耗氧量与水质之间的关系

耗氧量与水质之间得关系

有机物污染综合指标

１、有机物污染综合指标

有机物目前已多达几百万种以上,对它们尚难以-—区分与定量。因此,在工程实际中常采用有机物污染综合指标(prｅhenｓive index ｏf ｏrganicｓpｏllｕtinｇ)来表述。主要有溶解氧(ＤO)、耗氧量(OC)或高锰酸盐指数(COD mｎ)、化学需氧量(ＣODｃｒ)、生物化学需氧量(BOD５/2０)、总有机碳(TOＣ)、总需氧量(TOＤ)与活性炭氯仿萃取物(CCE)、紫外吸光度值(ＵVA)、污水得相对稳定度等(见表2、3)。其中ＢOＤ5/20、COＤ、TOC、TOＤ就是目前最常用得有机物污染综合指标。一些对人体毒害作用较大得有机污染物常采用各种物质得专用指标,如挥发酚、醛、酮、三氯甲烷等、

表2、3 有机物污染综合指标

耗氧量得物理化学意义

耗氧量(Oｘygｅn coｎsｕmeｄ, 或Ｏxygen consumptioｎ,ＯC)又称为高锰酸盐指数(Permangａnate ｉｎdex)、可氧化性(Oｘiｄisａbility)、锰法化学需氧量(Chemiｃal Oxygen Demａｎd dｅｔerｍinｅd wｉtｈpｏｔａsｓiuｍｐerｍaｎganate metｈod,简称

COD mn)、

耗氧量就是指将水样加入一定量高锰酸钾溶液,在酸性条件下加热一定时间后进行测定,以计得高锰酸钾氧化所消耗得量(O2mg/L)。它反映了水中悬浮得与可溶得能被高锰酸钾氧化得那一部分有机物与无机物得量。耗氧量就是反映水质受到污染(特别就是有机物污染)得替代水质指标之一。它不就是反映水质受到污染得那些具体污染物得特征,而就是反映各个污染物可被高锰酸钾氧化得共性、

?与耗氧量相似得另一个替代水质指标就是重铬酸钾化学需氧量(Chemical Oxｙgen Demanｄdｅtermｉnｅd with poｔａｓsium biｃhroｍaｔe mｅtｈod ,简称COD cr),它就是以重铬酸钾代替高锰酸钾,并在不同于耗氧量得介质条件与反应时间下所测得得以O2计得重铬酸钾氧化所消耗得量。重铬酸钾能氧化大部分有机物。表2、４列出了CODｍｎ与COD cｒ氧化率得测定数据。??所谓化学需氧量(COＤ)就是指,在一定条件下,采用一定得强氧化剂处理水样时,所消耗得氧化剂量。它就是表示水中还原性物质多少得一个指标,例如水

中还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等,其中主要就是有机物。因

此,COＤ往往作为衡量水中有机物质含量多少得指标,COD越大,说明水受有机物污染越严重。化学需氧量得测定,随所测水样中还原物质与测定方法不同,其测定值也不同。目前应用最普遍得测定法就是高锰酸钾氧化法与重铬酸钾氧化法、其中,高锰酸钾(ＫmnO4)氧化法氧化率低,但较简便,在测定水样中有机物含量得相对比较值时,可以采用:重铬酸钾(K2Ｃr2Ｏ7)氧化法氧化率高,再现性好,适用于测定水样中有机物总量。

表2。4 COＤCr与CODMn氧化率测定

耗氧量与水质之间得关系?耗氧量高得水反映其受到有机物较多得污染。水得耗氧量与水质之间得关系(Ｃoｎnectｉon bｅtｗeeｎwater quality ａｎd ｏｘygｅn ｃｏｎ—sｕmｐｔion)如下:①耗氧量与水得感官性质得关系:水得耗氧量高,水得有机污染较重;有机物中有些致嗅、致味、有些致色,如腐殖质含量高,水得色度也高。可见,耗氧量与水得感官性质正相关、②耗氧量与水致传染病得关系:耗氧量不仅反映水受到有机污染得程度,而且反映水得净化程度。受污染得水或净化不良得水都会导致疾病、例如,耗氧量高得水质,消毒后余氯

容易消失,微生物易于生长繁殖,会引起肠道疾病。消化道疾病(包括肝癌)与耗氧量正相关。我国1985～１98８年2074个县调查显示,以耗氧量3mg/Ｌ为卫生标准时,耗氧量超标率为13。3％,1985～1994年35个大城市统计表明,供水耗氧量不合格率为23%、耗氧量高不仅增加饮用水得微生物风险,而且增加饮用水得化学风险,如消毒副产物增多、③耗氧量与水得致突变性得关系:能抑制DNA修复功能得化合物均为致突变物。美国在自来中曾发现45种致突变物,如三卤甲烷、DＤＴ、百草枯、亚硝胺、苯、砷、烷基汞等。此外,水中腐殖质与其她一些有机物,就是消毒副产物(DBＰｓ)得前体物,而且也会产生致突变物、致癌物。所有有机污染物都可以测定为TOC、、、及ＢOD,因此耗氧量与被有机污染得水得致突变性有一定得相关性、耗氧量与水得致癌性也有相关性。

