矿化度

矿化度介绍
作者：中国标准物质网访问量：65次更新时间：2008-1-7 10:05:46
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,是农田灌溉用水适用性评价的主要指标之一.该项指标一般只用于天然水.
矿化度的测定方法有重量法,电导法,阳离子加和法,离子交换法,比重计法等.
水的矿化度通常以1升水中含有各种盐分的总克数来表示(克/升)。

根据矿化度的大小，水可分为以一下五种。

类型矿化度（克/升）
淡水小于1克/升
弱咸水 1—3克/升
咸水 3——10克/升
强咸水 10—50克/升
卤水大于50克/升
重碳酸型地下水矿化度测定方法的探讨
——以洛阳市浅层地下水为例
周国强王强
摘要:矿化度是地下水化学成份测定的重要指标，在环境监测中，用重量法测定矿化度是目前普遍采用的方法。

其缺点主要为费时，繁琐，耗电。

本文通过测定洛阳市地下水的电导率，分析对比电导率与矿化度的关联，并进一步用回归方程确定电导率与矿化度之间的数量关系，探索出用电导率法间接测定地下水矿化度，具有快速，经济，准确的优点。

关键词:重碳酸型地下水矿化度电导率洛阳市
中图分类号:X832 文献标识码：A
文章编号：1001-3644(1999)03-37-03
Approach on Determination of Degree of Mineralization for Bicarbonate Type
Groundwater
Zhou Guoqiang Wang Qiang
（Environment Department，Luoyang University，Luoyang，471000）
Abstract：The degree of mineralization is an important index in the groundwater analysis.In environmental monitoring，the conventional method to determine the degree of mineralization for groundwater is weighting method.Through determining the Luoyang groundwater conductivity，analyzing the relationships between conductivity and mineralization rate，and establishing the quantitative relations between conductivity and mineralization rate by using regression equations.We find out the indirect method for determining mineralization rate by conductivity method.The advantages for conductivity method are speedy，economical and accurate.
Key Words：Bicarbonate type groundwater，degree of mineralization，conductivity，Luoyang City.
1 被测定水样概况
1.1 洛阳市地下水化学特征
根据洛阳市环境监测站等单位1997～1998年对市区138口监测井地下水测定的统计资料，洛阳市地下水的pH值一般在7.0～8.0之间，属弱碱性水。

常量组分中，阳离子主要有Ca2＋，Na＋，Mg2＋离子，它们之间若按每升水样中所含有的质量来计算，其比例关系一般为49∶26∶25。

阴离子主要有HCO－
3
，SO2
－
4，Cl－离子，还含有少量NO－
3
离子，它们之间的比例关系（质量比）一般为70∶13∶12∶4。

即洛阳市
浅层地下水主要以HCO－
3－Ca2＋型，HCO－
3
-Ca2＋.Na＋型，HCO－
3
-Ca2＋.Na＋.Mg2＋型为主。

在个别污染严重区则以
SO2－
4－HCO－
3
－Ca2＋.Mg2＋型为主。

由于不同的阴阳离子所反应出的电导率有所不同，其矿化度也各不相同。

1.2 采样点布设
采样点的布设趁洛阳市环境监测站地下水常规监测之机进行，为使所采取的水样既代表洛阳市地下水主要化学类型和水环境质量状况，同时也充分考虑供市区居民饮用和生产活动的主要地下水的蕴藏情况，力求代表性与合理性相结合的原则。

我们分别在王府庄、后李村、五里堡、张庄、临涧、下池、洛南等七个水源地均布设了采样井点，并在拖厂、铜加工厂、轴承厂、矿山厂、耐火厂、钢厂、造纸厂、炼油厂、橡胶厂、玻璃厂等污染较严重的工厂也都布设了监测样点。

