¿Cuáles son los indicadores comunes utilizados en las pruebas y análisis de la calidad del agua?

1 、 indicadores químicos orgánicos

Oxígeno disuelto (DO para abreviar)

El oxígeno disuelto (DO) se refiere al oxígeno molecular (O2) disuelto en agua. El contenido de oxígeno disuelto en el agua está relacionado con factores como la presión atmosférica, la temperatura del agua y el contenido de sal. Una disminución de la presión atmosférica, un aumento de la temperatura del agua y un aumento de la salinidad pueden provocar una disminución del contenido de OD. En ríos generalmente limpios, el OD puede estar cercano al valor de saturación de su temperatura, cuando hay una gran cantidad de floraciones de algas, el oxígeno disuelto puede estar sobresaturado; cuando el cuerpo de agua está contaminado por materia orgánica, sustancias reductoras inorgánicas, hará que el contenido de oxígeno disuelto se reduzca, o incluso tienda a cero, cuando la reproducción bacteriana anaeróbica está activa, se deteriora la calidad del agua. Cuando el oxígeno disuelto en el agua es inferior a 3 ~ 4 mg/L, muchos peces tienen dificultad para respirar y mueren por asfixia. El oxígeno disuelto es uno de los indicadores importantes de la contaminación del agua.

Demanda química de oxígeno (demanda química de oxígeno abreviada DQO)

La demanda química de oxígeno se refiere al dicromato de potasio (K2Cr2O7) o permanganato de potasio (KMnO4) como agente oxidante, oxidación de sustancias reductoras en el agua para consumir la cantidad de agente oxidante, los resultados convertidos a la cantidad de oxígeno (mg/L). Las sustancias reductoras en el agua incluyen materia orgánica y nitritos, sulfuros, sales ferrosas y otras sustancias inorgánicas. La DQO refleja el grado de contaminación del agua por sustancias reductoras. Partiendo de que es común que los cuerpos de agua estén contaminados por materia orgánica, este indicador también se utiliza como uno de los indicadores integrales del contenido relativo de materia orgánica, y se adopta como elemento de control en diversos decretos relacionados con calidad del agua. Nota: La promulgación por parte de China de normas ambientales de calidad del agua subterránea (1988), el valor de DQO medido mediante el método de dicromato de potasio ácido llamado demanda química de oxígeno (CODCr para abreviar) y el valor de DQO medido mediante el método de permanganato de potasio llamado índice de permanganato (CODMn para corto).

Índice de permanganato, consumo de oxígeno (CODMn)

El índice de permanganato, también conocido como consumo de oxígeno, es un indicador común de la contaminación por materiales oxidables orgánicos e inorgánicos en los cuerpos de agua. Se define como: en determinadas condiciones, oxidar determinadas sustancias reductoras orgánicas e inorgánicas en muestras de agua con permanganato de potasio y calcular la cantidad equivalente de oxígeno a partir de la cantidad de permanganato de potasio consumido. Refleja la cantidad de materia orgánica e inorgánica suspendida y disuelta en el agua que puede oxidarse con permanganato de potasio. El índice de permanganato también se conocía como método de permanganato de potasio de demanda química de oxígeno (DQO) en análisis anteriores de monitoreo de la calidad del agua. Sin embargo, debido a este método, en las condiciones especificadas, la materia orgánica en el agua sólo se puede oxidar parcialmente, y no es la demanda teórica de oxígeno, pero tampoco refleja el contenido orgánico total del cuerpo de agua en la escala, por lo que se utiliza el término permanganato. índice como indicador de la calidad del agua, con el fin de diferenciarse del método del dicromato de potasio de demanda química de oxígeno, más acorde con la realidad objetiva. CODcr es generalmente de 2 a 5 veces mayor que CODMn, y los datos que obtuvimos en la práctica son básicamente los mismos. CODcr es generalmente de 2 a 5 veces mayor que CODMn, y los datos que obtenemos en el trabajo real están básicamente en este rango.

