水质的检测指标

1. pH(酸度)

pH值是反映污水酸碱性大小的一个指标，它对污水处理及利用以及水中生物生长繁殖都有很大影响。pH值是对氢离子浓度的一种表示方法，它表示氢离子浓度（mol/L）负对数的值，即

pH值反映水的酸碱性质，天然水体的pH一般在6～9之间，决定于水体所在环境的物理、化学和生物特性。饮用水的适宜pH应在6.5～8.5之间。生活污水一般呈弱碱性，而某些工业废水的pH值偏离中性范围很远，它们的排放会对天然水体的酸碱特性产生较大的影响。大气中的污染物质如SO2、NOx等也会影响水体的pH，但由于水体中含有各种碳酸化合物，它们一般具有一定的缓冲能力。

弱酸性的污、废水对混凝土管道有腐蚀作用,pH值还会影响水生生物和细菌的生长活动。

2. SS

水体中悬浮物的含量是水质污染程度的基本判断指标之一。悬浮物是指在水中呈悬浮状态的固体物质，它包括无机物和有机物，如不溶于水的淤泥、粘土、微生物等，含量用每升水样中含有多少毫克悬浮物来表示，记为毫克／升。

悬浮物是造成水质浑浊的主要原因，其浓度越高表示水质受到的污染越严重。水体被悬浮物污染后会降低光的穿透率，减弱水的光合作用，并妨碍水体的自净作用。含有大量悬浮物的废水不得直接排入天然水体，以防止悬浮物形成河底淤泥。由于悬浮物中有一部分是有机物，大量排入水体的悬浮物，在水中微生物的生化作用下，会使得溶解氧的含量大大减少，也易使得水体变黑变臭。

水中悬浮物浓度的测定方法是，将待测的水样用0.45微米的滤膜进行过滤，把过滤下来的残渣在103℃～105℃的条件下烘干后称重,最后用烘干后得到的残渣的重量与水样体积相除，就是该水样的悬浮物浓度。

水中悬浮物还可根据其挥发性能分为挥发性悬浮物和固定性悬浮物。挥发性悬浮物是指在高温条件下(通常为600℃)，将悬浮物进行灼烧而失去的重量。由于在这么高的温度下进行灼烧、有机物通常将全部被分解为二氧化碳、水蒸气和其它气体而挥发，但无机物在此温度下分解和挥发很少，因此，挥发性悬浮物这一指标可表示悬浮物中有机物的含量。灼烧后残留的悬浮物的重量则是固定性悬浮物，它代表了悬浮物中无机物的含量。可用一关系式表示为：

水中悬浮物＝水中挥发性悬浮物＋水中固定性悬浮物

悬浮物包括肉服可看得见的，粒径较大的颗粒物和粒径较小的颗粒物。前者的粒径通常大于0.1微米，这些悬浮物在重力或浮力的作用下，经过一定的时间后，可与水分离。而后者的粒径比较小，粒径在0.001～0.1微米之间，这类颗粒也称为胶体颗粒。胶体颗粒在水中比较稳定，会产生丁达尔现象，不易产生沉淀。通常胶体颗粒表面都带有正电荷或负电荷，是水产生浑浊的主要原因。

3. 有机物含量

有机污染物的种类很多，用现有分析技术难以将它们准确地加以区分和定量。即使采用非常高级的分析手段，对水中每种有机物的种类和浓度进行区分和量化也是一件十分烦琐的工作。因此，为了简单起见，对水中的有机物的分析，目前采用综合指标的方法来表示。这些综合指标的基础就是考虑在微生物的作用下，如果水中存在溶解氧，微生物分解有机物就要消耗水中的溶解氧，那么就可以用水中溶解氧减少的量来间接表示水体受有机物污染的状况。常用来间接表示水中有机物污染的指标是生化需氧量(英文缩写BOD)和化学需氧量(英文缩写COD)等。只有当某些有机物具有毒性，需要加以控制时才分别测定其含量。

(1) 生化需氧量(BOD－Biochemical Oxygen Demand)

生物化学需氧量简称生化需氧量，它是一个反映水中可生物降解的含碳有机物的含量多少以及排入水体后产生耗氧影响的指标。生化需氧量不反映具体有机物的含量，只是间接地反映出能为微生物分解的有机物的总量。

生化需氧量（BOD）是表示在有氧条件下，温度为20℃时，由于微生物(主要是细菌)的活动，使单位体积污水中可降解的有机物氧化达到稳定状态时所需氧的量(mg/L)。BOD的值越高，表示需氧有机物越多。

图6-3表示了有机物在微生物作用下的氧化稳定过程。图中Oa为被微生物氧化为CO2和H2O的那部分有机物所消耗的氧量，Ob则表示微生物内源呼吸所消耗的氧量。Oa和Ob之和即BOD总量。BOD以单位体积污(废)水所消耗的氧量(mg／L)表示。

在有氧的情况下，有机物生化分解好氧的过程很长，通常分为两个阶段进行：

第一阶段(亦称碳化阶段)：主要是有机物被转化为无机的CO2、H2O和NH3的过程，碳化阶段消耗的氧量称为碳化需氧量，用BODu表示。

第二阶段(亦称硝化阶段)：主要是氨在硝化细菌作用下进一步被氧化为亚硝酸根和硝酸根的过程，硝化阶段的耗氧量称为硝化需氧量，用NODu表示。两阶段的需氧情况如图6-4所示。

由于在第一阶段有机物已基本无机化了，因此作为有机物污染的指标只需采用碳化需氧量就可反映出水体中有机物的多少（通常就称为生化需氧量BOD），而不包括硝化所需的氧量NOD。