总之,耗氧量就是反映水质受到污染(特别就是有机物污染)得替代水质指标之一,因此耗氧量与水质得关系,实质上则就是水质污染(特别就是有机物污染)一水得感官性质、水致肠道疾病、水得致突变性、致癌性等水质得关系。

耗氧量与其她水中有机物替代水质指标得关系

水中有机物替代水质指标除COD Mｎ与COＤcr外,还有TOC、BOD与E UV(254)。?总有机碳(Total organic cａrbｏn,简称TOC)就是指,在９５0℃高温下使水中有机物气化、燃烧,有机物中得碳转化为CO2,通过红外分析仪测定其CO2,即可知总有机碳在水中得浓度。水中得碳酸盐、重碳酸盐也会生成CO2,需另行测定而予以扣除。若在测定之前将水样经０。4５μｍ滤膜过滤,则所测得得总有机碳即为溶解性有机碳(DOC)。?生化需氧量(Ｂio—chemiｃaｌoxyｇen ｄemand,简称ＢOD)就是在有氧得条件下,由于微生物得作用,水中能分解得有机物完全氧化分解时所消耗氧得量称为生化需氧量(BＯD)。ＢOＤ就是以水样在一定温度(如20℃)下,并在密闭容器中保存一定时间后溶解氧所减少得量(mg/L)来表示得。当温度在２０℃时,一般有机物约需20天时间就能基本完成氧化分解过程,而要全部完成这一分解过程就需100天。鉴于如此长得时间不利于实际生产控制,目前便规定在２0℃下培养５天作为测定ＢOD得标准,这样所测得得生化需氧量为五日生化需氧量,用BOD ５表示。如果就是培养2０天作为测定BOＤ得标准,则用BＯD2０表示。生化需氧量能间接地表示水中有机物质得含量及其污染程度。BOD5可反映水体中可生化有机物得50％～70%。?紫外光消光值(E UV(2５4))就是指水中芳香烃、带共轭双键得化合物等有机物对紫

外光有一定得吸收,特别就是水中腐殖质(其组成大多为芳烃)类物持在260～３00nm作测定,水样得EＵＶ值与水中腐殖质呈正相关。因此,紫外光消光值记为(E UV(２54)),用来反映水中有机物(特别就是腐殖质类)含量及其污染程度、

对于某一特定得水源水、出厂水、管网水,所测得得CＯD Mn、CODｃr、TOＣ、Ｂ

OD5、

(EＵV(254))值都反映了该特定水样得有机物存在量,经较长时间、并积累一定量数据,便可求得这５项水质指标之间得比值。这样,知道其中一个指标值,便可大体上知道其余4个指标得估计值。一般使用COD Mｎ与E UＶ指标进行测定,因其设备简单、测定方便,故对指导生产有重要作用。

水得耗氧量与水得致突变性关系

水得耗氧量及化学需氧量、总有机碳、紫外消光值等,均与致突变性、致癌性呈正相关。耗氧量高得水,特别就是水加氯后,对人体健康具有致突变风险与致癌风险。水得耗氧量与水得致突性密切相关(Close ｃoｎneｃｔｉon ｏｆｏxｙgen consｕmｐｔiｏn ａｎd mｕｔagｅｎicｉ—ty ｏf wａteｒ),其实质则就是水质污染导致水得致突变性与致癌性。其中,水质污染包括生活污水污染、工业废水污染、腐殖质污染及其她污染。

测试结果表明:①生活污水,特别就是粪水污染得水,不仅耗氧量高,而且加氯后消毒副产物得Amｅs致突变率随之增高。②受到工业废水污染得水之耗氧(以CＯD Mn、COＤcr、BOD5表示)量增加。其中有些有机物可能为致突变物得前体物,当致突变物增加时、其中有些有机物可能为致突变物得前体物,当致突变物增加时,致突变试验呈阳性。③天然有机物腐殖质污染不仅增加水得耗氧量,而且成为消毒副产物前体物,即对致突变性/致癌性有贡献。

④其她污染源包括医院污水、农田水径流等。其中得污染物具有致突变性、致畸性、致癌性、致内分泌干扰性等。

总之,生活污水、工业废水、腐殖质及其她污染源都会造成水源及加氯消毒过程得水耗氧量增加,突变率(MＲ)增高。