水质检测方法

1、第二节 悬浮固体含量的测定一、油田注水中悬浮固体的含义水中的固体含量包括悬浮固体和溶解性固体。悬浮固体通常是指在水中不溶解而又存在于水中且不能通过过滤器的物质。但不包括水中的油含量及偶然进入水体的草根之类的物质。 二、油田水中悬浮固体的来源水通常被称为万能溶剂，它能溶解大部分的无机物，油田上大部分水处理问题都是由这一特性引起的。含油污水中的悬浮固体主要是来自于水从地下带出的地层砂、系统中形成的垢的颗粒、腐蚀产物、细菌等。地面水中的悬浮固体主要来自地面的泥砂、工业及生活用水中的各种污染物。三、悬浮固体对油田水的影响目前石油开采基本采用水驱油的方法，水中悬浮固体的含量是水对注采系统堵塞趋势的一个重

2、要依据。悬浮固体的增加使水浑浊，降低透明度，超过一定量时，能够使管线堵塞、地层堵塞，直接影响油层的开采环境，因此，准确测定悬浮固体的含量对油田生产具有重要的意义。四、测定悬浮固体含量的方法及特点悬浮固体含量的测定方法主要依据重量法原理。悬浮固体是水经过滤所得。因此，所采用的过滤材料的滤孔大小对测定结果有很大影响。根据过滤材料选取的不同分为滤膜法、滤纸法、石棉坩埚法、离心分离法。各种方法的特点见表2-6。表2-6 悬浮固体测定方法的特点方法名称特点测定范围标准或方法来源滤膜法检出限低，准确度高，重复性好，但操作要求较高。最低检出限0.5mg/LSY/T 5329-94滤纸法操作简单，但检出限较高

3、。最低检出限5mg/L水和废水监测分析方法石棉坩埚法重复性好，操作复杂最低检出限5mg /LCJ26.2-91离心分离法操作简单，准确度低，重复性较差最低检出限200mg/LCJ26.2-91五、标准方法1.原理该方法系让通过已称至恒重的滤膜，根据过滤水的体积和滤膜的增重计算水中悬浮固体的含量。2.设备及材料2.1微孔薄膜过滤试验仪或其他同类仪器；2.2真空泵；2.3微波炉或烘箱；2.4天平:感量为0.1mg；2.5滤膜:孔径0.45um；2.6装有氮气的钢瓶；2.7量筒:1000ml；2.8不含铅汽油。3.水样采集将一段乳胶管或塑料管接到阀门上，打开阀门，最少让水流一分钟。注意看水的颜色是否

4、变化，如有变化，就要等到颜色保持不变为止。另外，在阀门和管线的底部可能有一些脏物，在取样前必须把它冲洗干净。取样时把软管的一端插入瓶底，使水从瓶中漫出，迅速盖好瓶盖，以免水与空气接触发生变化，影响测定结果。 4.分析步聚4.1将滤膜放入蒸馏水中浸泡30min后，用镊子(不要用尖镊子， 这样容易弄破滤膜)夹起滤膜，用洗瓶反复冲洗3-4次，在清洗过程中，不要用手拿滤膜，以免影响过滤效果。 4.2清洗后的滤膜放在平皿里，放入微波炉中，在70下烘3min (或在烘箱中，90下烘30min)，取出后放入干燥器冷至室温，一般30min左右，称重。重复以上操作，直至恒重(二次称量差小于0.2mg)。4.3将

5、欲测水样装入微孔薄膜过滤器中。4.4将已恒重的滤膜用水润湿装到微孔滤器上。4.5用氮气加压，使薄膜过滤试验仪内压力保持在0.1-0.15MPa(压力对测定结果有很大影响，测定时一定控制好压力，起始压力我们通常控制在0.15MPa)，打开阀门过滤水样，并记录流出体积。4.6用镊子从滤器中取出滤膜并烘干，装入悬浮固体试验装置，用汽油冲洗滤膜直到滤液无色为止(至少洗4次)(若水样不含油，可省去)，再用蒸馏水洗滤膜至水中无氯离子(鉴别有无氯离子可将0.01mol/L硝酸银滴入过滤水中，看是否有白色混浊物，如不能确定，可滴一滴铬酸钾，看滴入硝酸银的过滤水是否呈红色，若呈红色，说明有氯离子，需继续用蒸馏水

6、洗滤膜)。 4.7将滤膜烘干，称重，直至恒重。4.8计算结果式中:-悬浮固体含量，mg/L； -试验前滤膜质量，mg； -试验后滤膜质量，mg； -通过滤膜的水样体积，L 。5.注意事项5.1若水样悬浮固体含量较低，则应增加过滤水样的体积； 5.2树枝、水草等杂质应从水样中去除； 5.3水样粘度高时，可加2-4倍蒸馏水稀释，振荡均匀，待沉淀物下降后再过滤。第三节 悬浮固体颗粒直径中值的测定一、悬浮固体颗粒直径中值的含义颗粒直径中值是指水中颗粒的累积体积占颗粒总体积50%时的颗粒直径。通常将悬浮固体用至少使它保持原特征而近似成球形来描述，在注入水中固体颗粒直径的范围是在l微米至几百微米之间。二、

7、悬浮固体颗粒直径中值的来源与悬浮固体的来源相同。三、油田水中悬浮固体颗粒直径中值对油田生产的影响在悬浮固体含量相同的情况下，颗粒直径中值大的悬浮固体含量越多，油田水中的地层堵塞情况越严重；另外，测定水中悬浮固体颗粒直径中值，也可了解水处理系统的运行情况，因此，准确检测油田水中悬浮固体颗粒直径中值有着重要的意义。四、悬浮固体颗粒直径的测定方法及特点1.显微镜方法可见显微镜的使用大概是用于检测油田水中颗粒的最原始的传统方法。它是测定颗粒大小、分布的相当慢的方法，如果颗粒分布测定在统计上是有效的，则许多颗粒必须被检测出。该方法通常较多用于测定颗粒的形状和性质，并得出粒径范围。扫描电镜与传统的显微镜相

