Quels sont les indicateurs couramment utilisés dans les tests et analyses de la qualité de l’eau ?

1、Indicateurs chimiques organiques

Oxygène dissous (DO pour faire court)

L'oxygène dissous (DO) fait référence à l'oxygène moléculaire (O2) dissous dans l'eau. La teneur en oxygène dissous dans l'eau est liée à des facteurs tels que la pression atmosphérique, la température de l'eau et la teneur en sel. Une diminution de la pression atmosphérique, une augmentation de la température de l’eau et une augmentation de la salinité peuvent toutes entraîner une diminution de la teneur en OD. Rivières généralement propres, l'OD peut être proche de la valeur de saturation de sa température, lorsqu'il y a un grand nombre de proliférations d'algues, l'oxygène dissous peut être sursaturé ; lorsque le plan d'eau est contaminé par de la matière organique, des substances réductrices inorganiques, la teneur en oxygène dissous est réduite, voire tend vers zéro, lorsque la reproduction bactérienne anaérobie est active, la qualité de l'eau se détériore. Lorsque l’oxygène dissous dans l’eau est inférieur à 3 ~ 4 mg/L, de nombreux poissons ont des difficultés à respirer et meurent d’étouffement. L'oxygène dissous est l'un des indicateurs importants de la pollution de l'eau.

Demande chimique en oxygène (demande chimique en oxygène en abrégé DCO)

La demande chimique en oxygène fait référence au dichromate de potassium (K2Cr2O7) ou au permanganate de potassium (KMnO4) comme agent oxydant, à l'oxydation des substances réductrices dans l'eau pour consommer la quantité d'agent oxydant, les résultats sont convertis en quantité d'oxygène (mg/L). Les substances réductrices présentes dans l'eau comprennent la matière organique et les nitrites, les sulfures, les sels ferreux et d'autres substances inorganiques. La DCO reflète le degré de pollution de l'eau par des substances réductrices. Étant donné qu'il est courant que les masses d'eau soient polluées par des matières organiques, cet indicateur est également utilisé comme l'un des indicateurs complets de la teneur relative en matières organiques et il est adopté comme élément de contrôle dans divers décrets relatifs à la qualité d'eau. Remarque : la promulgation par la Chine de normes environnementales de qualité des eaux souterraines (1988), la valeur de la DCO mesurée par la méthode acide au dichromate de potassium appelée demande chimique en oxygène (CODCr en abrégé) et la valeur de la DCO mesurée par la méthode au permanganate de potassium appelée indice de permanganate (CODMn pour court).

Indice de permanganate, consommation d'oxygène (CODMn)

L'indice de permanganate, également connu sous le nom de consommation d'oxygène, est un indicateur courant de la pollution par les matières organiques et inorganiques oxydables dans les plans d'eau. Il est défini comme : dans certaines conditions, l'oxydation de certaines substances réductrices organiques et inorganiques dans des échantillons d'eau avec du permanganate de potassium et le calcul de la quantité équivalente d'oxygène à partir de la quantité de permanganate de potassium consommée. Il reflète la quantité de matières inorganiques et organiques en suspension et dissoutes dans l’eau qui peuvent être oxydées par le permanganate de potassium. L'indice de permanganate était également connu sous le nom de méthode au permanganate de potassium pour la demande chimique en oxygène (DCO) dans les analyses précédentes de surveillance de la qualité de l'eau. Cependant, en raison de cette méthode, dans les conditions spécifiées, la matière organique dans l'eau ne peut être que partiellement oxydée et ne correspond pas à la demande théorique en oxygène, mais ne reflète pas non plus la teneur totale en matière organique de la masse d'eau dans l'échelle, d'où le terme permanganate. indice comme indicateur de la qualité de l'eau, afin de se différencier de la méthode du bichromate de potassium de demande chimique en oxygène, plus conforme à la réalité objective. CODcr est généralement 2 à 5 fois supérieur à CODMn, et les données que nous avons obtenues en pratique sont fondamentalement les mêmes. CODcr est généralement 2 à 5 fois supérieur à CODMn, et les données que nous obtenons dans le travail réel se situent essentiellement dans cette plage.

