基本信息
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《水质研究方法》内容系统性强,兼具前沿性、学术性和实用性,可供污水处理与再生利用、饮用水供水等领域的教师、科研和工程技术人员以及环境科学与工程、给水排水工程和相关专业本科生、研究生参考。
内容简介
目录
1.1水质研究的重要性和意义
1.2污染物种类
1.3污染物的基本特点
1.4水质研究的目的及研究方法
1.5水质指标
1.6水质研究发展趋势
参考文献
第2章 感官和物理性状及其研究方法
2.1感官指标及其意义
2.2悬浮固体和浊度
2.3色度
2.4臭和味
2.5温度一
参考文献
第3章 无机物综合指标及其研究方法
3.1 pH值
3.2酸度一
3.3碱度
3.4硬度
书摘
1.1 水质研究的重要性和意义
水是人类社会和经济发展的重要战略资源,是“生命之源?生产之要?生态之基”?和能源不同,水资源具有不可替代性,但具有可循环利用性?水的质量即水质是决定水的性状?性能(可利用性)和安全性的根本因素(图1.1),水质污染会显著影响水的利用价值和用途?保障水质安全是关系到人类健康?生态安全和社会经济可持续健康发展的重大课题?深入开展水质研究,科学?客观评价和系统掌握水中的化学与生物组分特征及其浓度水平和转化特性,是保障水质安全的前提和基础?
根据性质和属性不同,水中的化学组分可分为污染物(如重金属?有毒有害有机污染物等)?天然组分和功能组分(有益组分)等?根据不同的情景?不同的用途和不同的水质要求,这三种组分之间的属性会发生转化?奉书主要关注水中的污染物及其不良效应和毒害作用?
特定条件下的水中有益组分,在条件发生变化时就会成为污染物?当饮料?粥?汤中的有机营养物质进入水道?池塘或河流之后就变成了有机污染物,在日常生活中应避免这类事情的发生,以免造成污染?另外,有益组分或物质的浓度超过一定水平之后就成为污染物?氮?磷是植物营养物质,在水体中保持一定的浓度有利于浮游植物的生长和鱼类的繁殖,浓度过低会导致水体生产力下降,不利于健康生态系统的维系,但是其浓度超过一定水平之后,就会导致水体富营养化,成为污染物?
对于不同的用途,水质标准的制定原则和标准限值也不尽相同?对于某些指标,饮用水的标准不一定是最严格的标准?例如,硝酸氮的地下水标准一般是20 mg/l.,但此浓度水平在湖泊中就会引起富营养化,因此在湖泊水质标准中,氮的浓度标准应比饮用水更严格?
近年来,水质污染类型日益复杂,对水质评价不断提出新要求,水质评价方法发展迅速,研究不断深入?在常规水质指标的基础上,系统梳理和凝结水质研究的新理念?新指标?新方法和新技术等研究成果,并将其推广应用到水质研究实践,对不断深化水质研究?深入认识水的“质量属性”?“水质安全性”和“水质转化特性”具有十分重要的理论意义?学术价值和实用价值?
1.2污染物种类
水中的污染物包括微生物?化学污染物和放射性物质?热也是一种污染形式,但不是本书讨论的重点?根据目的和视角的不同,水中污染物的分类也不尽相同(图1.2)?生物和非致病?陛微生物?水中的细警絮嚣嚣麓凳曩茬篙黧警和非抗性菌等?
水中的化学污染物,根据其分子结构,可分为无机污染物和有机污染物?有机污染物,根据其浓度和生物毒性,可分为常规有机污染物和微量有毒有害有机污染物;根据生物降解难易程度,又可分为可生物降解性污染物和难生物降解性污染物;根据能否被活性炭吸附等又可分为易吸附污染物和难吸附污染物等?总之,可以根据需要和特定的目的,对污染物进行分类?有机污染物中还包括微生物细胞?非溶解性物质等?根据物理形态,水中的污染物可分为悬浮固体(SS)?胶体性物质和溶解性物质(图1.3)?值得注意的是,关于溶解性物质,根据定义和测定方法的不同,其覆盖范围也不同?例如,在污水处理领域,一般将通过微孔直径为0. 45 Um过滤膜
的物质视为溶解性物质,但是有时也会使用微孑L直径为0. 22 Um的过滤膜?悬浮固体中常包含微生物细胞等?
图1.3水中污染物的物理形态
1.3 污染物的基本特点
水中特别是污水中的污染物具有种类多?理化性质多样?浓度分布广?形态复杂以及生物效应和组分间相互影响机制复杂等特点?
1.种类多,理化性质多样
水中的污染物是一种混合物,具有不同理化性质的多种污染物共存是其最基本的特点,在水质研究中应特别注意这一特点?水的性状?性能和安全性是这些污染物和组分共同作用的结果,测定单一或有限的污染物往往不能掌握水质状况?
2.浓度分布广,赋存形态复杂
无论是饮用水还是污水,不同污染物的浓度水平会有显著的差异?这种差异,也是水质研究中需要特别关注的问题?特别是常量组分对微量污染物的毒理学特性?吸附特牲?生物利用性和化学分解性的影响不容忽视?
图1.4为城市污水处理厂二级出水中不同污染物的浓度分布及其生态风险水平?从图中可以看出,不同的污染物或组分,其浓度在几ng/l.到数千mg/l.之间,分布跨度达9个数量级?总溶解性固体( TDS)的浓度最高可达数千mg/l.,内分泌干扰物( EDCs)的浓度水平在ng/l.量级?
图1.4所示的生态风险主要是指该污染物对水生生物的毒性效应,浓度低的有机污染物,其生态风险往往比浓度高的COD还要大?因此,近年来,微量有毒有害有机污染物的生态安全及其控制备受关注,成为环境领域的研究热点?在微量有毒有害污染物的毒性效应?氧化分解?吸附去除特性等研究中,应特别注意高浓度常规污染组分的影响?
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