8、比，扫描电镜有更大的放大倍数，但测定的过程很繁琐。2.库尔特计数器采用一恒定电流通过微孔从阳极流到阴极，当非导电颗粒通过微孔孔时，引起两个电极之间电阻的变化，电阻与颗粒的体积成正比。电阻的变化导致电压脉冲变化，从而得出粒径分布情况。其测定范围0.5-400um。3.光散射计数器是采用光散射或光障碍原理来检测水中的颗粒的。水流过传感器元件，并使每个颗粒在传感器中穿过强烈的光束，它能散射出光.这种仪器能测定出每个光散射的脉冲的数量，该量与颗粒的表面积成正比，仪器所给出的颗粒直径就是与实际颗粒表面积相同的球形颗粒直径，测定范围2-900um。另一种类型的用光散射测定颗粒大小的检测器依据的是相同的原理

9、，但使用的是一个激光器作为光源，测定范围0.04-2000um。目前油田多采用库尔特计数器来测定水中悬浮固体颗粒直径即SY/T 5329-94中悬浮固体颗粒中值的测定。五、标准方法1.仪器、材料和试剂1.1库尔特颗粒计数器(或同类仪器)；1.2过滤器及孔径为0.2-0.45um的滤膜或超级过滤器；1.3烧杯:1000mL；1.4量筒:1000mL；1.5氯化钠:分析纯；1.6标准颗粒:校正仪器用的标准颗粒可采用直径为 2.09，8.70，13.7，19.1，39.4um的LATEX标准颗粒或直径相近的其他标准颗粒。2.分析水样前的准备工作2.1配制电解质溶液:称取分析纯氯化钠20g置于烧杯中，

10、加入蒸馏水1000mL使其溶解，用孔径0.2-0.45um的滤膜过滤，使水中颗粒符合测定要求。2.2选用合适的小孔管和适宜的标准颗粒对仪器进行校正。校正方法详见仪器说明书。2.3悬浮颗粒含量较高的水样，用配制好的电解液稀释。 3.分析步骤3.1取水样150-200mL直接放在样品架上。3.2将取样方式开关指向压力计(含有悬浮固体颗粒的水样需要靠外力通过侧孔)，同时选择进样体积开关使之指向需要的体积。 3.3按照仪器操作规程进行操作。4.打印内容4.1每一个通道(颗粒直径范围)的颗粒数目与颗粒体积百分数；4.2水样中的颗粒总数目；4.3取样时间； 4.4各通道(颗粒直径范围)的累计颗粒数目与累计

11、体积百分数。5.计算结果仪器自动给出颗粒直径中值结果。第四节 平均腐蚀率的测定一、腐蚀的含义自然界的金属大部分都是金属的氧化物或盐类，冶炼纯金属需要耗用大量能量，这个能量被“贮存”起来，就成为使金属恢复原来的状态一氧化物或盐类所需的推动力。这就意味着，金属与其周围环境相比，在大多数情况下，是不稳定的，有转化为其原来较低能量状态的自然趋势，这种转化趋势称为腐蚀。腐蚀是一种电化学过程。二、影响腐蚀速度的因素1.PH值：水的腐蚀性通常随着PH值的降低而升高。在较高的PH 值下，金属表面上形成保护性垢，可防止或减轻进一步腐蚀，但垢下可能会形成一定的点腐蚀。2.溶解氧：氧气腐蚀机理：阳极反应:FeFe2

12、+2e阴极反应:O2+2H2O+4e4OH-合并为:4Fe+3O2+6H2O4Fe(OH)3由于氧容易与阴极上的电子结合，因此，在大多数情况下，氧能加剧腐蚀速度。在水中含有CO2和H2S情况下，即使水中只有微量氧，也会增大两者的腐蚀性。3.溶解的二氧化碳：二氧化碳溶解于水生成碳酸，使水的PH值降低，腐蚀速率增加。二氧化碳的腐蚀性没有氧的腐蚀性强，但常能造成点腐蚀。CO2+H2OH2CO3Fe+H2CO3FeCO3+H24.溶解的硫化氢：硫化氢极易溶解于水，溶解以后成为弱酸。H2S+H2OHS-+H+H2O腐蚀反应:Fe +H2S+H2OFeS+H2+H2O腐蚀生成的FeS极难溶解，常常粘附在管

13、壁上形成垢。FeS是一种良导体，对于垢下的钢来说，FeS是阴极。这样，在钢与FeS之间就形成了一对电偶，使垢下的缺陷处产生加速腐蚀的倾向，通常引起深的点蚀。H2S和CO2结合起来比单一的H2S腐蚀性更大。 5.硫酸盐还原菌：在油田注水系统中，硫酸盐还原菌能将水中硫酸根中的硫还原成负二价硫离子，生成副产物硫化氢，从而引起腐蚀。另外，随着温度、压力和流速的升高，腐蚀速度加快。硫酸盐还原菌在水系统中产生硫化氢，也是导致腐蚀的重要原因。 三、腐蚀对油田生产的影响在油田生产中，很多系统都是由金属材料构成的。金属材料的腐蚀能够造成一些位置穿孔，断裂，使系统中的流体大量流失。不仅污染了环境，同时也影响了生产

