固体：悬浮固体：包括无机和有机两类，以无机悬浮固体为主；包括无机和有机两类，以无机悬浮固体为主； (7)(7)微生物：微生物：有细菌和大肠杆菌群。有细菌和大肠杆菌群。4 4、 若按存在状态可将水中的物质组分分为三类：若按存在状态可将水中的物质组分分为三类： (1) (1)悬浮物：悬浮物：是由大于分子尺寸的颗粒组成。是由大于分子尺寸的颗粒组成。 (2)(2)溶解物：溶解物：靠浮力和黏滞力悬浮于水中溶解物

7、质，是由分子或离子组靠浮力和黏滞力悬浮于水中溶解物质，是由分子或离子组成。成。 (3)(3)胶体物：胶体物：被水的分子结构所支承胶体物质则介于悬浮物质与溶解物被水的分子结构所支承胶体物质则介于悬浮物质与溶解物质之间。质之间。 5 5、水中物质的颗粒大小还不能全面反映水、水中物质的颗粒大小还不能全面反映水的综合特性，必须建立相应的水质指标，才的综合特性，必须建立相应的水质指标，才是判断水质量的具体衡量标准。是判断水质量的具体衡量标准。 6 6、天然水通常根据水的物理特性、化学组、天然水通常根据水的物理特性、化学组分、生化指标等进行质量的分类。分、生化指标等进行质量的分类。二、水资源质量的分类二、

8、水资源质量的分类( (二二) )水质量指标水质量指标 水质量指标是表示水中物质的种类、成分和数量的综合指标，使判水质量指标是表示水中物质的种类、成分和数量的综合指标，使判断水质的具体衡量更为准确。断水质的具体衡量更为准确。 水质量指标繁多，但可分为物理的、化学的和生物学的等几大类：水质量指标繁多，但可分为物理的、化学的和生物学的等几大类： 1 1、水的物理指标；、水的物理指标； 2 2、水的化学指标；、水的化学指标； 3 3、水的环境化学指标；、水的环境化学指标； 4 4、水的化学组分指标。、水的化学组分指标。1 1、水的物理指标、水的物理指标 主要包括密度、温度、颜色、透明度、嗅、味及放射性

9、等几方面。主要包括密度、温度、颜色、透明度、嗅、味及放射性等几方面。(1)(1)密度密度 水的密度决定于其中所溶解盐分的含量。水的密度决定于其中所溶解盐分的含量。 淡水的密度通常可认为与化学纯水的密度相同，其数值约等于淡水的密度通常可认为与化学纯水的密度相同，其数值约等于1.0g/cm1.0g/cm3 3。 水中溶解的盐分愈多，其密度愈大，有时可高达水中溶解的盐分愈多，其密度愈大，有时可高达1.2-1.3g/cm1.2-1.3g/cm3 3。(2)(2)温度温度 不同深度的水，其温度变化规律不同。不同深度的水，其温度变化规律不同。 根据受热源影响的不同，地壳表层可分为根据受热源影响的不同，地壳

10、表层可分为变温带变温带、常温带常温带及及增温带增温带： * *变温带变温带受太阳辐射影响的地表极薄的带。近地表的地下水温度受受太阳辐射影响的地表极薄的带。近地表的地下水温度受气温的影响较大，具有周期性的昼夜变化和季节变化：气温的影响较大，具有周期性的昼夜变化和季节变化： 温度具有昼夜变化的地下水，其埋藏深度一般在温度具有昼夜变化的地下水，其埋藏深度一般在3-5m3-5m以内，即日常以内，即日常温带以上；温带以上； 温度具有季节变化的地下水，其埋藏深度一般在地表以下温度具有季节变化的地下水，其埋藏深度一般在地表以下50m50m以内，以内，即年常温带以上。即年常温带以上。 * *常温带常温带处于年

11、常温带以下，厚度极小，下限深度一般为处于年常温带以下，厚度极小，下限深度一般为15-30m15-30m；地温一般比当地年平均气温高地温一般比当地年平均气温高1-21-2。 * *增温带增温带处于常温带以下，地下水的温度随深度的加大而逐渐升高，处于常温带以下，地下水的温度随深度的加大而逐渐升高，成为热水甚至蒸汽，其变化规律取决于地温梯度成为热水甚至蒸汽，其变化规律取决于地温梯度(/100m)(/100m)。地温梯度的。地温梯度的平均值约为平均值约为3 3/100m/100m，通常变化在，通常变化在1.5-41.5-4/100m/100m之间，但个别新火山活之间，但个别新火山活动区可以很高。动区可

12、以很高。 因此，地下水的温度变化范围非常大。因此，地下水的温度变化范围非常大。 按照温度，通常把水分为六类。按照温度，通常把水分为六类。水的温度分类水的温度分类类型类型水温水温()()过冷水过冷水0100100 水的温度测定利用温度计就地进行，测定泉水的温度，水的温度测定利用温度计就地进行，测定泉水的温度，应尽量靠近泉的出口，测井水温度时则应靠近井底。应尽量靠近泉的出口，测井水温度时则应靠近井底。(3)(3)颜色颜色 水的颜色主要由其成分和悬浮于其中的杂质所决定：水的颜色主要由其成分和悬浮于其中的杂质所决定： * *一般的水为无色；一般的水为无色； * *含硫化氢气体的水，在氧化后由于有硫磺胶