一般有机物在20℃条件下，需要20天才能完成第一阶段的氧化分解过程，20天的生化需氧量可以BOD20表示。如此长的测定时间很难在实际工作中应用，目前世界各国均以5天（20℃）作为测定BOD的标准时间，所测得的数值以BOD5表示。对一般有机物，BOD5约为BOD20的70％。

BOD5作为有机物浓度指标，基本上反映了能被微生物氧化分解的有机物的量，较为直接、确切地说明了问题。但仍存在一些缺点：(1)当污水中含大量的难生物降解的物质时，BOD5测定误差较大；(2)反馈信息太慢，每次测定需5天，不能迅速及时指导实际工作；(3)废水中如存在抑制微生物生长繁殖的物质或不含微生物生长所需的营养时，将影响测定结果。

(2) 化学需氧量(COD-Chemical Oxygen Demand)

化学需氧量是指在规定条件下用化学氧化剂（K2Cr2O7或KMnO4）氧化分解水中有机物时，与消耗的氧化剂当量相等的氧量(mg／L)。

当氧化剂用重铬酸钾(K2Cr2O7)时，由于重铬酸钾氧化作用很强，所以能够较完全地氧化水中大部分有机物(除苯、甲苯等芳香烃类化合物以外)和无机性还原物质(但不包括硝化所需的氧量)，此时化学需氧量用CODCr，或COD表示；如采用高锰酸钾（KMnO4）作为氧化剂时，则称为高锰酸指数，写作CODMn。

与BOD5相比，CODCr能够在较短的时间内(规定为2小时)较精确地测出废水中耗氧物质的含量，不受水质限制，因此得到了广泛的应用。缺点是不能表示可被微生物氧化的有机物量，此外废水中的还原性无机物也能消耗部分氧，造成一定误差。

如果废水中各种成分相对稳定，那么COD与BOD之间应有一定的比例关系。一般说来，CODCr＞BOD20＞BOD5＞CODMn，其中BOD5／CODCr可作为废水是否适宜生化法处理的一个衡量指标。比值越大，该废水越容易被生化处理。—般认为BOD5／CODCr大于0.3的废水才适宜采用生化处理。

（3）总需氧量(TOD－Total Oxygen Demand)

有机物中的主要元素是C、H、O、N、S，在高温下燃烧后，将分别产生CO2、H2O、NO2和SO2，所消耗的氧量称为总需氧量TOD，TOD的值一般大子COD的值。

TOD的测定方法：是向氧含量已知的氧气流中注入定量的水样，并将其送入以铂为触媒的燃烧管中，在900℃高温下燃烧，水样中的有机物即被氧化，消耗掉氧气流中的氧气，剩余氧量可用电极测定并自动记录。氧气流原有氧量减去剩余氧量即得总需氧置TOD。TOD的测定仅需几分钟。

（4）总有机碳(TOC－Total Organic Carbon)

有机物都含有碳，通过测定废水中的总含碳量可以表示有机物含量。

总有机碳(TOC)的测定方法：是向氧含量已知的氧气流中通入定量的水样，并将其送入以铂为触媒的燃烧管中，在900℃高温下燃烧，用红外气体分析仪测定在燃烧过程中产生的CO2量，再折算出其中的含碳量，就是总有机碳TOC值。为排除无机碳酸盐的干扰，应先将水样酸化，再通过压缩空气吹脱水中的碳酸盐。TOC的测定时间也仅需几分钟。

4. 溶解氧(DO-Dissolved Oxygen)

溶解氧是指溶解于1升水中的分子氧的含量，用毫克(氧)／升表示。它是衡量水体污染程度的重要指标，是水环境监测中必不可少的一项指标。在没有污染的水体中，溶解氧是处于饱和状态的。例如，一个大气压下，温度为0℃的淡水中溶解氧的含量是10毫克／升，海水中的溶解氧含量约为淡水溶解氧含量的80%。

溶解氧是鱼类等水生生物和好氧微生物生存生长的基本条件，当溶解氧的含量低于4.0毫克／升时，鱼类等水生生物就难以生存。水被有机物所污染后，在有氧的条件下，好氧微生物能降解有机物，同时消耗水中的溶解氧，当水生植物的光合作用和大气向水体中补充氧的速度小于好氧微生物消耗氧的速度时，水体中的溶解氧的含量就会变得很少，水体逐渐发臭，变黑。因此，水体中溶解氧的含量越少，表明水体受污染的程度越高。

5. 氮、磷等植物性营养物质

氮、磷等物质主要来自于人、动物的排泄物，以及一些工厂排放的废水中(如化肥厂、食品厂所排出的废水中均含有氮、磷)，属植物性营养物质，是造成水体富营养化现象的主要因素之一。针对氮、磷的污染问题我国制定了严格的排放规定。如从1998年开始，城市污水处理厂磷的排放量不得超过1.0毫克／升。此外，对各工业企业污水中磷的排放也作出了相应的规定。

6. 有毒物质

废水中的毒物可分为无机毒物、有机毒物和放射性物质等三类。大量有毒物质排入水体，将危及鱼类等水生生物的生长以及人类的健康。在各类水质标准中，对主要毒物均规定了浓度限值。

7. 大肠菌群数

大肠菌群数是污水水质分析中常用的细菌学指标，用每升水中的大肠菌群数表示。大肠菌群包括大肠杆菌等几种大量存在于人体肠道中的细菌，因此粪便中大量存在大肠菌群。在一般情况下，大肠菌群属于非致病菌。如在水样中检测出大肠菌群，表明水被粪便所污染。由于水致传染病菌和病毒的生长环境与大肠菌群基本相同，而对水致传染病菌和病毒的检测又比较困难，因此通常用大肠菌群作为间接的检测指标。如果水中的大肠菌群数超过规定的指标，就认为这些水中可能含有水致传染病菌和病毒，如人体直接接触这些水就可能会被传染上疾病。