经过专家论证，设立的26口监测井，其水质足以代表洛阳市地下水的环境质量现状。

2 电导率的测定
2.1 仪器与试剂
电导率仪：误差不超过1%（DDS—11A型）
温度计：能读至0.1℃。

恒温水浴：25±0.2℃。

纯水：将蒸馏水通过离子交换柱，电导率小于1μs／cm。

0.0100mol／L标准氯化钾溶液，称取0.7456g氯化钾（KCl，在105℃下烘2h）溶解于纯水中，于25℃下定容至100ml。

此溶液在25℃时电导率为1413μs／cm。

2.2 实验方法和结果计算
2.2.1 实验步骤
用0.0100mol／L标准氯化钾溶液冲洗电导池三次。

将此电导池注满标准溶液，放入恒温水浴恒温0.5h，测定溶液电阻R
kcl
；更换标准溶液后再进行测定，重复数次，使电阻稳定在±2％范围内，取其平均值。

用公式Q＝KR
kcl
计算电导池常数。

对0.0100mol／L氯化钾溶液，在25℃时K＝1413μs／cm。

即：Q＝1413R
KCI。

上式中：Q电导池常数（cm－1）；
K电导率（μs／cm）；
R
KCI
标准溶液电阻（Ω）。

用水冲洗电导池，再用水样冲洗数次后，测定水样的电阻R，同时记录样品温度。

2.2.2 计算
用公式K＝Q／R计算样品的电导率K（当测定温度为25℃时）
K＝Q／R＝1413
KCI
／R；
式中：R水样的电阻（Ω）；
Q电导池常数（cm－1）；
K电导率（μs／cm）；
R
KCI
标准溶液电阻（Ω）。

若测定时水样的温度不是25℃，则按下式求出25℃时的电导率。

K
s ＝K
t
／l＋a（t－25）
式中：K
s
25℃时的电导率（μs／cm）；
K
t
温度为t℃时所测电导率（μs／cm）；
a各离子电导率平均温度系数，取值为0.022；
t测定时温度（℃）。

2.3 测定结果：（见表1）
表1 矿化度与电导率的关系
2.4 测定中的质量控制
为确保数据的准确性，在测定水样之前，用标准氯化钾溶液校正电极常数，并对所有的水样进行平行测定，其相对误差为0～0.5％。

3 矿化度的测定（重量法）
3.1 仪器与试剂
光电分析天平：感量1/10000g；
可控温烘箱：
小烧杯：100ml；
水浴或蒸气浴：
过氧化氢溶液（1＋1）：取30%过氧化氢配制。

3.2 实验方法和结果计算
3.2.1 实验步骤
将清洗干净的烧杯置入105～110℃烘箱中烘2h，放入干燥器中冷却至室温后称重，重复烘干称重，直至恒重（两次称重相差不超过0.0005g）。

对每一水样分别取100ml于100ml已恒重的小烧杯中，然后在蒸汽浴上蒸干。

若蒸干残渣有色，则使烧杯稍冷后，滴加（1＋1）的过氧化氢溶液数滴，慢慢旋转烧杯至气泡消失，再置于水浴或蒸汽浴上蒸干，反复处理数次，直至残渣变白或颜色稳定不变为止。

将烧杯放入烘箱内于105～110℃烘2h，置于干燥器中冷却至室温后称重，重复烘干称重，直至恒重（即两次称重相差不超过0.0002g）。

3.2.2 计算
式中：w烧杯及残渣的总重量（g）；
烧杯重量（g）；
w
V水样的体积（ml）。

3.3 测定结果（见表1）
3.4 测定中的质量控制
对全部样品平行测定，其相对偏差在0.04～0.50％范围之内。

4 矿化度与电导率的关系
4.1 回归方程的确立
取电导率为自变量，矿化度为因变量，建立回归方程：
y＝a＋bX
根据实验所得数据（见表1）计算得
a＝－107.14 b＝0.8162
则回归方程为：y＝－107.14＋0.8162X
该回归方程中f＝n－2＝24，若显著水平a＝0.001，相关系数临界值γ
＝0.5972，而由实验数据求
a
得的相关系数γ＝0.9993＞0.5972，非常接近于1，线性关系很好，该回归线的剩余标准差δ＝5.31，具有较高的精密度。

4.2 回归曲线验证
为了验证所得曲线是否具有代表性，我们在市内随机取了三个水样用以比较验证，通过测定，得出它们的电导率分别为623μs／cm，675μs／cm，745μs／cm，通过回归方程求得其相应矿化度分别为401.4mg ／L，433，8mg／L，500.9mg／L。

而重量法所得的矿化度分别为402mg／L，442mg／L，499mg／L，相对偏差分别为－0.15％，0.41％，0.38％.均在误差范围之内，洛阳市重碳酸型地下水矿化度的测定，通过测定电导率而间接求得其结果是可靠的（见图1）。

图1 矿化度与电导率的关系
5 结论与说明
电导率间接测定洛阳市地下水矿化度具有快速、简便、省电等优点，该方法具有较高的精密度，比重量法的相对偏差小。

本文由电导率计算矿化度的回归方程仅适用于洛阳市以重碳酸根型为主的地下水。

作者简介:周国强,男,43岁,1982年7月毕业于河南大学地理系,现为洛阳大学环境系系主任。

作者单位:洛阳大学环境系,洛阳,471000
参考文献
［1］魏夏盛，“水和废水监测分析方法”，北京，中国环境科学出版社，1989年。

［2］张润田，“洛阳市地下水质调查与分析”，洛阳大学学报，1998年第2期。