13、体产生，故常呈翠绿色；含硫化氢气体的水，在氧化后由于有硫磺胶体产生，故常呈翠绿色； * *硬度大的水为浅蓝色，含氧化亚铁的水呈浅蓝绿色，含氧化铁的水呈硬度大的水为浅蓝色，含氧化亚铁的水呈浅蓝绿色，含氧化铁的水呈褐红色；褐红色； * *含腐殖质的水多呈暗黄褐色。含腐殖质的水多呈暗黄褐色。 * *含有悬浮杂质的水，其颜色决定于悬浮物的颜色，颜色深浅则取决于含有悬浮杂质的水，其颜色决定于悬浮物的颜色，颜色深浅则取决于悬浮物的多少。悬浮物的多少。 测定水的颜色可在试管中进行：测定水的颜色可在试管中进行： * *取两个试管，将蒸馏水注入其中一管，地下水注入另一管中。在管下取两个试管，将蒸馏水注入其中一管

14、，地下水注入另一管中。在管下衬以白纸，自上而下观之，即能比较出地下水的颜色。衬以白纸，自上而下观之，即能比较出地下水的颜色。 (4) (4)透明度透明度 水的透明度取决于水中的固体矿物质、有机物和胶体悬浮水的透明度取决于水中的固体矿物质、有机物和胶体悬浮物的含量。物的含量。 按透明度可将水分为四级。按透明度可将水分为四级。水透明度野外分级水透明度野外分级分分 级级说说 明明透明的透明的无悬浮物，无悬浮物，60cm60cm水深可见水深可见3mm3mm的粗线的粗线微浊的微浊的有少量悬浮物，大于有少量悬浮物，大于30cm30cm水深可见水深可见3mm3mm的粗线的粗线浑浊的浑浊的有较多的悬浮物，小于

15、有较多的悬浮物，小于30cm30cm水深可见水深可见3mm3mm的粗线的粗线极浊的极浊的有大量的悬浮物，水深很小也不能看见有大量的悬浮物，水深很小也不能看见3mm3mm的粗线的粗线 (5) (5)嗅嗅( (气味气味) ) 水的气味取决于它所含有的气体成分与有机物质的气味：水的气味取决于它所含有的气体成分与有机物质的气味： * *水一般无气味；水一般无气味； * *硫化氢气体使水具有臭鸡蛋气味，含有氧化亚铁时水具有硫化氢气体使水具有臭鸡蛋气味，含有氧化亚铁时水具有铁腥味，腐殖质使水具有鱼腥气味、沼泽气味。铁腥味，腐殖质使水具有鱼腥气味、沼泽气味。 * *气味之强弱，水所含气体成分以及有机物质的含

16、量。气味之强弱，水所含气体成分以及有机物质的含量。 在一般温度下，水中的气味不宜辨别，而在在一般温度下，水中的气味不宜辨别，而在4040左右气味左右气味最为显著，故在测定地下水的气味时，应将水稍加热，以使气最为显著，故在测定地下水的气味时，应将水稍加热，以使气味明显易辩。味明显易辩。 根据气味的强度，水的气味分为六级。根据气味的强度，水的气味分为六级。水气味的等级强度水气味的等级强度强度强度程度程度说明说明0 0无无没有任何气味没有任何气味极微弱极微弱有经验分析者能觉察有经验分析者能觉察弱弱注意辨别时一般人能觉察注意辨别时一般人能觉察显著显著易觉察，不加处理不能饮用易觉察，不加处理不能饮用强强

17、引人注意的气味，不适饮用引人注意的气味，不适饮用极强极强具有强烈扑鼻的气味，不能饮用具有强烈扑鼻的气味，不能饮用 (6) (6)味味( (味道、口味味道、口味) ) 水的味道水的味道( (口味口味) )取决于它的化学成分：取决于它的化学成分： * *纯水是淡而无味的；纯水是淡而无味的； * *含氯化钠的水具有咸味，含硫酸钠的水具有涩味，含硫酸镁或氯化镁的水具含氯化钠的水具有咸味，含硫酸钠的水具有涩味，含硫酸镁或氯化镁的水具有苦味，含氧化亚铁的水具有有苦味，含氧化亚铁的水具有“墨水味墨水味”，含氧化铁的具有铁锈味；，含氧化铁的具有铁锈味； * *地下水中含有地下水中含有COCO2 2时清凉可口，

18、含有重碳酸钙、镁及碳酸的水则美味适口；时清凉可口，含有重碳酸钙、镁及碳酸的水则美味适口； * *大量有机质的存在使地下水具有甜味。大量有机质的存在使地下水具有甜味。 水各种味道的强弱，取决于其中各种成分的浓度、温度以及人的味觉神经的水各种味道的强弱，取决于其中各种成分的浓度、温度以及人的味觉神经的敏感性、个人口味的不同。敏感性、个人口味的不同。 测定水的味道时，应将水加温到测定水的味道时，应将水加温到20203030，这时水的味道最明显。，这时水的味道最明显。 (7) (7)放射性放射性 水的放射性取决于其中所含放射性元素的数量。水的放射性取决于其中所含放射性元素的数量。 水在不同程度上或多或

19、少地都具有放射性，但一般水在不同程度上或多或少地都具有放射性，但一般水的放射性极微弱，埋藏和运动于放射性矿床以及酸性水的放射性极微弱，埋藏和运动于放射性矿床以及酸性火成山岩分布的水，其放射性显著增强。火成山岩分布的水，其放射性显著增强。2 2、水的化学指标、水的化学指标 水的化学指标通常由酸碱度、硬度、水的化学指标通常由酸碱度、硬度、矿化度以及各种常量离子的组合。矿化度以及各种常量离子的组合。 (1)(1)酸碱度酸碱度 水的酸碱度通常用水的酸碱度通常用pHpH值表示。根据值表示。根据水中的水中的pHpH值和它的变化，可以大体了解值和它的变化，可以大体了解水体酸碱状态。天然水的酸碱度可分为水体酸