Demande biochimique en oxygène (demande biochimique en oxygène appelée BDEPUIS)

La demande biochimique en oxygène fait référence à la quantité d'oxygène dissous dans les conditions d'oxygène dissous, aux micro-organismes aérobies lors de la décomposition de la matière organique dans l'eau au cours du processus d'oxydation biochimique de la quantité d'oxygène dissous consommée. Dans le même temps, il comprend également des sulfures, des substances ferreuses et d'autres substances inorganiques réductrices telles que l'oxydation de la consommation d'oxygène, mais cette partie représente généralement une petite proportion. La décomposition aérobie de la matière organique sous l'action de micro-organismes se divise généralement en deux étapes. 1) étape d'oxydation des matières carbonées, principalement de la matière organique carbonée oxydée en dioxyde de carbone et en eau ; 2) étape de nitrification, principalement des composés organiques contenant de l'azote dans la décomposition bactérienne nitrifiante sous l'action du nitrite et du nitrate. Environ 5 à 7 jours après le moment important. Par conséquent, la méthode d'incubation de cinq jours à 20 ℃ couramment utilisée actuellement (méthode DBO5) pour déterminer la valeur de DBO n'inclut généralement pas l'étape de nitrification. La DBO doit refléter le degré de pollution organique du plan d'eau est un indicateur complet, mais aussi l'étude de la dégradation des eaux usées de l'effet du traitement biochimique et biochimique, ainsi que le traitement biochimique de la conception du processus des eaux usées et la recherche cinétique des paramètres importants.

Phosphore total (TP en abrégé)

Le phosphore total est le principal indicateur de contrôle de l’eutrophisation des masses d’eau. Quantité totale de diverses formes de phosphore dans l'eau qui peuvent être oxydées en phosphate par des substances oxydantes fortes. Le phosphore est un élément nutritif pour la croissance des plantes et essentiel à la vie. Si le phosphore dans l'eau dépasse la concentration critique, cela stimulera la croissance des plantes aquatiques, de sorte que “prolifération d'algues” se produit, entraînant une eutrophisation de la masse d’eau. Le phosphore pénètre dans les plans d’eau par différentes voies, telles que le rejet d’eaux usées contenant des composés phosphorés, le ruissellement de surface des champs agricoles et des élevages d’élevage. Ces dernières années, l’utilisation quotidienne de détergents contenant du phosphore et d’autres substances contenant du phosphore a également augmenté les émissions de phosphore.

Azote ammoniacal (NH3-N en abrégé)

L’azote ammoniacal dans l’eau est de l’azote sous forme d’ammoniac libre NH3 (également appelé ammoniac non ionique) et d’ammoniac ionique NH4+. Pour les eaux de surface, la détermination de l’ammoniac non ionique est souvent nécessaire. Le rapport de la composition des deux est déterminé par le pH et la température de l’eau ; lorsque le pH est élevé, la proportion d'ammoniac libre est plus élevée, et vice versa pour les sels d'ammoniac. L'azote ammoniacal dans l'eau provient principalement des produits de décomposition des matières organiques azotées soumises à l'action microbienne des eaux usées domestiques, des eaux usées industrielles telles que la cokéfaction et la synthèse de l'ammoniac, ainsi que du drainage des terres agricoles. Lorsque la teneur en azote ammoniacal est élevée, il est toxique pour les poissons et nocif pour les êtres humains à des degrés divers.

Azote total (TN en abrégé)

La quantité totale de diverses formes d’azote inorganique et organique dans l’eau. Y compris NO3-, NO2- et NH4+ et autres azotes inorganiques et protéines, acides aminés et amines organiques et autres azotes organiques, calculés en milligrammes d'azote par litre d'eau. Il est souvent utilisé pour indiquer le degré de pollution d’un plan d’eau par des nutriments. La teneur totale en azote de l’eau est l’un des indicateurs les plus importants de la qualité de l’eau. Sa mesure permet d'évaluer l'état de pollution et d'auto-épuration d'un plan d'eau. Lorsque les substances azotées et phosphorées présentes dans les eaux de surface dépassent la norme, les micro-organismes prolifèrent, le plancton se développe vigoureusement et l'eutrophisation se produit.

Carbone Organique Total (COT)

Il s’agit d’un indicateur complet de la quantité totale de matière organique présente dans une masse d’eau, exprimée en termes de teneur en carbone. Comme la mesure du COT adopte la méthode de combustion, elle peut oxyder toute la matière organique, ce qui peut mieux refléter la quantité totale de matière organique que la DBO5 ou la DCO.

