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2024年6月29日发(作者:)
表征废水有机污染物的指标,并各自说明其含义和测定方法
1. 需氧污染物
需氧污染物主要是指废水中所含的能被微生物降解的有机物,有些是有毒的,
但这类有机物大部分本身是无毒的。
这类污染物的特点是数量大、成分复杂,所以很难分别准确表示其含量。
产生污染的主要原因是在其分解过程中消耗水中的溶解氧。
需氧污染物用间接指标来衡量,常用的有BOD、COD、TOC和TOD等。
(1) 生物化学需(耗)氧量(biochemical oxygen demand, BOD)
表示在一定条件下(20C),单位体积废水中所含的有机物被微生物完全分
解所消耗的分子氧的质量。单位为mg(氧)/L(废水)。
有BOD
5
和BOD
20
(BOD
L
)之分,BOD
5
最常用。
(2)化学耗氧量(chemical oxygen demand, COD)
用化学氧化剂氧化分解废水中的有机物,用所消耗的氧化剂中的氧来表示有
机物的多少,单位仍为mg/L。
常用的氧化剂有K2Cr2O7和KMnO4,分别用CODCr 和CODMn表示。用为
KMnO4为氧化剂时也称为高锰酸盐指数。
特点:测定速度快,一般为2h左右。但与实际污染的程度有差距。
(2)总需氧量(total oxygen demand ,TOD)和总有机碳(total organic carbon ,
TOC)
在900℃下,以铂为催化剂,使水样汽化燃烧,然后测定气体载体中氧的减
少量,作为有机物完全氧化所需的氧量,称为总需氧量。
在同样条件下测定气体中二氧化碳的增量,从而确定出水样中碳元素的含量,
称为总有机碳 。
特点:测定速度快,但设备复杂且与BOD、COD之间无固定关系。
BOD5、BOD20、TOD、TOC有各自的特点和用途,在实际应用中应根据各自的特
点和不同的情况选用!
2.有毒污染物
废水中能对生物引起毒性反应的化学物质称为有毒污染物 。
特点:
急性中毒:初期效应十分明显,严重时会导致死亡 。
慢性中毒:初期效应不明显,但长期积累可有致癌、致畸、致突变效应。这种效
应不易察觉,但后果更严重,一旦显现,很难在近期内恢复,甚至不可逆转。
影响危害程度的因素:
浓度和作用时间:浓度越大,作用时间越长,后果越严重。
环境条件:如温度、pH值、溶解氧浓度等。
生物的种类及生物自身的适应能力。
分类:无机化学、有机化学和放射性毒物三类。
表示方法:质量浓度表示,单位为mg/L。
(1)无机化学毒物(inorganic toxics)
无机化学毒物主要是指重金属离子、氰化物、氟化物和亚硝酸盐等。
化学上一般把密度大于4的金属称为重金属(heavy metals)。
水污染中所指的重金属主要是Hg、Cr、Cd、Pb、As、Ni、Ce、Cu、Zn、Ti、Mo
等,最主要的是前五种。
重金属污染物有如下特点:
(a)毒性以离子状态最大,且不同价态的毒性不同。如Cr6+>Cr3+,但As3+>As5+;
(b)很难被生物降解,有时还可以被生物富集或转化成毒性更大的物质。据研
究,海水中的汞通过食物链可富集2万倍;
(c)危害时间长,难消除。
(d)有些重金属是人体必须的元素。
(2)有机化学毒物 (organic toxics)
有机化学毒物大多是人工合成的有机物。主要有:农药(DDT、有机氯、有机磷
等)酚类化合物、聚氯联苯、稠环芳烃和芳香族氨基化合物等。
挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds, VOCs)
一般把沸点小于等于
做挥发有机化合物(VOCs)。
例如,氯乙烯沸点-
发的有机化合物。
(3)放射性物质(radioactive matters)
,蒸气压为2548 mm汞柱,它就是一种极易挥
或在时蒸气压大于1 mm汞柱的有机化合物称
放射性物质主要是指废水中所含的能产生有害射线的物质。 这一筛选过程应用
了数学上的优先过程,经过优先选择的污染物称为环境优先污染物,简称为优先
污染物(Priority Pollutants) 。
优先污染物的数量用每种物质在废水中的质量浓度表示,一般为mg/L或
优先污染物有如下共同特点:
①有已知或怀疑致癌性、致突变性、致畸性或强毒性;
②生物难以降解;
③在环境中有持久性和生物积累性。
3.营养污染物 (nutrients)
营养污染物主要是指植物和微生物生长过程中所需的营养物质,并非有毒。主要
是氮和磷。
这种由营养物质过多产生的污染称做富营养化污染
除氮和磷外,BOD、温度、维生素类物质也能触发和促进富营养化污染。
表示水中营养物质多少的指标是单位体积水中含氮和磷的总质量,单位为mg/L。
氮有多种表示方法:
有机氮是反映水中蛋白质、氨基酸、尿素等含氮有机物总量的一个水质指标 。
总氮(TN)则是一个包括从有机氮到硝酸氮等全部含氮量的水质指标。
4.生物污染物 (biological pollutants)
生物污染物主要是指废水中的致病微生物(pathogens)和其他的有机体。
(1)细菌总数(total bacteria)
细菌总数是指1 mL水中所含有各种细菌的总数。
(2)大肠菌数(coliforms)
大肠菌数是指1 L水中所含大肠菌个数。由于大肠菌在外部环境中的生存条件与
肠道传染病的细菌、寄生虫卵相似,而且大肠菌的数量多,比较容易检验,所以
把大肠菌数作为生物污染指标。
5.感官污染物 (scenery shock)
废水中的异色、混浊、泡沫、不良气味等会引起人们感官上不快的污染物称为感
官污染物 .
(1)色泽和色度(color)
。
色泽是指废水的颜色种类。通常用文字描述,如:废水呈深蓝色、棕黄色、浅绿
色、暗红色等。
色度是指废水所呈现的颜色深浅程度。色度有两种表示方法:
一是铂钴标准比色法:规定在1 L水中含有氯铂酸钾(K2PtCl6) 2.491 mg及氯化
钴(CoCl2·6H2O)2.00 mg时,也就是在1 L水中含铂1 mg和钴0.5 mg时所产
生的颜色深浅为1度;
二是采用稀释倍数法:即将废水稀释,用把废水稀释到接近无色时所需的稀释倍
数表示色度。
(2)臭和味(odor)
臭和味是判断水质优劣的感官指标之一。洁净的水是没有气味的,受到污染后
会产生各种臭味。常见的水臭味有霉烂臭味、粪便臭味、汽油臭味、臭蛋味、氯
气味等。
臭味的表示方法现行是用文字描述臭的种类,用强、弱等字样表示臭的强度。
比较准确的定量方法是臭阈法,即用无臭水将待测水样稀释到接近无臭程度的稀
释倍数表示臭的强度。
6.酸碱污染物(acid and base)
主要是指进入水体的无机酸和碱,它们影响水体的pH值 。
废水中酸碱污染物的多少常用废水的pH值表示。浓度高时也用酸或碱的质量分
数表示。
7.油类污染物 (oil and grease)
油类污染物一般是指比水轻能浮在水面上的液体物质,多指油类。
废水中油类污染物的多少也用质量浓度表示,单位为mg/L。
它不溶于水,进入水体后会在水面上形成薄膜,影响氧气的溶入,降低水中的溶
解氧。
8.热污染物 (temperature)
由于废水的温度过高引起的危害称为热污染 。
热污染可以破坏废水的生物处理过程,影响水中生物的生存,加速水体富营养化
的进程等。
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