20、碱状态。天然水的酸碱度可分为五类。五类。 水的水的pHpH值一般用离子酸度计进行，值一般用离子酸度计进行，也可用试纸做简易测定。也可用试纸做简易测定。水的酸碱度分类水的酸碱度分类水的类别水的类别pHpH值值强酸性水强酸性水599水的类别水的类别硬硬 度度meq/lmeq/lH H极软水极软水1.51.54.29.09.025.225.2 (2) (2)硬度硬度水的硬度可以水中碳酸钙的含量或以德国度计，一个德国度相当于含水的硬度可以水中碳酸钙的含量或以德国度计，一个德国度相当于含10mg/L10mg/L的氧化钙或的氧化钙或7.2mg/L7.2mg/L的氧化镁。的氧化镁。 按照硬度，水可分为极软水

21、、软水、微硬水、硬水、极硬水五类。按照硬度，水可分为极软水、软水、微硬水、硬水、极硬水五类。水的硬度分类水的硬度分类(3)(3)矿化度矿化度 概念：概念： 存在于水中各种离子、分子与化合物的总含量，称为水的矿存在于水中各种离子、分子与化合物的总含量，称为水的矿化度，化度，g/Lg/L。其中包括所有呈溶解状态及胶体状态的成分，但不包。其中包括所有呈溶解状态及胶体状态的成分，但不包括游离状态的气体成分。矿化度表示地下水中含盐量的多少，即括游离状态的气体成分。矿化度表示地下水中含盐量的多少，即地下水的矿化程度。地下水的矿化程度。 矿化度的表征方法：矿化度的表征方法： * *习惯上以习惯上以10510

22、5110110时将水蒸干所得的干涸残余物总量来表征；时将水蒸干所得的干涸残余物总量来表征； * *将分析所得的水中阴阳离子含量相加，求得理论上干涸残物值。将分析所得的水中阴阳离子含量相加，求得理论上干涸残物值。由于在蒸干时，有将近一半的由于在蒸干时，有将近一半的HCOHCO3 3- -分解生成分解生成COCO2 2和和H H2 2O O而逸失，因而逸失，因此阴阳离子相加时，此阴阳离子相加时，HCOHCO3 3- -只取重量的一半。只取重量的一半。 按照矿化度可将水分为五类。按照矿化度可将水分为五类。水按矿化度的分类水按矿化度的分类地下水类别地下水类别矿化度矿化度(g/L)(g/L)淡淡 水水1

23、50503 3、水的环境化学指标、水的环境化学指标 (1) (1)化学需氧量化学需氧量(COD)(COD) 指水体中进行氧化过程所消耗的氧量，以毫克每升表示。指水体中进行氧化过程所消耗的氧量，以毫克每升表示。 因水中各种有机物化学氧化的难以程度不同，用在规定条件下氧化所需因水中各种有机物化学氧化的难以程度不同，用在规定条件下氧化所需氧量的总和，作为水体有机污染的指标。氧量的总和，作为水体有机污染的指标。 根据化学需氧量的多少，将水分为六类。根据化学需氧量的多少，将水分为六类。水的水的CODCOD分类分类类别类别高锰酸钾测的需氧量高锰酸钾测的需氧量(mg/L)(mg/L)很低的很低的 11515

24、 测定方法：用高锰酸钾测定方法：用高锰酸钾(KMnO(KMnO4 4) )或重铬酸钾或重铬酸钾(K(K2 2CrCr2 2O O7 7) )在加入硫酸等在加入硫酸等酸性条件下加热分解酸性条件下加热分解( (酸化法酸化法) )，或加入苛性钠的碱性条件下加热分解，或加入苛性钠的碱性条件下加热分解( (碱性法碱性法) )，对水中有机物及还原性无机化合物进行氧化，求出消耗的，对水中有机物及还原性无机化合物进行氧化，求出消耗的氧量。对于淡水一般采取酸化法：氧量。对于淡水一般采取酸化法：(3)(3)生化需氧量生化需氧量(BOD)(BOD) 指水体中微生物分解有机化合物过程中所消耗的溶解氧量。指水体中微生物

25、分解有机化合物过程中所消耗的溶解氧量。 因微生物分解有机物的速度和程度与温度、时间有关，为因微生物分解有机物的速度和程度与温度、时间有关，为使测定的使测定的BODBOD值有可比性，通常采用在值有可比性，通常采用在2020下，培养下，培养5d5d后所测得后所测得BODBOD值，记为值，记为BODBOD5 5。 若若BOD1mg/LBOD3-4mg/LBOD3-4mg/L则表示水已受污染。则表示水已受污染。4 4、水的化学组分指标、水的化学组分指标 天然水的化学组分与水的形成、赋存条件有着密切的关系：天然水的化学组分与水的形成、赋存条件有着密切的关系： (1)(1)一方面，相似的自然条件下形成的水

26、，其化学组分也相似；一方面，相似的自然条件下形成的水，其化学组分也相似； (2)(2)另一方面，水中各种阴、阳离子的含量组合，可以反映水岩相另一方面，水中各种阴、阳离子的含量组合，可以反映水岩相互作用、水流的动力学特征及水化学环境的差异。互作用、水流的动力学特征及水化学环境的差异。 因此，水化学类型不仅有助于了解天然水的成因条件，而且水因此，水化学类型不仅有助于了解天然水的成因条件，而且水化学类型的递变格局也时常成为圈化地下水系统、地表水系统，以化学类型的递变格局也时常成为圈化地下水系统、地表水系统，以及研究两者之间水力联系的重要证据。及研究两者之间水力联系的重要证据。 目前，水化学分类的方案