14、进度，严重时甚至需要停产维修，造成了很大经济损失。因些，准确测定平均腐蚀率对油田生产有着重要的意义。四、测定腐蚀率的方法测定腐蚀率的方法见表2-7。表2-7 腐蚀率测定的方法和特点方法名称特点范围挂片失重法测平均腐蚀率。通过点蚀深度测量点蚀率。操作简单，易行，适用范围广适合各类油田注水线性极化简单快速，但只能测定瞬时的总腐蚀率电极之间有时会由于沉淀下来的硫化铁造成短路。一般在含硫系统中不使用电阻简单、快速，但只能算出总腐蚀率由于硫化铁的导电性，一般在含硫系统中不使用动电位极化简单、快速，只能估算点腐蚀和总腐蚀率主要用于评价防腐剂电流探测器简单、便宜，只能测腐蚀速度的变化主要用来测量二氧化碳氢探

15、测器方法简单用于含硫系统氢蚀点探测器由管壁腐蚀产生氢，得到氢的渗透率用于含琉系统根据上述方法的特点，通常用挂片法即SY/T 5329-94中平均腐蚀率的测定方法。五、标准方法1.原理将试片悬挂在注水体系内，在正常生产条件下，30±2d后取出，根据试验前后试片的损失量计算平均腐蚀率。 2.材料及试剂2.1滤纸；2.2干燥器；2.3游标卡尺:精度0.02mm；2.4天平：感量为0.1mg；2.5石油醚：分析纯；2.6丙酮：分析纯；2.7无水乙醇：分析纯；2.8柠檬酸铁铵：分析纯；2.9 7701缓蚀剂或同类产品。3.试片的加工3.1材质应以现场实际使用的钢材加工成试片，一般亦可使用A3钢

16、。 3.2试片形状及尺寸试片采用长方形，外形尺寸i×b×h mm：76×13×1.5，在一端距边线10mm处钻一直径为8mm小孔并打号。 3.3试片加工要求试片经刨、磨工序使其表面粗糙度Ra为0.63-1.25um。 4.准备工作4.1用游标卡尺测量试片尺寸并计算表面积。 4.2用石油醚脱脂，再用无水乙醇清洗，取出试片用滤纸擦干，放于干燥器中4h后称重，称准至0.lmg。5.配制试片清洗液5.1称取柠檬酸铁铵10g，加入90mL蒸馏水使其溶解(使用时应在水浴上将溶液加热到60)。5.2在5%-10%的盐酸溶液中加1%-2%缓蚀剂(缓蚀剂浓度由空白片失重小

17、于1mg确定)，摇匀待用。6.现场挂片将准备好的试片固定在试片夹座上，然后安装到注水流程上，应使其试片侧面迎着水流方向，挂片时间30±2d，具体安装方法见相关标准附录E 。7.试验后试片的处理将试片取出，用滤纸轻轻擦去油污，用丙酮洗油后放于清洗液(5.1或5.2项)中1-5min(清洗时可用毛刷轻轻刷洗)，试片清洗后用蒸馏水冲洗，再用乙醇脱水并用滤纸擦干表面，将其存放于干燥器中4h后称重。 8.计算结果 式中：F-平均腐蚀率，mm/a； ,-试验前、后试片质量，g； S-试片表面积，cm2；-挂片时间，d；-试片材质密度，g /cm3。9.注意事项: 9.1所用的分析天平必须经过有关

18、部门的计量检定，合格后方可使用。9.2清洗试验后试片的彻底与否直接与实验结果的准确度有关，在清洗液处理后如仍不能彻底清除锈蚀，可考虑用湿布蘸取去污粉擦拭至除掉锈蚀部分。9.3为了称重准确，干燥过程要彻底，干燥器中的变色硅胶要保持蓝色，吸水变粉红时要烘干脱水后再用。附录E 现场挂片及测试方法 (参考件)El现场挂片装置E1.l低压挂片装置在泵站低压进水管线上选一点用以直径为10.16cm的管线短节，焊接在输水管线上构成三通管，使短节与管线垂直，短结的另一头须套扣，安一闸板式阀门。E1.2高压挂片装置在注水井入口管线上选择一点，关闭来水闸门和井口闸门，打开放空阀或取样阀，放压，将一直径为10.16

19、cm(4in)管线短节垂直焊接在管线上，构成三通管，短节另一端套内螺纹，与有 "O"型密封圈的堵头紧固。E2测试方法E2.1低压注水系统挂片 E将准备好的钢片穿在挂片器，试片支架拉杆前端的螺杆上，垫上聚四氟乙烯垫圈，用螺帽固定。 E拧松固定螺丝，将拉杆外抽，使钢片位置处于挂片器接管内，将接管与挂片处阀门口对接。 E打开阀门，使之开启到最大位置，将拉杆推入输入管线内，转动拉杆使钢片面积最大的两面与水流方向一致。拧紧压帽至不漏水，拧紧固定螺丝。E2.2低压注水系统试片的取出E2.2.1试片经30d后取出。E2.2.2拧松固定螺丝及压帽。E2.2.3抽出螺杆。E2.2.4关闭阀门

20、。E2.2.5卸下接管。E2.2.6从试片支架上取下试片。E2.3高压注水系统挂片 E关闭来水闸门及井口闸门，打开放空阀或取样阀，放压。 E卸下管线上测试接口的堵头。 E将准备好的试片穿在试片支架的固定螺丝上，试片两边 用聚四氟乙烯垫垫衬，用螺帽固定。 E将安好试片的挂片器放入测试接口拧紧。 E关闭放空(取样)阀门，打开来水闸门及井口闸门。 E2.4高压注水系统试片的取出E试片经30±2d后取出。 E操作按E2.3.1条步骤进行。 E拧松挂片器，取出试片。 E将堵头装在测试接口上并拧紧。 E操作按E2.3.5条步骤进行。E3试验后试片处理试验后试片的处理见平均腐蚀率测定方法中的步骤7