Demanda bioquímica de oxígeno (demanda bioquímica de oxígeno denominada BDE)

La demanda bioquímica de oxígeno se refiere a la cantidad de oxígeno disuelto en las condiciones de oxígeno disuelto, microorganismos aeróbicos en la descomposición de la materia orgánica en el agua en el proceso de oxidación bioquímica de la cantidad de oxígeno disuelto consumido. Al mismo tiempo también se incluyen sulfuros, ferrosos y otras sustancias inorgánicas reductoras como la oxidación del consumo de oxígeno, pero esta parte suele representar una pequeña proporción. La descomposición aeróbica de la materia orgánica bajo la acción de microorganismos generalmente se divide en dos etapas. 1) etapa de oxidación de material carbonoso, principalmente materia orgánica carbonosa oxidada a dióxido de carbono y agua; 2) etapa de nitrificación, principalmente compuestos orgánicos que contienen nitrógeno en la descomposición bacteriana nitrificante bajo la acción de nitrito y nitrato. Aproximadamente 5-7 días después del significativo. Por lo tanto, el método de incubación de cinco días a 20 ℃ comúnmente utilizado actualmente (método DBO5) para determinar el valor de DBO generalmente no incluye la etapa de nitrificación. La DBO debe reflejar el grado de contaminación orgánica del cuerpo de agua es un indicador completo, pero también el estudio de la degradación de las aguas residuales del efecto del tratamiento bioquímico y bioquímico, así como el tratamiento bioquímico del diseño del proceso de aguas residuales y la investigación cinética de los parámetros importantes.

Fósforo total (TP para abreviar)

El fósforo total es el principal indicador para controlar la eutrofización de las masas de agua. La cantidad total de diversas formas de fósforo en el agua que pueden oxidarse a fosfato mediante sustancias oxidantes fuertes. El fósforo es un elemento nutritivo para el crecimiento de las plantas y esencial para la vida. Si el fósforo en el agua excede la concentración crítica, estimulará el crecimiento de las plantas acuáticas, de modo que “Floraciones de Algas” se produce, lo que resulta en la eutrofización del cuerpo de agua. El fósforo ingresa a los cuerpos de agua a través de diferentes vías, como la descarga de aguas residuales que contienen compuestos de fósforo, la escorrentía superficial de campos agrícolas y granjas ganaderas. En los últimos años, el uso de detergentes que contienen fósforo y otras sustancias diarias que contienen fósforo también ha aumentado las emisiones de fósforo.

Nitrógeno amoniacal (NH3-N para abreviar)

El nitrógeno amoniacal en el agua es nitrógeno en forma de amoníaco libre NH3 (también llamado amoníaco no iónico) y amoníaco iónico NH4+. Para aguas superficiales, a menudo se requiere la determinación de amoníaco no iónico. La proporción de la composición de los dos está determinada por el pH y la temperatura del agua; cuando el pH es alto, la proporción de amoníaco libre es mayor y viceversa para las sales de amoníaco. El nitrógeno amoniacal en el agua proviene principalmente de los productos de descomposición de la materia orgánica nitrogenada sujeta a la acción microbiana en las aguas residuales domésticas, aguas residuales industriales como la coquización y la síntesis de amoniaco, así como en el drenaje de tierras agrícolas. Cuando el contenido de nitrógeno amoniacal es elevado, resulta tóxico para los peces y perjudicial para los seres humanos en distintos grados.

Nitrógeno total (TN para abreviar)

La cantidad total de diversas formas de nitrógeno orgánico e inorgánico en el agua. Incluyendo NO3-, NO2- y NH4+ y otros nitrógenos y proteínas inorgánicos, aminoácidos y aminas orgánicas y otros nitrógenos orgánicos, calculados en miligramos de nitrógeno por litro de agua. A menudo se utiliza para indicar el grado en que un cuerpo de agua está contaminado por nutrientes. El contenido total de nitrógeno del agua es uno de los indicadores más importantes de la calidad del agua. Su medición ayuda a evaluar el estado de contaminación y autodepuración de una masa de agua. Cuando las sustancias de nitrógeno y fósforo en las aguas superficiales exceden el estándar, los microorganismos proliferan, el plancton crece vigorosamente y se produce la eutrofización.