27、有很多种，最常见的是舒卡列夫分类、阿目前，水化学分类的方案有很多种，最常见的是舒卡列夫分类、阿廖金分类、苏林分类等。例如，舒卡列夫分类是根据地下水中廖金分类、苏林分类等。例如，舒卡列夫分类是根据地下水中6 6种主要离种主要离子子(K(K+ +合并于合并于NaNa+ +中中) )及矿化度划分的，简明易懂，在我国广泛应用。及矿化度划分的，简明易懂，在我国广泛应用。二、水资源的质量分类二、水资源的质量分类( (三三) )水质分析的种类及其方法水质分析的种类及其方法 水化学成分的分析是研究的基础，因水体类型、工作水化学成分的分析是研究的基础，因水体类型、工作目的与要求不同，分析项目与精度也不相同。目的

28、与要求不同，分析项目与精度也不相同。 1 1、水质分析的种类、水质分析的种类 一般水文地质调查中的分析类型分为一般水文地质调查中的分析类型分为简分析、全分析简分析、全分析和专项分析：和专项分析： (1) (1)简分析简分析 简分析用于了解区域地下水化学成分的概貌，这种分析简分析用于了解区域地下水化学成分的概貌，这种分析可在野外利用专门的水质分析箱就地进行。可在野外利用专门的水质分析箱就地进行。 简分析项目少，精度要求低，简便快速，成本不高，技简分析项目少，精度要求低，简便快速，成本不高，技术上容易掌握：术上容易掌握： * *物理性质物理性质温度、颜色、透明度、嗅味、味道等。温度、颜色、透明度、

29、嗅味、味道等。 * *定量分析项目定量分析项目HCOHCO3 3- -、SOSO4 42-2-、ClCl- -、CaCa2+2+、总硬度、总硬度、pHpH值。值。通过计算可求得水中各主要离子含量及总矿化度。通过计算可求得水中各主要离子含量及总矿化度。 * *定性分析项目定性分析项目不固定，较经常的有不固定，较经常的有NONO3 3- -、NONO2 2- -、NHNH4 4+ +、FeFe2+2+、FeFe3+3+、H H2 2S S、耗氧量等。分析这些项目是为了初步了解、耗氧量等。分析这些项目是为了初步了解水质是否适宜饮用。水质是否适宜饮用。 (2) (2)全分析全分析 全分析项目较多，要求

30、精度高。全分析项目较多，要求精度高。 通常在简分析的基础上选择有代表性的水样进行，以通常在简分析的基础上选择有代表性的水样进行，以比较全面地了解地下水化学成分，并对简分析结果进行检比较全面地了解地下水化学成分，并对简分析结果进行检核。核。 全分析并非分析水中的全部成分，一般定量分析以下全分析并非分析水中的全部成分，一般定量分析以下各项：各项： HCO HCO3 3- -、SOSO4 42-2-、ClCl- -、CaCa2+2+、NONO3 3- -、NONO2 2- -、NHNH4 4+ +、CaCa2+2+、MgMg2+2+、K K+ +、NaNa+ +、NHNH4 4+ +、FeFe2+2

31、+、FeFe3+3+、H H2 2S S、COCO2 2、耗氧量、耗氧量、pHpH值及干值及干涸残余物体。涸残余物体。 (3) (3)专项分析专项分析 专项分析是为了满足某项目具体工作而提出的专项分析是为了满足某项目具体工作而提出的一些特需项目的分析。例如：一些特需项目的分析。例如： 对地下水作为生活饮用水的评价提出的细菌分对地下水作为生活饮用水的评价提出的细菌分析、有毒性的析、有毒性的AsAs、PbPb、HgHg的分析；的分析； 对工程建设项目的侵蚀性分析等。对工程建设项目的侵蚀性分析等。 注意事项：注意事项： 在进行地下水的化学成分时，必须进行对有关的地表水在进行地下水的化学成分时，必须进

32、行对有关的地表水体取样分析。因为地表水体可能是地下水的补给来源，或是体取样分析。因为地表水体可能是地下水的补给来源，或是排泄去路。排泄去路。 对于作为地下水主要补给来源的大气降水的化学成分，对于作为地下水主要补给来源的大气降水的化学成分，也要注意。在某些情况下，不考虑大气降水的成分，就不能也要注意。在某些情况下，不考虑大气降水的成分，就不能正确地阐明地下水化学成分的形成。正确地阐明地下水化学成分的形成。 2 2、水质分析结果的表示方法、水质分析结果的表示方法 (1) (1)离子表示法离子表示法 即水质分析结果分别以离子含量、毫克当量、毫克当量百分数的方式来即水质分析结果分别以离子含量、毫克当量

33、、毫克当量百分数的方式来表示。表示。 离子毫克数表示法离子毫克数表示法：以每升水中含有的某种离子或化合物的毫克数表示：以每升水中含有的某种离子或化合物的毫克数表示(mg/L)(mg/L)。这种表示法只能表征化学成分的绝对含量。这种表示法只能表征化学成分的绝对含量。 离子毫克当量数表示法离子毫克当量数表示法：以每升水中含有的某种离子的毫克当量数表示：以每升水中含有的某种离子的毫克当量数表示(meq/L)(meq/L)。这种表示法能反映各离子间的数量关系和化学成分，并可验证分。这种表示法能反映各离子间的数量关系和化学成分，并可验证分析结果的准确性。析结果的准确性。 离子毫克当量百分数表示法离子毫克