21、条。 E4试片腐蚀状态描述观察并描述试片表面的腐蚀状态，试片有无点蚀、坑、沟及边缘腐蚀，腐蚀产物的颜色、状态等。E5结果计算结果计算见平均腐蚀率测定方法中的步骤8条。 注：参考件中的图解略。第五节 含油量的测定一、含油量的含义水中含油量有两类：矿物油和动植物油。我们常说的含油量是指矿物油，即石油类。油田水中含油量是指在酸性条件下，水中可以被汽油或石油醚萃取出的石油类物质。 二、油田水中含油量的来源主要来自油田含油污水。三、含油量对油田生产的影响及意义水中含油能在油层中产生“乳状块”。可以成为一些固体（如硫化铁）的良好粘结剂，从而增加了地层的堵塞程度。对水中含油量的测定还可反映水处理系统的能力。

22、因此，对水中含油量的检验具有极重要的意义。四、含油量的测定方法及特点 含油量测定方法及特点见表2-8。表2-8 含油量测定方法及特点方法名称特点适应范围标准及方法来源重量法不受油品种限制。操作繁杂，灵敏度低，方法的精密度随操作条件和熟练程度的不同差别很大。适于测定l0mg/L以上的含油水样。GB/T 1576-2008非分散红外法各种油品的比吸光系数较为接近，因而测定结果的可比性较好。但是当测定矿物油时，要注意消除其它非烃类有机物的干扰。适用于测定0.1-200mg/L的含油水样水和废水监测分析方法荧光光度法最为灵敏的测油方法，当油品组分中芳烃数目不同时，所产生的荧光强度差别很大。测定范围为0

23、.002-20mg/L水和废水监测分析方法分光光度法操作简单、精密度好、灵敏度高紫外光区适用于测定0.05-500mg/L的油含量水样，可见光区适用测定 1mg/L以上的油含量水样。SY/T 5329-94红外分光光度法操作简单、精密度好、灵敏度高含油量测定范围为0.1-1000mg/L。GB/T16488-1996根据注水水质的情况及测定方法的特点，油田水分析采用分光光度法，即碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法水中含油量的测定方法(SY/T 5329-94)。 五、标准方法1.原理水中的石油类可以被石油醚、汽油、四氯化碳等有机溶剂提取，提取液的颜色深浅程度与含油量浓度呈线性关系，因此可以用

24、比色的方法进行测定。2.仪器及试剂2.1分光光度计(紫外，可见光波段)；2.2天平：感量为0.lmg；2.3无水氯化钙或无水硫酸纳:分析纯，500煅烧1h；2.4不含铅汽油或石油醚；2.5分液漏斗：250，500ml；2.6细口瓶：100，500mL；2.7刻度移液管：1，5mL；2.8比色管(或容量瓶)：50，100ml；2.9盐酸溶液(1+1)；2.10量筒：100，250，1000m1。3.采集水样用一个清洁干燥的玻璃瓶取样，样品视含油量的多少取水，不能将样品溢出，并迅速盖好，不要使用乳胶管或塑料管，避免油粘附于管壁上。不能用被待取样品清洗取样瓶。4.标准油的提取取适量(500mL左右)

25、含油水样置于分液漏斗中，加入一定量(一般每次加20-25ml)的石油醚或汽油，在酸性条件下(加盐酸5ml，使水样呈酸性)提取水中石油类，萃取液经无水氯化钙(或无水硫酸纳)脱水后过滤，滤液于78-80水浴上蒸去石油醚或汽油，即得标准油样。5.标准油溶液的配制称取0.5000g标准油，用汽油溶解于l00mL容量瓶内并稀释至刻度，此溶液含油浓度为5.0mg/mL。6.标准曲线的绘制用移液管分别吸取0.00，0.50，.，3.00mL标准油溶液置于7 支50mL比色管中，用汽油稀释至刻度并摇匀，以汽油为空白，在仪器上比色(波长430nm，比色皿3cm)，根据测得的光密度值和对应的含油量绘制标准曲线。7

26、.分析步骤7.1将水样移入分液漏斗中，加(l+1)盐酸溶液2.5-5.0mL。 用50mL汽油分两次萃取水样，每次都将清洗取样瓶后的汽油倒入分液漏斗中并振摇1-2min；7.2将两次萃取液都收集于50mL比色管中，用汽油稀释到刻度，盖紧瓶塞并摇匀，同时测量被萃取后水样体积(应减去加盐酸体积)，若萃取液混浊，应用无水硫酸钠(或无水氯化钙)脱水后再进行比色测定；7.3汽油作空白样，在分光光度计上测其光密度值，在标准曲线上查出含量。8.计算结果式中:：Co-含油量，mg/L； mo-在标准曲线上查出的含油量，mg；Vw-萃取水样体积，mL。9.注意事项9.1使用的器皿应避免有机物的污染。9.2水样及

27、空白测定所使用的溶剂应为同一批号，否则会由于空白值不同而产生误差。第六节 腐生菌、硫酸盐还原菌与铁细菌的测定一、概述1.油田水中的细菌种类水是细菌广泛分布的天然环境，不论是地表水还是地下水，甚至雨水或雪水，都含有多种微生物，当水体受到人畜粪便、生活污水或某些工农业废水污染时，水中细菌的数量可大量增加。细菌的种类与数量对人们日常生活以及工农业生产包括油田生产有着重大的影响，在油田水中有各种不同类型的细菌，其中对油田生产直接相关的有腐生菌、硫酸盐还原菌和铁细菌等。2.细菌对油田生产的危害及抑制细菌的措施 腐生菌属“异养型”细菌，在一定条件下，它们从有机物中得到能量，产生粘性物质，与某些代谢产物累积

