有機污染綜合指標(biāo)及營養(yǎng)鹽

小編 / 2022-10-09 15:33

(1)溶解氧 天然水的溶解氧含量取決于水體與大氣中氧的平衡。溶解氧的飽和含量和空氣中氧的分壓、大氣壓力、水溫有密切關(guān)系。清潔地表水溶解氧一般接近飽和。由于藻類的生長，溶解氧可能過于飽和。水體受有機、無機還原性物質(zhì)污染時溶解氧降低。當(dāng)大氣中的氧來不及補充時，水中溶解氧逐漸降低，以至趨近于零，此時厭氧菌繁殖，水質(zhì)惡化，導(dǎo)致魚蝦死亡。廢水中溶解氧的含量取決于廢水排出前的處理工藝過程，一般含量較低，差異很大。魚類死亡事故多由于大量受納污水，使水中耗氧性物質(zhì)增多，溶解氧很低，造成魚類窒息死亡，因此溶解氧是評價水質(zhì)的重要指標(biāo)之一。

(2)化學(xué)需氧量(COD) 是指在規(guī)定條件下，使水樣中能被氧化的物質(zhì)氧化所需耗用氧化劑的量?；瘜W(xué)需氧量反映了水中受還原性物質(zhì)污染的程度，水中還原物質(zhì)包括有機物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等。水被有機物污染是很普遍的，因此化學(xué)需氧量也作為有機物相對含量的指標(biāo)之一，但只能反映能被氧化的有機物污染，不能反映多環(huán)芳烴、二噁英等的污染狀況。水樣的化學(xué)需氧量，可由于加入氧化劑的種類及濃度，反應(yīng)溶液的酸度，反應(yīng)溫度和時間，以及催化劑的有無而獲得不同的結(jié)果。因此，化學(xué)需氧量亦是一個條件指標(biāo)。對于污水，我國規(guī)定用重鉻酸鉀法，其測得的值稱為化學(xué)需氧量。

(3)高錳酸鹽指數(shù) 是指在酸性或堿性介質(zhì)中，以高錳酸鉀為氧化劑，處理水樣時所消耗的量。高錳酸鹽指數(shù)和CODcr都被稱為化學(xué)需氧量，只是在不同條件下測得的值。因此，高錳酸鹽指數(shù)常被稱為地表水體受有機物污染物和還原性無機物質(zhì)污染程度的綜合指標(biāo)。

(4)生化需氧量(BOD) 生活污水與工業(yè)廢水中含有大量各類有機物。當(dāng)其污染水域后，這些有機物在水體中分解時要消耗大量溶解氧，從而破壞水體氧的平衡，使水質(zhì)惡化，因缺氧造成魚類及其他水生生物的死亡。水體中所含的有機物成分復(fù)雜，難以一一測定其成分。人們常常利用水中有機物在一定條件下所消耗的氧來間接表示水體中有機物的含量，生化需氧量即屬于這類的重要指標(biāo)之一。BOD與COD二者都是反映污水有機物含量的，它們的優(yōu)缺點如表1-5所示。

表1-5 BOD與COD二者的優(yōu)缺點

注：COD比BOD的氧化性高，同一種水質(zhì)的COD?BOD，其差值能粗略地表示不能為微生物所降解的有機物，其差值越大，難降解的有機物含量越高，越不易生化處理。在水工藝設(shè)計時，常用生化比表示。

(5)總有機碳(TOC) 是以碳的含量表示水體中有機物總量的綜合指標(biāo)。由于TOC的測定采用燃燒法，因此能將有機物全部氧化，它比BOD或COD更能直接表示有機物的總量，因此常常被用來評價水體中有機物污染的程度。各種水質(zhì)之間TOC或TOD與BOD不存在固定的相關(guān)關(guān)系。但在水質(zhì)條件基本不變的條件下，BOD與TOC或TOD之間存在一定的相關(guān)關(guān)系。

(6)磷 磷在地殼中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為0.118%。磷在自然界都以各種磷酸鹽的形式出現(xiàn)。磷存在于細(xì)胞、骨骼和牙齒中，是動植物和人體所必需的重要組成部分。正常時人每天需要從水和食物中補充1.4g磷，但都是以各種無機態(tài)磷酸鹽或有機磷化合物形式吸收。磷以單質(zhì)磷形式存在于水和廢水中時，將對環(huán)境帶來危害。黃磷是重要的化工原料，在其生產(chǎn)過程中，用水噴洗熔爐的廢氣冷卻后產(chǎn)生對環(huán)境危害極大的“磷毒水”，這種污水含有大量可溶和懸浮態(tài)的元素磷。元素磷屬劇毒物質(zhì)，進(jìn)入生物體內(nèi)可引起急性中毒，人攝入1mg/kg量便可致死。因此，元素磷是一種不可忽視的污染物。