34、当量百分数表示法：通常以阴、阳离子的毫克当量为：通常以阴、阳离子的毫克当量为100%100%，求，求取各阴、阳离子所占的毫克当量百分比取各阴、阳离子所占的毫克当量百分比( (毫克当量毫克当量% %，meq%)meq%)。这种表示方法。这种表示方法能直接反映水中各种离子含量的比例关系，便于对不同化学类型的水体进行能直接反映水中各种离子含量的比例关系，便于对不同化学类型的水体进行对比。对比。 (2) (2)图示图示( (解解) )法法 用图示用图示( (解解) )法表示水质分析结果，既有助法表示水质分析结果，既有助于对水质分析结果的比较，同时又能更直观地于对水质分析结果的比较，同时又能更直观地说明

35、问题，常用的图示说明问题，常用的图示( (解解) )法有柱状图法等。法有柱状图法等。(3)(3)库尔洛夫式表示法库尔洛夫式表示法 在水质分析中还经常采用库尔洛夫式表示法来表示水的化学成分。该方法在水质分析中还经常采用库尔洛夫式表示法来表示水的化学成分。该方法以类似数学分式的形式来表示水化学成分，方法简明清晰，并可据此确定水的以类似数学分式的形式来表示水化学成分，方法简明清晰，并可据此确定水的化学类型。其方法为：化学类型。其方法为： 将阴、阳离子分别标示在横线上、下，按毫克当量百分数自大而小的顺序将阴、阳离子分别标示在横线上、下，按毫克当量百分数自大而小的顺序排列，小于排列，小于10%10%的离

36、子不予标示。的离子不予标示。 横线前依次标示气体成分、特殊成分及矿化度横线前依次标示气体成分、特殊成分及矿化度( (用用M M表示表示) )，单位均为，单位均为g/Lg/L。 横线后以字母横线后以字母t t为代号，表示水温，单位为为代号，表示水温，单位为 。 式中各成分含量一律标于该成分符号的右下角，原子数则移至右上角。式中各成分含量一律标于该成分符号的右下角，原子数则移至右上角。525 .276 .7143 .148 .8432. 02031. 0021. 02307. 02tCaNaSOClMCOSHSiOH二、水资源的质量分类二、水资源的质量分类( (四四) )水质评价的分类水质评价的分

37、类 水质评价一般可分以下几类：水质评价一般可分以下几类： 1 1、按评价对象分类：、按评价对象分类： 按评价对象可将水质评价分为：按评价对象可将水质评价分为：大气降水大气降水水质水质评价、评价、地表水地表水水质评价、水质评价、地下水地下水水质评价三类。水质评价三类。由于地下水和地表水是开发利用的主要对象，由于地下水和地表水是开发利用的主要对象，所以，从供水的角度主要是针对地下水和地表水的所以，从供水的角度主要是针对地下水和地表水的水质评价。水质评价。 2 2、按评价时段的分类：、按评价时段的分类：按评价时段的不同，可将水质评价分为按评价时段的不同，可将水质评价分为回顾评价回顾评价、现状评价现状

38、评价和和影响评价影响评价三类：三类： (1)(1)回顾评价回顾评价是利用积累的历史水质数据，揭示水质变化的过程；是利用积累的历史水质数据，揭示水质变化的过程； (2)(2)现状评价现状评价是根据近期水质检测数据，阐明水质当前的状况；是根据近期水质检测数据，阐明水质当前的状况； (3)(3)影响评价影响评价又称预测评价，是针对拟建工程在运行后对水质的可又称预测评价，是针对拟建工程在运行后对水质的可能影响做出的预测分析。能影响做出的预测分析。 3 3、按水用途的分类、按水用途的分类：按照水的用途可分为按照水的用途可分为供水水质评价供水水质评价( (包括生活、工业、农业用包括生活、工业、农业用水等水

39、等) )、养殖业用水、养殖业用水( (渔业渔业) )水质评价、风景游览水体的水质评价及水质评价、风景游览水体的水质评价及水环境质量评价水环境质量评价等。等。 4 4、按评价范围的分类、按评价范围的分类：按评价的范围可划分为局域性水质评价和区域性水质评价两类。按评价的范围可划分为局域性水质评价和区域性水质评价两类。 第四章第四章 水资源质量评价水资源质量评价三、供水水质的评价三、供水水质的评价 供水是指为城镇居民、厂矿企业和农业灌溉提供符合水质要求的供水是指为城镇居民、厂矿企业和农业灌溉提供符合水质要求的水源的生产活动。水源的生产活动。 供水水质的评价方法通常采用供水水质的评价方法通常采用分类评

40、价法分类评价法和和标准对比评价法标准对比评价法： (1)(1)分类评价法：主要对水中的各种组分、单项指标进行取样分析计分类评价法：主要对水中的各种组分、单项指标进行取样分析计算，在此基础上针对具体供水水质要求进行分类、评判；算，在此基础上针对具体供水水质要求进行分类、评判； (2)(2)标准对比评价法：是在水质实测计算的基础上，根据国家颁布的标准对比评价法：是在水质实测计算的基础上，根据国家颁布的通用水质标准，最终对水质量可利用做出评价。通用水质标准，最终对水质量可利用做出评价。三、供水水质的评价三、供水水质的评价( (一一) )生活饮用水水质标准与评价生活饮用水水质标准与评价 生活用水是水资