28、沉淀可造成堵塞。硫酸盐还原菌在一定条件下能够将硫酸根离子还原成二价硫离子，进而形成副产物硫化氢，对金属有很大的腐蚀作用，腐蚀反应中产生硫化铁沉淀可造成堵塞。铁细菌能从氧化二价铁中得到能量，形成的氢氧化铁可在细菌膜鞘的内部或外部储存，使管道发生锈蚀。因此，在实际生产中，常常采取脱氧、加化学药剂(如杀菌剂、抑菌剂、灭生剂)等措施抑制细菌的生长及繁殖。 3.三类菌含量测定的意义细菌能给我们造成这样多的麻烦其原因是细菌的出现会引起设备或注水井的腐蚀或堵塞，且能以惊人的速度繁殖。所以，为了保证油田注水达到注入用水标准，就要进行水中细菌含量的测定，这对于保障油田的正常生产有重要的意义。 二、水中细菌总数的

29、测定方法简介细菌总数测定是测定水中需氧菌、兼性厌氧菌和异养菌密度的方法。因为细菌能以单独个体、成双成对、链状、成簇等形式存在，而且没有任何单独一种培养基能满足一个水样中所有细菌的生理要求。所以，由此法所得的菌落可能要低于真正存在的活细菌的总数。实际上是指lmL水样在营养琼脂培养基中，于37 培养24h后，所生长细菌菌落的总数。水中细菌总数的测定主要有以下几种方法。1.显微计数法：将菌体用化学染料着色后，在显微镜下用血球计数板进行观察计数，通过换算给出单位体积水样中的细菌个数。此方法直观快捷，不需进行培养，适用于水样中菌量较高的情况。 2.平板培养法： 将水样逐级稀释后分别取各级稀释液于灭菌培养

30、皿中，倾注已融化并冷却至45左右的营养琼脂培养基，37恒温培养24h 进行菌落计数。细菌总数以每个培养皿菌落的总数或平均数乘以稀释倍数而得到。此方法适于大多数好氧菌。 3.多管发酵法： 根据细菌能发酵乳糖、产酸产气以及对化学染料特异性着色等特点，通过初发酵试验、平板分离、复发酵试验三个步骤进行检验。此方法适于厌氧菌。4.滤膜法： 将水样注入已灭菌的放有滤膜(一种孔径为0.45um的微孔滤膜)的滤器中，经过抽滤，细菌即被截留在膜上，然后将滤膜贴于特定培养基(如品红亚硫酸钠培养基)上培养计数滤膜上生长的菌落总数，根据过滤水样量换算出细菌密度。 滤膜法具有高度的再现性，可用于检验体积较大的水样，结果

31、比多管发酵法精密。5.延迟培养法： 此法是将水样在现场过滤后，将滤膜放置于输送培养基上(这种培养基能保持细菌的活性但不允许它们在输运到实验室之前长成可见的菌落)，然后运到实验室，在实验室将滤膜转移到特定培养基(如M-FC培养基)上，44.5培养24±2h后进行菌落计数。在常规的检验步骤不能实现时，例如在水样运输的途中不能保证所要求的温度，或者在采样后不能在允许的时间内进行检验等都可应用延迟培养法。6.细菌测试瓶法： 将水样用无菌注射器采用绝迹稀释法逐级注入到测试瓶中进行接种，送实验室培养，根据细菌瓶阳性和稀释的倍数，计算出水样中细菌的数目。三、水样的采集与保存采集的样品应尽可能地代表

32、所采的环境水体特征，应采取一切预防措施尽力保证从采样到实验室分析这段时间间隔里不受污染和水样成分不发生任何变化。1.采样1.1采样容器 采样瓶：用作采样瓶的材料，要求在灭菌和样品存放期间不应产生和释放出抑制细菌生存能力和促进繁殖的化学物质。所以通常采用以耐用玻璃制成的，带螺旋帽或磨口玻塞的500mL广口瓶，也可用适当大小、广口的聚乙烯塑料瓶或聚丙烯耐热塑料瓶。采样瓶的洗涤：一般可用加入洗涤剂的热水洗刷采样瓶，用清水冲洗干净，最后用蒸馏水冲洗1-2次。新的采样瓶必须彻底清洗，先用水和洗涤剂清洁尘埃和包装物，再用铬酸和硫酸洗涤液洗涤，然后用稀硝酸溶液冲洗以除去任何一种重金属或铬酸盐的残留物，最后用

33、自来水冲洗干净，再用蒸馏水淋洗。对于聚乙烯瓶，可先用约1mol/L盐酸溶液清洗，再依次用稀硝酸溶液浸泡，蒸馏水冲洗干净。洗涤前须检查采样瓶，已破损及表面被侵蚀的容器应弃去不用。采样瓶的灭菌：将洗涤干净的采样瓶，瓶口用牛皮纸等防潮纸包好，瓶顶和瓶颈处都要裹好，置于干燥箱160-170干热灭菌2h或用高压蒸汽灭菌器，在121灭菌15min。不耐热的塑料瓶则应浸泡在0.5%的过氧乙酸溶液中10min或用环氧乙烷气体进行低温灭菌。灭菌后的采样瓶两星期内未使用，使用时须重新灭菌。去除干扰：采集加氯处理的水样时，余氯的存在会影响待测水样在采集时所指示的真正细菌含量，因此须经去氯处理。可在洗涤干净的样品瓶内

34、，于灭菌前加入足量的硫代硫酸钠，按500mL 采样瓶加入0.3mL10%硫代硫酸钠溶液，然后盖好瓶盖(塞)。当被测水样含有高浓度重金属时，则须在采样瓶内，于灭菌前加入螯合剂以减少金属毒性，采样点位置较远须长距离运输的水样更应如此。可按500mL采样瓶加入1mL15%的乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA-Na2)溶液。1.2采样步骤及注意事项将已灭菌和封包好的采样瓶小心开启包装纸和瓶盖，避免瓶盖及瓶子颈部受杂菌污染并注意避免附加设备采样时可能造成的污染。在采集江、河、湖、库、地表水样时，可握住瓶子底部直接将采样瓶插入水中，约距水面10-15cm处，瓶口朝水流方向，使水样灌入瓶内。如果没有水流，可握住水