(7)總磷 在天然水和廢水中，磷幾乎都以各種磷酸鹽的形式存在，它們分為正磷酸鹽，縮合磷酸鹽(焦磷酸鹽、偏磷酸鹽和多磷酸鹽)和有機結(jié)合的磷(如磷脂等)，它們存在于溶液中、腐殖質(zhì)粒子中或水生生物中。一般天然水中磷酸鹽含量不高，化肥、冶煉、合成洗滌劑等行業(yè)的工業(yè)廢水及生活污水中常含有較大量磷。磷是生物生長必需的元素之一，但水體中磷含量過高(如超過0.2mg/L)，可造成藻類的過度繁殖，直至數(shù)量上達(dá)到有害的程度(稱為富營養(yǎng)化)，造成湖泊、河流透明度降低，水質(zhì)變壞。磷是評價水質(zhì)的重要指標(biāo)。

(8)凱氏氮 是指凱氏法測得的含量。它包括了氨氮和在此條件下能被轉(zhuǎn)化為銨鹽而測定的有機氮化合物。此類有機氮化合物主要是指蛋白質(zhì)、氨基酸、核酸、尿素以及大量合成的、氮為負(fù)三價的有機氮化合物。它不包括疊氮化合物、聯(lián)氮、偶氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽、硝基、亞硝基、、肟和半卡巴胨類的含氮化合物。由于一般水中存在的有機氮化合物多為前者，因此，在測定凱氏氮和氨氮后，其差值即稱為有機氮。測定有機氮或凱氏氮，主要是為了了解水體受污染狀況，尤其是在評價湖泊和水庫的富營養(yǎng)化時，是一個有重要意義的指標(biāo)。

(9)總氮 污水中的氮有四種，即有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。大量生活污水、農(nóng)田排水或含氮工業(yè)廢水排入水體，使水中有機氮和各種無機氮化合物含量增加，生物和微生物的大量繁殖，消耗了水中溶解氧，使水體質(zhì)量惡化。湖泊、水庫中含有超標(biāo)的氮、磷類物質(zhì)時，會造成浮游植物繁殖旺盛，出現(xiàn)富營養(yǎng)化狀態(tài)。因此，總氮是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一。

(10)硝酸鹽氮 水中硝酸鹽氮是在有氧環(huán)境下，亞硝氮、氨氮等各種形態(tài)的含氮化合物中最穩(wěn)定的氮化合物，亦是含氮有機物經(jīng)無機作用最終的分解產(chǎn)物。亞硝酸鹽可經(jīng)氧化而生成硝酸鹽，硝酸鹽在無氧環(huán)境中，亦可受微生物的作用而還原為亞硝酸鹽。水中的硝酸鹽氮含量相差懸殊，從數(shù)十微克每升至數(shù)十毫克每升，清潔的地下水含量很低，受污染的水體，以及一些深層地下水中含量較高。造革廢水、酸洗廢水、某些生化處理設(shè)施的出水和農(nóng)田排水可含大量的硝酸鹽。攝入硝酸鹽或經(jīng)腸道中微生物作用轉(zhuǎn)變成亞硝酸鹽而出現(xiàn)中毒現(xiàn)象。水中硝酸鹽氮含量達(dá)數(shù)十毫克每升時，可致嬰兒中毒。

(11)亞硝酸鹽氮 是指氮循環(huán)的中間產(chǎn)物，不穩(wěn)定。根據(jù)水環(huán)境條件，可被氧化成硝酸鹽，也可被還原成氨。亞硝酸鹽可使人體正常的血紅蛋白(低鐵血紅蛋白)氧化成為高鐵血紅蛋白，發(fā)生高鐵血紅蛋白癥，會失去血紅蛋白在體內(nèi)輸送氧的能力，出現(xiàn)組織缺氧的癥狀。亞硝酸鹽可與仲胺類反應(yīng)生成具致癌性的亞硝胺類物質(zhì)，在pH值較低的酸性條件下，有利于亞硝胺類的形成。

(12)氨氮 是指以氨或銨離子形式存在的化合氨。兩者的組成取決于水的pH值和水溫。當(dāng)pH值偏高時，游離氨的比例較高。反之，則銨鹽的比例高，水溫則相反。水中的氨氮來源主要為生活污水中含氮有機物受微生物作用的分解產(chǎn)物，某些工業(yè)廢水，如焦化廢水和合成氨化肥廠等，以及農(nóng)田排水。此外，在無氧環(huán)境中，水中存在的亞硝酸鹽亦可受微生物作用，還原為氨。在有氧環(huán)境中，水中氨亦可轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁}，甚至繼續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}。測定水中各種形態(tài)的氮化合物，有助于評價水體受污染和“自凈”狀況。魚類對水中氨氮比較敏感，當(dāng)氨氮含量高時會導(dǎo)致魚類死亡。

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