41、源利用的重要组成部分，其水质量与安全生活用水是水资源利用的重要组成部分，其水质量与安全供水的保障体系受到社会的广泛关注。供水的保障体系受到社会的广泛关注。 生活生活饮饮用水的水质直接影响着人体健康和人民生命安全，用水的水质直接影响着人体健康和人民生命安全，随着生活水平和质量的提高，生活用水量增幅加大，对水质要随着生活水平和质量的提高，生活用水量增幅加大，对水质要求更加严格，由于污染造成的供水水质与生活用水质量之间的求更加严格，由于污染造成的供水水质与生活用水质量之间的矛盾日益突出，原有的安全供水保障体系受到严重的挑战。矛盾日益突出，原有的安全供水保障体系受到严重的挑战。 生活用水主要是由生活生

42、活用水主要是由生活饮饮用水和生活用水和生活杂杂用水量部分构用水量部分构成。由于二者使用目的不同，则对供水水质的要求也有一成。由于二者使用目的不同，则对供水水质的要求也有一定的差别。对于饮用水来说，由于水源污染，定的差别。对于饮用水来说，由于水源污染，“水质型水质型”缺水日趋严重，可供水资源量日趋减少。缺水日趋严重，可供水资源量日趋减少。 因此，运用生活饮用水水质标准，全面准确地对现有因此，运用生活饮用水水质标准，全面准确地对现有水资源质量进行评价，是合理利用优、劣水资源，寻求安水资源质量进行评价，是合理利用优、劣水资源，寻求安全与洁净的供水水源质量的需要。全与洁净的供水水源质量的需要。 1 1

43、、生活饮用水水质标准、生活饮用水水质标准 我国的我国的生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准中的项目中的项目类别分为类别分为感官性状指标感官性状指标和和一般化学指标一般化学指标、毒理毒理学指标学指标、细菌学指标细菌学指标和和放射性指标放射性指标。 (1)(1)感官性状指标感官性状指标 感官性状指标也称物理性状指标，包括色、浑浊感官性状指标也称物理性状指标，包括色、浑浊度、嗅、味及肉眼可见物等。度、嗅、味及肉眼可见物等。 它们与水的化学组分含量及类型密切相关，是反它们与水的化学组分含量及类型密切相关，是反应水质状况的直接指标。应水质状况的直接指标。 饮用水首先要求无色、清澈、无嗅、无味、无肉饮用水

44、首先要求无色、清澈、无嗅、无味、无肉眼可见物。眼可见物。项目项目标准标准感官性状指标感官性状指标色色色度不超过色度不超过1515度，并不得呈现其它颜色度，并不得呈现其它颜色浑浊度浑浊度不超过不超过3 3度，特殊情况不超过度，特殊情况不超过5 5度度嗅和味嗅和味不得有异臭、异味不得有异臭、异味肉眼可见物肉眼可见物不得含有不得含有 (2) (2)一般化学指标一般化学指标 包括包括pHpH值、总硬度、铁、锰、铜、锌、硫酸盐、氯值、总硬度、铁、锰、铜、锌、硫酸盐、氯化物、溶解性总固体等。化物、溶解性总固体等。 自然水体中存在这些化学物质，一般情况下不会对自然水体中存在这些化学物质，一般情况下不会对人体

45、健康造成直接危害，但在某些铁、锰、铜、锌及硫人体健康造成直接危害，但在某些铁、锰、铜、锌及硫酸盐异常高值区会严重影响人体的正常生长发育，饮用酸盐异常高值区会严重影响人体的正常生长发育，饮用水对这些化学物质的含量必须有严格的限制。水对这些化学物质的含量必须有严格的限制。 (3) (3)毒理学指标毒理学指标 主要包括氟化物、氰化物、砷、硒、汞、镉、铬主要包括氟化物、氰化物、砷、硒、汞、镉、铬( (六价六价) )、铅、银、硝酸盐、氯仿、四氯化碳、苯并铅、银、硝酸盐、氯仿、四氯化碳、苯并 芘、滴滴涕、芘、滴滴涕、六六六等。六六六等。 当水中这些化学物质含量达到一定浓度时，就会对人体当水中这些化学物质含

46、量达到一定浓度时，就会对人体健康造成危害。健康造成危害。 一般来说，未受污染的水源，有毒物质的含量是极少的，一般来说，未受污染的水源，有毒物质的含量是极少的，对人体健康基本上没有影响。对人体健康基本上没有影响。 有些毒性物质能引起人体急性中毒，大多数毒性物有些毒性物质能引起人体急性中毒，大多数毒性物质可在人体内继续，引起慢性中毒。有毒物质对人体的质可在人体内继续，引起慢性中毒。有毒物质对人体的毒害主要是表现在氟骨症、骨质损害、骨疼病、破坏中毒害主要是表现在氟骨症、骨质损害、骨疼病、破坏中枢神经、损伤记忆、造成新陈代谢紊乱、血红蛋白变性、枢神经、损伤记忆、造成新陈代谢紊乱、血红蛋白变性、皮肤色素