Carbono Orgánico Total (COT)

Es un indicador integral de la cantidad total de materia orgánica en una masa de agua expresada en términos de contenido de carbono. Como la medición de TOC adopta el método de combustión, puede oxidar toda la materia orgánica, lo que puede reflejar mejor la cantidad total de materia orgánica que la DBO5 o la DQO.

Demanda Total de Oxígeno (DOT)

Se refiere a la cantidad de oxígeno necesaria para oxidar la materia orgánica del agua durante la combustión, y el resultado se expresa en mg/L de O2. TOD solo puede reflejar la cantidad de oxígeno necesaria para convertir casi toda la materia orgánica en CO2, H2O, NO, SO2.…después de la combustión. Está más cerca del valor teórico de la demanda de oxígeno que la DBO y la DQO.

2 、 índice químico inorgánico

Dureza

La dureza inicialmente expresaba el tamaño del grado de espuma de jabón en el agua, ahora, las personas en el contenido químico de iones Ca, Mg del agua, lo convierten a su cantidad correspondiente de CaCO3 para calcular el valor de dureza, con mg / L dicho. La dureza tiene dureza total, dureza de calcio, dureza de magnesio, dureza de carbonatos (dureza temporal), dureza sin carbonatos (dureza permanente) y otras expresiones.

PAGvalor h

El valor de pH indica la fuerza de la acidez y la alcalinidad en el agua, expresada como el logaritmo negativo de la actividad de los iones de hidrógeno en solución: pH = -lgαH+pH indica la propiedad más básica del agua, que puede controlar el grado de disociación de los ácidos débiles y bases débiles en el agua, reducen la toxicidad de cloruros, amoníaco, sulfuro de hidrógeno, etc., y previenen la liberación de metales pesados ​​del lodo del fondo. Tiene influencia en el cambio de la calidad del agua, el crecimiento y disminución de la reproducción biológica, la corrosividad, el efecto del tratamiento del agua, etc. Es un parámetro importante para evaluar la calidad del agua. El valor del pH del agua natural se encuentra principalmente en el rango de 6-9; el agua potable está en el rango de 6,5 a 8,5; El valor del pH de determinadas aguas industriales debe mantenerse en el rango de 7,0 a 8,5 para evitar la corrosión de los equipos metálicos y las tuberías.

Conductividad (conductividad)

La conductividad del agua con sus ácidos inorgánicos, álcalis y sales tiene una cierta relación. Este indicador se utiliza a menudo para estimar la concentración total de iones en el agua o el contenido de sal. Los diferentes tipos de agua tienen diferente conductividad. El potencial redox de oxidación-reducción (potencial de oxidación-reducción) es una variedad de sustancias oxidantes en el agua y sustancias reductoras en la reacción redox de los resultados integrados. Aunque este indicador no se puede utilizar como indicador de la concentración de ciertas sustancias oxidantes y reductoras, puede ayudarnos a comprender las características electroquímicas del cuerpo de agua, analizar la naturaleza del cuerpo de agua, es un indicador integral. El potencial redox de la masa de agua debe medirse en el campo.

3 、 Índice de propiedad física

Turbiedad

La turbidez es el grado de obstrucción que se produce cuando la materia suspendida en el agua interfiere con la transmisión de la luz. El agua que contiene sedimentos, arcilla, materia orgánica, materia inorgánica, plancton y microorganismos y otras sustancias en suspensión, puede provocar dispersión o absorción de luz, turbidez. El tamaño de la turbidez del agua no solo está relacionado con la presencia de contenido de partículas en el agua, sino que también está estrechamente relacionado con el tamaño de las partículas, la forma y las propiedades de dispersión de la luz de la superficie de las partículas. El nivel de turbidez generalmente no puede explicar directamente el grado de contaminación del agua, pero los aumentos de turbidez indican que la calidad del agua es mala.

Transparencia

Es el grado de claridad de la muestra de agua, el agua limpia es transparente. Transparencia y turbidez por el contrario, cuantos más sólidos en suspensión y partículas coloidales haya en el agua, menor será su transparencia. Determinación de la transparencia por el método del plomo, método del disco de Seychelles, método cruzado.