35、平前推，直至充满水样为止，采好水样后，迅速盖上瓶盖和包装纸。从自来水龙头采集样品时，不要选用漏水的龙头，采水样前可先将水龙头用酒精灯火焰灼烧灭菌或用70%的酒精溶液消毒水龙头及采样瓶口，然后打开龙头，放水3min以除去水管中的滞留杂质。采水时控制水流速度，小心接入瓶内。采样时不需用水样冲洗采样瓶。采样后在瓶内要留足够的空间，一般采样量为采样瓶容量的80%左右，以便在实验室检查时充分振摇混合，获得具有代表性的样品。在同一采样点进行分层采样时，应自上而下进行，以免不同层次的搅扰，同一采样点与理化监测项目同时采样时，应先采集细菌学检验样品。采样完毕，应将采样瓶编号，作好采样记录。将采样日期、采样地点

36、、采水深度、采样方法、样品编号、采样人及水温、气温情况等登记在记录卡上。2.样品的保存2.1各种水体，特别是地表水、废水的水样，易受物理、化学或生物的作用，从采水至检验的时间间隔内会很快发生变化。因此，当水样不能及时运到实验室，或运到实验室后不能立即进行分析时，必须采取保护措施。2.2采好的水样，应迅速运往实验室，进行细菌学检验。一般从取样到检验不宜超过2h，否则应使用10以下的冷藏设备保存样品且不得超过6h。实验室接到送检样后，应将样品立即放入冰箱并在2h内着手检验。如果因路途遥远，送检时间超过6h者， 则应考虑现场检验或采用延迟培养法。四、细菌测试瓶法检验腐生菌、硫酸盐还原菌与铁细菌方法介

37、绍 腐生菌(TGB)、硫酸盐还原菌(SRB)与铁细菌含量测定分析方法(SY/T 5329-94)。1.原理采用绝迹稀释法，即将欲测定的水样用无菌注射器逐级注入到测试瓶中进行接种稀释，送实验室培养，根据细菌瓶阳性反应和稀释的倍数，计算出水样中的细菌的数目。2.材料2.1 腐生菌(TGB)测试瓶；2.2 铁细菌测试瓶与指示剂；2.3 硫酸盐还原菌(SRB)测试瓶； 2.4 1ml注射器(在121条件下灭菌20min)；2.5 恒温培养箱；2.6 电热消毒器。3.分析步骤细菌测定推荐采用三次重复法，也可采用二次重复法。 ml指示剂。 3.2用无菌注射器取1.0ml水样注入1号瓶内，充分振荡。3.3用

38、另一支无菌注射器从1号瓶内取1.0ml水样注入2号瓶内，充分振荡。3.4再更换一支无菌注射器从2号瓶中取1.0ml水样注入到3号瓶中，充分振荡。3.5依次类推一直稀释到最后一瓶为止，根据细菌含量决定稀释瓶数，一般稀释到7号瓶。3.6把上述测试瓶放入恒温培养箱中(培养温度控制在现场水温的±5内)。SRB菌2周后读数，TGB菌和铁细菌7d后读数。 4.细菌生长的鉴别 SRB瓶中液体变黑或有黑色沉淀，即表示有硫酸盐还原菌。TGB 瓶中液体由红变黄或混浊即表示有腐生菌。铁细菌测试瓶出现棕红色沉淀即表示有铁细菌。5.菌量计算5.1稀释法三次重复菌量统计查表2-9。表2-9 稀释法三次重复菌量计

39、数表生长指标菌量（个/ml）生长指标菌量（个/ml）生长指标菌量（个/ml）0000.02011.43026.50010.32022.03104.50100.32101.53117.50110.62112.031211.50200.62123.031316.01000.42202.03209.51010.72213.032115.01021.12223.532220.01100.72234.032330.01111.12303.033025.01201.12313.533145.01211.52324.0332110.01301.63002.5333140.02000.93014.05.2稀释

40、法二次重复菌量统计查表2-10。 5.3重复样细菌计数示例见表2-11。细菌的查表只与重复性有关，菌量数由表2-9或表2-10中查出近似值，再扩大相应的次方数即可，细菌生长结果计算示例见表2-11。 表2-10 稀释法二次重复菌量计数表生长指标菌量（个/ml）生长指标菌量（个/ml）生长指标菌量（个/ml）0000.01101.321113.00010.51112.021220.00100.51202.022025.00110.91213.022170.00200.92002.5222110.01000.62015.01011.22106.0表2-11 细菌菌量计数示例表示例长菌观察生长指标菌

41、量个/ml1号瓶2号瓶3号瓶4号瓶5号瓶0级1级2级3级4级1+ + +- - - -200×1012.5×1012+ - - - - -100×1000.6×1003+ + + + + + + + - - -320×1029.5×1024+ + + + + + + + + + +300×1042.5×104注：若无测试瓶，亦可采用自制培养基的试管稀释法，具体要求按微生物规范进行。五、分析操作过程中的注意事项1.细菌实验室要求通风良好，又能避免尘土、过堂风和温度骤变，并保持室内空气高度清洁和实验室用具的整洁。 2.