47、沉淀、脱发、破坏人体器官的正常功能、致癌皮肤色素沉淀、脱发、破坏人体器官的正常功能、致癌等，中毒严重者会导致快速死亡。等，中毒严重者会导致快速死亡。 (4)(4)细菌学指标细菌学指标 主要指主要指细菌总数细菌总数和和总大肠菌群总大肠菌群，它们对人体的危害主要，它们对人体的危害主要是引起肠道传染病。是引起肠道传染病。 评价饮用水质时，细菌学指标一般都由卫生防疫部门分评价饮用水质时，细菌学指标一般都由卫生防疫部门分析检测。当细菌学指标超出标准时，则需要进行消毒处理。析检测。当细菌学指标超出标准时，则需要进行消毒处理。由于通常采用氯和氯化合物对饮用水进行消毒，故把游离余由于通常采用氯和氯化合物对饮用

48、水进行消毒，故把游离余氯液列在细菌学指标内。氯液列在细菌学指标内。 (5) (5)放射性指标放射性指标 包括总包括总放射性和总放射性和总放射性，饮用水中规定的标准等效采用放射性，饮用水中规定的标准等效采用了世界卫生组织的推荐值了世界卫生组织的推荐值( (表表4-9)4-9)。这是基于假设每人每天摄入。这是基于假设每人每天摄入2L2L水时所摄入的放射性物质，按成人的生物代谢参数估算出一年内水时所摄入的放射性物质，按成人的生物代谢参数估算出一年内产生的剂量确定的。由于年龄差异和各地不同饮用水的影响，推产生的剂量确定的。由于年龄差异和各地不同饮用水的影响，推荐值留有较大的安全系数。荐值留有较大的安全

49、系数。 我国的地面水总放射性水平为：总我国的地面水总放射性水平为：总放射性放射性0.0010.0010.01Bq/L0.01Bq/L；总总放射性放射性0 00.26Bq/L0.26Bq/L；地下水的总；地下水的总放射性放射性0.040.040.4Bq/L0.4Bq/L，最，最高可达高可达2.2Bq/L2.2Bq/L，总，总放射性放射性0.190.191.0Bq/L1.0Bq/L，最高可达，最高可达2.9Bq/L2.9Bq/L。 可见，我国的水源放射性指标一般是符合饮用水标准的。可见，我国的水源放射性指标一般是符合饮用水标准的。 2 2、生活饮用水水质评价、生活饮用水水质评价 饮用水水质评价的一

50、般步骤：饮用水水质评价的一般步骤： 按照规定进行取样、检测分析，分析项目应不少于生活按照规定进行取样、检测分析，分析项目应不少于生活饮用水水质标准中所列的项目；饮用水水质标准中所列的项目； 对分析结果和采用的分析方法进行全面的复查；对分析结果和采用的分析方法进行全面的复查； 根据复查后的结果依据根据复查后的结果依据生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准(GB (GB 5749-85)5749-85)中规定的指标逐项进行对比评价，当中规定的指标逐项进行对比评价，当全部项目符合全部项目符合标准要求时，才能作为生活饮用水。标准要求时，才能作为生活饮用水。 (1) (1)水的物理性评价水的物理性评价 饮

51、用水的物理性质应当是无色、无味、无嗅、不含可见物及饮用水的物理性质应当是无色、无味、无嗅、不含可见物及清凉可口清凉可口(7(711)11)，这在生活饮用水水质标准中已有明确规定。，这在生活饮用水水质标准中已有明确规定。 其主要原因是不良水的物理性质，直接影响人的感官对水体其主要原因是不良水的物理性质，直接影响人的感官对水体的忍受程度，同时它也反映了一定的化学成分。例如，水中含腐的忍受程度，同时它也反映了一定的化学成分。例如，水中含腐殖质呈黄色，含低价铁呈淡蓝色，含高价铁或猛呈黄色至棕黄色，殖质呈黄色，含低价铁呈淡蓝色，含高价铁或猛呈黄色至棕黄色，悬浮物呈浑浊的浅灰色，硬水呈浅蓝色、含硫化氢有臭

52、蛋味，含悬浮物呈浑浊的浅灰色，硬水呈浅蓝色、含硫化氢有臭蛋味，含有机物及原生动物有腐物味、霉味、土腥味等，含高价铁有发涩有机物及原生动物有腐物味、霉味、土腥味等，含高价铁有发涩的锈味，含硫酸铁或硫酸铀的水呈苦涩味，含铀则有咸味等，均的锈味，含硫酸铁或硫酸铀的水呈苦涩味，含铀则有咸味等，均可严重影响水资源作为饮用水源的利用。可严重影响水资源作为饮用水源的利用。 (2) (2)水中普通盐类评价水中普通盐类评价 水中溶解的主要指水中的一些常见离子成分：水中溶解的主要指水中的一些常见离子成分：ClCl- -、SOSO4 42-2-、HCOHCO3 32-2-、CaCa2+2+、MgMg2+2+、NaN

53、a+ +、K K+ +、FeFe2+2+、MnMn2+2+、I I- -、SrSr2+2+、BeBe2+2+等。等。 它们多数是天然矿物，其含量在水中变化很大。它们它们多数是天然矿物，其含量在水中变化很大。它们的含量过高时会损及水的物理性质、使水过于咸或苦，以的含量过高时会损及水的物理性质、使水过于咸或苦，以致不能饮用；过低时，人体吸取不到所需的某些矿物质，致不能饮用；过低时，人体吸取不到所需的某些矿物质，也会产生一些不良的影响。也会产生一些不良的影响。 (3)(3)水中有毒物质的限定水中有毒物质的限定 水中的有毒物质种类很多，包括有机的和无机的。水中的有毒物质种类很多，包括有机的和无机的。