Sólidos en suspensión (Sólidos en suspensión abreviado SS)

Los contaminantes sólidos en el agua existen principalmente en forma de estado suspendido, estado coloidal y estado disuelto en el cuerpo de agua. Los contaminantes sólidos en estado suspendido generalmente se denominan sólidos suspendidos, se refiere a impurezas, material inorgánico de sedimentos, corrupción del cuerpo de plantas y animales y materia orgánica y plancton. Materia sólida en suspensión, provocará un deterioro en la apariencia del cuerpo de agua, aumento de turbidez y cambiará el color del agua. Materias en suspensión depositadas en el fondo de los cauces fluviales de limo de los ríos, poniendo en peligro la reproducción de los organismos acuáticos, afectando la producción pesquera; depositado en las tierras de cultivo irrigadas, bloqueará los capilares del suelo, afectando la permeabilidad, lo que hará que el suelo no sea propicio para el crecimiento de los cultivos.

4 、 Indicadores de metales comunes

Cadmio (Cadmio) (Cd)

El punto de fusión del cadmio de 320,9 ℃, el punto de ebullición de 765 ℃, es rico en ductilidad y metal blando, soluble en ácido nítrico diluido. El cadmio es muy tóxico, puede acumularse en el hígado, los riñones y otros tejidos humanos, causando daños a diversos órganos y tejidos, especialmente el daño más evidente a los riñones, pero también puede provocar osteoporosis y ablandamiento, provocando dolor y enfermedades dolorosas. La gran mayoría del contenido de cadmio en agua dulce es inferior a 1 μg / L. En la naturaleza, el cadmio existe principalmente mineral de sulfuro de cadmio y, a menudo, coexiste con zinc, plomo, cobre, manganeso y otros minerales. Por lo tanto, en estos procesos de refinación de metales se puede descargar una gran cantidad de cadmio. Además, la galvanoplastia, los tintes, las baterías y la industria química y otras aguas residuales vertidas también son la principal fuente de contaminación por cadmio.

Cromo (hexavalente) (Cromo)

(Cr6+) tiene un metal sólido de color blanco plateado brillante, resistente a la corrosión, resistente al calor, es uno de los oligoelementos necesarios del cuerpo humano, los compuestos de cromo tienen valencia común trivalente y hexavalente. La toxicidad del cromo y su existencia de valencia relacionada con el cromo metálico es inofensivo, el cromo hexavalente tiene una fuerte toxicidad, sustancias cancerígenas y es fácil de absorber por el cuerpo humano y acumularse en el cuerpo, generalmente se considera que la toxicidad del cromo hexavalente es mayor que la del cromo metálico. cromo trivalente 100 veces mayor. Los compuestos de cromo trivalente y hexavalente se pueden interconvertir. Las fuentes industriales de contaminación por cromo provienen principalmente de las aguas residuales del procesamiento de mineral de cromo, el tratamiento de superficies metálicas, el curtido de cuero, la impresión y el teñido, los materiales fotográficos y otras industrias. El cromo es un indicador importante para el control de la contaminación de la calidad del agua.

Cobre (Cobre) (símbolo del elemento: Cu)

El cobre es dúctil, fácil de procesar y buen conductor del calor y la electricidad. El cobre es un oligoelemento esencial, la falta de cobre en el cuerpo humano provocará anemia, diarrea y otras enfermedades, pero la ingesta excesiva de cobre también producirá daños. El cobre es perjudicial para los organismos acuáticos, las ostras pueden acumular grandes cantidades de cobre en el agua contaminada con iones de cobre y se han producido casos de ostras verdes en la bahía Yengang de Japón y en el arroyo Erren de Taiwán. La toxicidad del cobre para los organismos acuáticos está relacionada con su forma, y ​​la toxicidad de los iones de cobre libres es mucho mayor que la del cobre complejado. Las principales fuentes de contaminación por cobre son las aguas residuales vertidas por las industrias de galvanoplastia, fundición, procesamiento de hardware, minería, petroquímica y química.