42、实验室有专供培养基制备和灭菌以及玻璃器皿和其它器具消毒灭菌用的准备室，供分装和制备无菌培养基、转移微生物培养的灭菌接种室。3.实验室器材和设备的校验应按国家标准进行，必须使用纯度合格的试剂、染料，着色剂要具有适当的强度和稳定性。 4.三类菌含量测定应在现场接种，同时测定水温，室内培养。 若无测试瓶，应现场取样，6h内送实验室接种。 5.培养基分装时不宜超过容器的2/3以免灭菌时外溢，分装的量根据使用目的和要求决定，配制好培养基后在2h内灭菌，配制好的培养基不宜保存过久，存放时应避免阳光直射并要避免杂菌侵入和液体蒸发。第七节 油田水离子成分分析一、PH值的测定1.前言 PH值为水中氢离子活度的负

43、对数。PH值是水化学中常用的和最重要的检验项目之一，可间接地表示水的酸碱程度。PH值是判断腐蚀与结垢趋势的重要因素之一。因为某些水垢的溶解度与水的PH值有密切的关系，一般，水的PH值越高，结垢的趋势就越大；若PH值较低，则结垢趋势减小。但结垢与腐蚀往往是一对矛盾，因此结垢趋势减小的同时，水的腐蚀性往往会增加。 2.测定方法2.1玻璃电极法特点：操作简便，分析速度快，不受色度、浊度、胶体物质、氧化剂、还原剂及盐度的干扰。适用于油田水、饮用水、地面水、工业废水等各种水质。2.2比色法特点：方法简便，适用于色度和浊度很低的天然水、饮用水等。但受色度、浊度、氧化剂、还原剂及盐度的干扰。 3.油田水PH

44、值的测定玻璃电极法3.1仪器各种型号的PH计或离子活度计。玻璃电极。甘汞电极或银-氯化银电极。磁力搅拌器。3.1.5 50ml烧杯。最好是聚乙烯或聚四氟乙烯烧杯。 3.2原理PH值由测量电池的电动势而得。以玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极组成电池。在25理想条件下， 氢离子活度变化10倍，使电动势偏移59.16mV。许多PH计上有温度补偿装置，以便校正温度差异，用于常规水样监测可准确和再现至0.1PH单位。较精密的仪器可准确到0.0lPH。为了提高测定的准确度，校正仪器时选取用的标准缓冲溶液的PH值应与水样的PH值接近。3.3仪器校正仪器开启后，先预热20分钟左右，使仪器稳定。将PH

45、-mV开关转到PH一档。用标准缓冲溶液校正PH计：把玻璃电极和甘汞电极一起插入一个标准PH缓冲溶液中，电流计如不是指在该标准溶液的PH值处，可调节“定位”调节器至指针指在标准缓冲溶液PH值处，然后用另一浓度的PH溶液校正，如果仪器读数与溶液的PH值不同，则只调节“斜率”，若不能调节到标准值，则重新定位。反复调节这两个调节器，直至仪器读数准确。此时仪器已校正好，“定位”和“斜率”调节器不能再动。3.4测定准备玻璃电极在使用前应在蒸馏水中浸泡24小时以上。用毕，冲洗干净，浸泡在水中。先用水仔细冲洗两个电极，再用水样冲洗。 3.5水样测定将校正后的PH计电极浸入要测定的水样中，小心搅拌或摇动使其均匀

46、，待读数稳定后记录PH值。3.6注意事项测定时，玻璃电极的球泡应全部浸入溶液中，使它稍高于甘汞电极的陶瓷芯端，以免搅拌时碰破。 玻璃电极的内电极与球泡之间以及甘汞电极的内电极与陶瓷芯之间不可存在气泡，以防断路。 甘汞电极的饱和氯化钾液面必须高于汞体，并应有适量氯化钾晶体存在，以保证氯化钾溶液的饱和。使用前必须先拔掉上孔胶塞。玻璃电极球泡受污染时，可用稀盐酸溶解无机盐结的垢， 用丙酮除去油污(但不能用无水乙醇)。按上述方法处理的电极应在水中浸泡一昼夜再使用。 为防止空气中二氧化碳溶入或水样中二氧化碳逸失，测定前不宜提前打开水样瓶塞。二、水中钙镁含量的测定1.前言1.1水中钙镁的来源众所周知，钙镁

47、元素在自然界中无处不在，钙在地球上的丰度占第五位，镁占第八位，无论是在大陆上还是海洋中它们的含量都很丰富，它们是石灰石、白云石、石膏等岩层的主要成分。随着地下水、地表水等流经石灰石、白云石、石膏等岩层，岩层中的钙镁等元素被水冲刷出来，从而形成了水中的钙镁，随着水体的不断循环，钙镁元素也充满了整个自然界。1.2水中的存在形式浅层的地面水和地下水中钙镁常以Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2 的形式存在，同时钙镁还与水中的氯离子、硫酸根离子、硝酸根离子等结合，以其它的盐类形式存在。当外部条件发生变化时水中钙镁的存在形式也会发生变化，如：在加热时：Ca(HCO3)2CaO+CO2+H2O Mg(H

48、CO3)2MgO+CO2+H2O在灼烧时：CaCO3CaO+CO2 MgCO3MgO+CO2在酸性条件下：CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2 MgCO3+2HClMgCl2+H2O+CO2 在碱性条件下：CaCl2+2NaOHCa(OH)2+2NaCl MgCl2+2NaOHMg(OH)2+2NaCl从上面几个简单的反应式可知钙镁的存在形式由于受到外界条件的变化(如加热、灼烧、酸、碱)会产生较大的变化。1.3水中钙镁含量的差异对人们的生活和工业生产会产生较大的影响水中钙镁含量高低对人们生活的影响钙镁是人体所必需的两种重要元素，缺少了钙人会得软骨病，钙含量过高会引起人体的肠胃不适、发