54、目前，各国对有毒物质限定的数量各不相同，主要目前，各国对有毒物质限定的数量各不相同，主要基于对有毒物质的毒理性的研究程度和水平。基于对有毒物质的毒理性的研究程度和水平。 除了在饮用水水质标准中所限定的外，仍有众多的除了在饮用水水质标准中所限定的外，仍有众多的有毒物质由于现有研究水平无法确认其毒理性水平而不有毒物质由于现有研究水平无法确认其毒理性水平而不能给出明确的限定指标。能给出明确的限定指标。 随着研究水平的不断提到，分析检测能力的不断加随着研究水平的不断提到，分析检测能力的不断加强与提高，越来越多的有毒物质的限定指标将在饮用水强与提高，越来越多的有毒物质的限定指标将在饮用水水质标准中体现出

55、来。水质标准中体现出来。 我国的饮用水水质标准主要对氟化物、氰化物、砷、硒、汞、我国的饮用水水质标准主要对氟化物、氰化物、砷、硒、汞、镉、铬镉、铬( (六价六价) )、铅银硝酸盐、铅银硝酸盐( (以氮计以氮计) )、氯仿、四氯化碳、苯并、氯仿、四氯化碳、苯并 芘、滴滴涕、六六六。芘、滴滴涕、六六六。 这些物质在地下水中的出现，除少数是天然形成而外，大多这些物质在地下水中的出现，除少数是天然形成而外，大多数均为人为污染所造成的。就毒理学而言，这些物质对人体具有数均为人为污染所造成的。就毒理学而言，这些物质对人体具有较强的毒性，以及强致癌性。较强的毒性，以及强致癌性。 各国在其饮用水水质标准中对此

56、类物质的含量均严格限制。各国在其饮用水水质标准中对此类物质的含量均严格限制。 目前，水源水受到有毒有害微量有机物污染的范围在逐渐扩大、目前，水源水受到有毒有害微量有机物污染的范围在逐渐扩大、程度在不断加深，制定严格的饮水标准，严格控制饮用水中有机污程度在不断加深，制定严格的饮水标准，严格控制饮用水中有机污染物的数量和含量对于人体健康是十分重要的。我国颁布实施的饮染物的数量和含量对于人体健康是十分重要的。我国颁布实施的饮用水标准用水标准(GB 5749-85)(GB 5749-85)由于局限于当时的环境、社会与经济济术水由于局限于当时的环境、社会与经济济术水平，标准中仅将氯仿、四氯化碳、苯并平，

57、标准中仅将氯仿、四氯化碳、苯并 芘、滴滴涕、六六六列芘、滴滴涕、六六六列为试行标准，远远不能适应现代饮水安全保障体系的要求。为试行标准，远远不能适应现代饮水安全保障体系的要求。 因此，迫切需要制定新的国家饮用水标准，未来新标准无疑将因此，迫切需要制定新的国家饮用水标准，未来新标准无疑将加大对具有加大对具有“三致三致”效应的微量有机污染物浓度限制，参照国外有效应的微量有机污染物浓度限制，参照国外有关饮用水标准，广泛增加未来能够有机污染物的限定指标。关饮用水标准，广泛增加未来能够有机污染物的限定指标。 (4) (4)对细菌学指标的限制对细菌学指标的限制 受生活污染的水中，常含有各种细菌、病原菌和寄

58、生虫等，受生活污染的水中，常含有各种细菌、病原菌和寄生虫等，同时有机物质含量较高，这类水体对人体十分有害。同时有机物质含量较高，这类水体对人体十分有害。 因此，饮用水中不允许有病原菌和病毒的存在。因此，饮用水中不允许有病原菌和病毒的存在。 然而由于条件的限制，对水中的细菌、特别是病原菌不是然而由于条件的限制，对水中的细菌、特别是病原菌不是随时都能检出的，因此，为了保障人体健康和预防疾病，以及随时都能检出的，因此，为了保障人体健康和预防疾病，以及便于随时判断致病的可能性和水受污染的程度。便于随时判断致病的可能性和水受污染的程度。 将将细菌总数和大肠肝菌数细菌总数和大肠肝菌数作为指标，确定水受生活

59、及粪便作为指标，确定水受生活及粪便污染的程度：污染的程度： 细菌总数细菌总数 指水在相当于人体温度指水在相当于人体温度(37)(37)下经过下经过24h24h培养后，每毫升水培养后，每毫升水中所含有各种细菌的总个数。饮用水标准规定每毫升中细菌总数中所含有各种细菌的总个数。饮用水标准规定每毫升中细菌总数不得超过不得超过100100个个。 大肠杆菌数大肠杆菌数 大肠杆菌并非致病菌，一般对人体无害。但水中有大肠杆菌大肠杆菌并非致病菌，一般对人体无害。但水中有大肠杆菌说明水体已被粪便污染，进而说明存在有病原菌的可能性。饮用说明水体已被粪便污染，进而说明存在有病原菌的可能性。饮用水标准中规定每升水中大肠

60、杆菌水标准中规定每升水中大肠杆菌不能超过不能超过3 3个个。 3 3、饮用水水源水质量评价、饮用水水源水质量评价 中华人民共和国建设部根据中华人民共和国建设部根据生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准(GB (GB 5749-85)5749-85)、水源水中百菌清卫生标准水源水中百菌清卫生标准(GB 11729-89)(GB 11729-89)等，制定等，制定适用于城乡集中或分散式生活饮用水的水源水质量适用于城乡集中或分散式生活饮用水的水源水质量( (包括自备生活包括自备生活饮用水水源饮用水水源) )的的生活饮用水水源水质标准生活饮用水水源水质标准(CJ 3020-93)(CJ 3020-93)