水质指标

水质指标体系

水中杂质的具体衡量尺度称水质指标。各种水质指标表示出水中杂质的种类和数量，由此判断水质的好坏及是否满足要求。水质指标分为物理、化学和微生物学指标三类。常用的水质指标主要有以下几项：（1）水温、悬浮物（SS）、浊度、透明度及电导率等物理指标，PH值、总碱（酸）度、总硬度等化学指标，用来描述水中杂质的感官质量和水的一般化学性质，有时还包括对色、嗅、味的描述。

（2）氧的指标体系，包括溶解氧、生化需氧量、化学需氧量、总需氧量等，用来衡量水中有机污染物质的多少，也可以用碳的指标来表示，如总有机碳、总碳等。

（3）氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、总氮、磷酸盐和总磷等，用来表征水中植物营养元素的多少，也反映水的有机污染程度。有时还加上表征生物量的指标叶绿素a。

（4）金属元素及其化合物，如汞、镉、铅、砷、铬、铜、锌、锰等，包括对其总量及不同状态和价态含量的描述。

（5）其他有害物质，如挥发酚、氰化物、油类、氟化物、硫化物以及有机农药、多环芳烃等致癌物质。

（6）细菌总数、大肠菌群等微生物学指标，用来判断水受致病微生物污染的情况。

（7）还可根据水体中污染物的性质采用特殊的水质指标，如放射性物质浓度等。

总之，有的水质指标是水中某一种或某一类杂质的含量，直接用其浓度表示，如某种重金属和挥发酚；有些是利用某类杂质的共同特性来间接反映其含量的，如BOD、COD等；还有一些指标是与测定方法直接联系的，常有人为任意性，如浑浊度、色度等。

一般地水质评价指标如下：

（1）pH值

在水中pH值的允许范围一般在6.5～8.5之间。就天然水域而言，其pH值的变化范围是比较小的。一般认为鱼能正常生存的酸碱度就是pH值的允许范围。当降雨时，鲑鱼在pH为5.5的条件下，就全部死亡。显然，pH值为5.5时就不是允许范围了。

（2）浊度和透明度

所谓浊度，就是用来表示水质混浊程度的单位。当1L水中含有1mg直径为62～74μm的白陶土时，被称为浊度1度（1°）。使用浊度计的方法通常是把水的吸光度与标准液的吸光度进行比较测定。所谓透明度，在日本是用5号活字印刷成文字，置于被测液的底部，然后通过液层垂直看底部的文字，以刚刚能辨认出文字的水层高度的厘米数来表示。进行了废水浊度和透明度的测定，水的污浊程度就基本上知道了

（3）悬浮物（SS）

多数废水含有不溶解性的悬浮物。所谓悬浮物，也有人称之为“浮游物”。当溶液混浊时，除含有悬浮物外，也含有微量的溶解物。不过这二者是难以截然分开的。

（4）溶解氧（DO）

当废水中含有还原性有机物质时，这些还原性物质就和水中的溶解氧起反应，往往引起水中溶解氧不足。所以，当水中有机物多时，溶解氧就少。因此，测定水中的溶解氧就能知道水的污染程度。但是作为河流水质自动监测的方法，则还需要进一步研究并付诸于实践。系表示污染物质数量的个指标，它是水中的有机物被好气性微生物分解时所需氧的数量，而氧的量与有机物的量是有一定比例关系的。

（5）化学需氧量（COD）（Chemical-Oxygen-Demand）

COD是表示水中的有机物被氧化分解时，所消耗氧化剂KMnO4（CODMn）或K2Cr2O7(CODcr）氧化有机污染物时所需的氧的当量，这个氧的当量与有机物的量是有一定比例关系的。在我国一般多采用CODMn评价地面水环境和自来水质评价。

（6）生物化学需氧量(BOD)（Biochemical-Oxygen-Demand）

BOD表示水中的有机物在好氧条件下，经微生物分解时，所需的氧的当量，然而，COD及BOD两个指标，都不能完全反映水中有机物的含量，只有相当于有机物氧化率的60％～70％，况且COD及BOD在不同的条件下所测结果又不一致，但目前这两种指标仍被采用，在时间上BOD的测定在20℃条件需要5天（BOD5）而COD测定只需2小时就可以了。现在对于BOD、COD的测定又被所谓的TOC、TOD测定器所代替，近来已作为公认的方法普遍采用。TOC、TOD仅用几分钟的时间就可测定出来，而巳还能连续测定。TOC（Total Or-ganic Carbon）为有机碳总量。在测定水中的碳化物时，以钴（Co）作触媒，在950℃的条件下燃烧。燃烧时产生的CO2，用非分散型红外线气体分析仪测定。其间把无机的碳酸盐在150℃的低温条件下燃烧，测出其CO2的数量。从总碳中减去此CO2量后，就为有机碳的测定值。

也可用总需氧量TOD（Total Oxygen Demand）表示，即以白金为触媒，在900℃的条件下燃烧。此时产生的总氧量，因为包括了一部分亚硝酸氧化时所用去的氧，所得结果不够准确。

用TOC、TOD法所测定的理论值准确度高，是目前对水质各指标测定中不可缺少的方法。

BOD、COD、TOC、TOD测定值的比较如图6-14所示。从图里可以看到BOD、COD的理论值是相当低的，仅为60％～70％。而TOC、TOD的理论值却能达到90％。ThOC表示理论TOC。

（7）依赖生物指标的方法

仅仅采用如前所述的BOD、COD这两个指标作为表示水中含有机物的量是不够的。例如在两种水内，如果A的BOD高，而B是COD高，在此种情况下比较哪一个已经污染？哪一个没有污染？是难以分清的。可是，如果知道了栖住在那里的生物种类，就可判定水质污染的程度了。

日本津田松苗氏搜集整理的多腐性水域特征的具体内容如表6-5所示。该表把水质分为强腐水性、α-中腐水性、β-中腐水性和贫腐水性四种。按水质污染、恶化程度的顺序，以等级表示。

贫腐性的清洁水，在昔日到处都是。而遗憾的是现在不多了。那时从山谷中流出的水，既清洁又洁净，不加任何处理也是很可口的饮用水。在这种水中，既没有鲤鱼也没有鲫鱼，连细菌和植物性生物也很少。至于原生动物，则更为稀少。与此相反，在第一污染区——强腐水性水域，不仅BOD多，而且底层的污泥是黑色；不单是细菌的数量多，而且嫌气性的生物也多；一切腐败性的毒物，特别是硫化氢（H2S）和氨（NH3）之类的物质全有。在这种环境中，只有抵抗力很强的生物方能适应。在该水域打捞的鱼，对人们来说已经成为无用之物了。