49、育迟缓；镁含量的高低会对人的神经系统造成影响，因此人体每日必须摄入一定的钙量和镁量，来保证人们正常的生活和工作。 锅炉用水中钙镁含量对锅炉生产的影响 锅炉用水中钙镁含量过高，在锅炉加热时常常会使锅炉内产生结垢，长期加热使锅炉内壁结垢增加，这影响了锅炉内热的传导，造成了资源浪费，同时，由于锅炉内受热的不均匀还会导致锅炉爆炸，造成人员和财产的损失，因此人们也常常对锅炉用水进行软化处理，或采用加入阻垢剂和除垢剂等方法，改变水中钙镁的含量或存在形式，以利于锅炉的安全正常运行。 油田用水中钙镁含量高低对油田设施和生产的影响 在油田注水中，如果钙镁含量过高，在外界条件的作用下(如温度、CO2存在)会产生碳

50、酸钙、碳酸镁，沉积在注水管线管壁上或地层内，进而堵塞管线和地层，影响油田开采。在聚合物的配制和注入过程中，如果水中钙镁含量过高，会使聚合物发生降解，使聚合物的粘度降低，因而造成了驱油效果和驱油能力的降低。2.水中钙镁含量测定方法简介目前水中钙镁含量的测定方法主要有以下几种，详见表2-12。 表2-12 水中钙镁含量测定方法简介方法原理特点原子吸收光谱法将样品加热使其原子化，用一特征光照射原子化的样品，其中一部分特征光被样品所吸收，通过测定吸收光的强度来确定样品的含量。检出限低，灵敏度高，干扰小，火焰法检出限可达10-9g，石墨炉法可达到10-12g，准确度好，火焰法相对标准偏差小于2%，石墨炉

51、法一般约为3-5%。分析速度快，操作简单，应用范围广。电感耦合等离子体发射光谱法(ICP)利用高频电场将被测物质由基态变成激发态，当被测物质由激发态回到基态时，发出一种特征光，通过检测这种特征光的强度，来确定被测物质的含量。操作简单，分析速度快，一次可同时测定多种元素，灵敏度好，但价格昂贵。离子选择电极法当离子选择电极放入待测溶液中，溶液中某种特定的离子将产生一个特定的电位值。通过测定电位值来测定样品中特定离子含量。操作简单，灵敏度高。价格便宜。由于干扰因素较多，准确度不好，因而很少使用。离子色谱法利用色谱柱将被测物质分离，通过检测被分离出来的物质的电导率，来确定被测物质的含量。选择性好，灵敏

52、度高。一次可测定多种元素，但多用于阴离子的检测。EDTA滴定法以络合反应为基本的滴定方法。方法经典，准确度高，操作简单，适用于常量分析。3.EDTA滴定法测定钙镁方法介绍 EDTA滴定法是一种络合滴定法，它是以络合反应为基础的滴定分析方法。EDTA是一种常用的络合滴定剂，这是因为它有非常特殊的结构，它的两个羧酸基的H转移到N原子上，形成了双极离子。当EDTA与钙(镁)离子相遇时，它的氮原子和氧原子与钙(镁)离子相键合，生成具有多个五元环的螯合物。EDTA与钙离子形成五元环的螯合物，其稳定常数为10.69；EDTA与镁离子形成五元环的螯合物，其稳定常数为8.7。正是由于钙镁离子与EDTA形成络合

53、物的稳定常数较大，其形成的络合物比较稳定。方法原理：在反应开始时，金属指示剂(In)与金属离子(M)(M代表钙镁等金属离子)发生的络合反应如下：M+In(蓝) MIn (红)其中：钙与指示剂络合的稳定常数是5.4， 镁与指示剂络合的稳定常数是7.0。 当滴入EDTA（Y）时，金属离子与EDTA络合形成的反应如下： M+YMYMIn(红)+YMY+In(蓝)由于EDTA与钙、镁等金属离子络合的稳定常数大于指示剂与钙、镁等金属离子络合的稳定常数，因此EDTA将指示剂中的钙、镁等金属离子置换出来，使溶液变成金属指示剂本来的颜色。测钙时加入碱掩蔽镁离子的原因是:Mg+2OH-Mg(OH)2 其平衡常数

54、为10.74，大于EDTA与镁离子反应的稳定常数8.7。正是由于该方法测定准确，适用范围广，因此常规的分析方法多采用EDTA滴定法来测定钙镁离子的含量。 4.油田水测定钙镁的分析方法(SY/T 5523-2000)目前油田测定水中钙镁含量的方法主要采用中华人民共和国石油天然气行业标准油气田水分析方法(SY/T 5523-2000)在该标准中钙镁离子含量的测定采用络合滴定法和离子色谱法。本节着重介绍络合滴定法。4.1适用范围适用于油气田水中钙、镁离子含量的测定。 4.2方法概要钙、镁、锶、钡离子在PH值为10的缓冲溶液中，以铬黑T为指示剂，用EDTA标准溶液滴定测得总量。在PH值为3-4的介质中

55、，用硫酸钠作沉淀剂，除去水样中锶、钡离子。除去锶、钡离子的试样，分别在PH值为10的缓冲溶液中以铬黑T为指示剂， 用EDTA标准溶液滴定，测得钙、镁离子合量；在PH值为12的介质中以钙试剂为指示剂，用EDTA标准溶液滴定，测得钙离子含量。铁离子有干扰，当试样中铁离子含量大于1mg时，需要除去铁离子。反应方程式如下：Y4-+M2-MY2-Y4-+Ca2-CaY2-Ba2+(Sr2+)+SO42- BaS04(SrSO4)Mg2+2OH-Mg(OH)2Fe3+3OH-Fe(OH)34.3试剂和材料盐酸溶液：1%(m/m)；氢氧化钠溶液：4%(m/m)；氯化铵：分析纯；氨水：分析纯； 氢氧化铵-氯化铵缓冲溶液：PH=10，称取27g氯化铵溶于适量水中，加入浓氨水197m1，再用水冲洗至1L； 铬黑T：5g/L的三乙醇胺(1+1)溶液；硫酸钠溶液：5%(m