Hierro (Hierro) (símbolo del elemento: Fe)

El hierro es uno de los oligoelementos que se encuentran en las aguas naturales y su contenido en el agua depende de la geología de la zona y de otros componentes químicos del agua. Los iones de hierro divalentes y trivalentes son las formas básicas de hierro en el ambiente acuoso. El hierro divalente se encuentra en masas de agua que carecen de oxígeno disuelto o en aguas profundas de lagos estratificables con sustratos anaeróbicos. Cuando aumenta el oxígeno disuelto en el agua o cuando se encuentran sustancias oxidantes, el hierro divalente se oxida rápidamente a iones de hierro trivalente en forma de hidróxido férrico o se deposita con otros aniones en el sedimento en el fondo del agua. donde los óxidos de hierro trivalentes son prácticamente insolubles. Si hay sulfuro de hidrógeno en el sustrato, se forma respectivamente sulfuro ferroso y se produce una sustancia inorgánica negra. El hierro es un oligoelemento indispensable para plantas y animales, y en algunas masas de agua puede ser un obstáculo que limita el crecimiento de algas y otras plantas, y en la sangre de vertebrados y algunos invertebrados es un factor extremadamente importante en el suministro de oxígeno. El hierro no tiene efectos toxicológicos sobre la salud humana, sólo sobre el uso del agua. El hierro afecta significativamente el sabor del agua potable y es capaz de manchar la ropa.

Zinc (Zinc)(Zn)

El zinc es un metal ampliamente utilizado en la vida diaria, punto de fusión 419,5 ℃, soluble en ácido, álcali concentrado. A menudo se combina con sulfuros de otros metales, especialmente sulfuros de plomo, cobre, cadmio y hierro. El zinc es un elemento esencial para el cuerpo humano, pero tiene un mayor impacto en los peces y otros organismos acuáticos, y la concentración segura de zinc para los peces es de aproximadamente 0,1 mg/L. Además, el zinc tiene un cierto efecto inhibidor sobre el proceso de autodepuración del cuerpo de agua. Su principal fuente de contaminación es el drenaje de la industria de galvanoplastia, metalurgia, pigmentos y química.

Selenio (Se)

En los cuerpos de agua, el selenio elemental existe en forma de selenita o selenato, y la concentración natural de selenio en los cuerpos de agua es directamente proporcional al contenido de selenio del suelo. El selenio es un elemento esencial para el cuerpo humano, pero puede producirse toxicidad si se ingiere demasiado. El selenio metálico tiene baja toxicidad y el selenio divalente tiene una toxicidad muy alta, que generalmente se absorbe a través del tracto intestinal y se acumula en el hígado y los riñones. La principal fuente de contaminación son las aguas residuales vertidas por la minería, las fundiciones de metales y las fábricas de productos de selenio.

Metales pesados

Químicamente, según la densidad del metal se divide en metales pesados ​​y metales ligeros, muchas veces la densidad del metal es mayor a 4,5g/cm3 llamados metales pesados. Tales como: oro, plata, cobre, plomo, zinc, níquel, cobalto, cromo, mercurio, cadmio, etc., alrededor de 45 tipos. Algunos de los elementos de metales pesados ​​en el agua son macronutrientes y oligoelementos necesarios para la salud humana, y algunos son perjudiciales para la salud humana, como mercurio, cadmio, cromo, plomo, cobre, zinc, níquel, bario, vanadio, arsénico, etc. . El contenido de compuestos metálicos nocivos en las aguas superficiales contaminadas y en las aguas residuales industriales tiende a aumentar significativamente. La invasión de metales nocivos al cuerpo humano hará que ciertas enzimas se inactiven y se produzcan diversos grados de síntomas de intoxicación. El tamaño de su toxicidad y tipo de metal, propiedades físicas y químicas, concentración y presencia de valencia y forma. Por ejemplo, el mercurio, el cadmio, el cromo (hexavalente), el plomo y sus compuestos son metales nocivos que tienen un impacto a largo plazo en la salud humana; mercurio, plomo, arsénico y otros metales, los compuestos orgánicos tienen una toxicidad mucho mayor que los correspondientes compuestos inorgánicos; metales solubles que el estado particulado de la toxicidad del metal; toxicidad del cromo hexavalente que del cromo trivalente, etc.