Demande totale en oxygène (TOD)

Il fait référence à la quantité d'oxygène nécessaire pour oxyder la matière organique de l'eau lors de la combustion, et le résultat est exprimé en mg/L d'O2. TOD ne peut refléter que la quantité d'oxygène nécessaire pour transformer presque toute la matière organique en CO2, H2O, NO, SO2.…après combustion. Elle est plus proche de la valeur théorique de la demande en oxygène que la DBO et la DCO.

2、Indice chimique inorganique

Dureté

La dureté exprimait initialement la taille du degré de mousse de savon dans l'eau, maintenant, les gens dans l'eau chimique Ca, la teneur en ions Mg, convertis en sa quantité correspondante de CaCO3 pour calculer la valeur de dureté, avec mg/L dit. La dureté a la dureté totale, la dureté calcique, la dureté magnésium, la dureté carbonatée (dureté temporaire), la dureté non carbonatée (dureté permanente) et d'autres expressions.

P.Valeur H

La valeur du pH indique la force de l'acidité et de l'alcalinité de l'eau, exprimée sous la forme du logarithme négatif de l'activité des ions hydrogène en solution : pH = -lgαH+pH indique la propriété la plus fondamentale de l'eau, qui peut contrôler le degré de dissociation des acides faibles et les bases faibles dans l'eau, réduisent la toxicité des chlorures, de l'ammoniac, du sulfure d'hydrogène, etc., et empêchent la libération de métaux lourds de la boue de fond. Il a une influence sur le changement de la qualité de l'eau, la croissance et le déclin de la reproduction biologique, la corrosivité, l'effet du traitement de l'eau, etc. C'est un paramètre important pour évaluer la qualité de l'eau. La valeur du pH de l’eau naturelle se situe généralement entre 6 et 9 ; l'eau potable est comprise entre 6,5 et 8,5 ; la valeur du pH de certaines eaux industrielles doit être maintenue entre 7,0 et 8,5 pour éviter la corrosion des équipements métalliques et des canalisations.

Conductivité (conductivité)

La conductivité de l'eau avec ses acides inorganiques, ses alcalis et ses sels a une certaine relation. Cet indicateur est souvent utilisé pour estimer la concentration totale d'ions dans l'eau ou la teneur en sel. Différents types d'eau ont une conductivité différente. Potentiel d'oxydo-réduction (Potentiel d'oxydo-réduction) Le potentiel redox est une variété de substances oxydantes dans l'eau et de substances réductrices dans la réaction redox des résultats intégrés. Bien que cet indicateur ne puisse pas être utilisé comme indicateur de la concentration de certaines substances oxydantes et réductrices, il peut nous aider à comprendre les caractéristiques électrochimiques du plan d'eau, à analyser la nature du plan d'eau, est un indicateur complet. Le potentiel redox du plan d’eau doit être mesuré sur le terrain.

3、Indice des propriétés physiques

Turbidité

La turbidité est le degré d'obstruction qui se produit lorsque les matières en suspension dans l'eau transmettent la lumière. L'eau contenant des sédiments, de l'argile, de la matière organique, de la matière inorganique, du plancton et des micro-organismes et autres substances en suspension peut provoquer la diffusion ou l'absorption de la lumière et la turbidité. La taille de la turbidité de l'eau n'est pas seulement liée à la présence de particules dans l'eau, mais également à la taille, à la forme et aux propriétés de diffusion de la lumière de la surface des particules. Le niveau de turbidité ne peut généralement pas expliquer directement le degré de pollution de l'eau, mais l'augmentation de la turbidité indique que la qualité de l'eau est mauvaise.

Transparence

C'est le degré de clarté de l'échantillon d'eau, l'eau propre est transparente. Transparence et turbidité au contraire, plus l'eau contient de matières en suspension et de particules colloïdales, plus sa transparence est faible. Détermination de la transparence par la méthode du plomb, la méthode du disque des Seychelles, la méthode croisée.

Solides en suspension (Solides en suspension en abrégé SS)

Les polluants solides dans l’eau existent principalement sous forme d’état en suspension, d’état colloïdal et d’état dissous dans le plan d’eau. L'état en suspension des polluants solides est généralement appelé solides en suspension et fait référence aux impuretés, aux sédiments inorganiques, à la corruption du corps végétal et animal, à la matière organique et au plancton. Matières solides en suspension, elles entraîneront une détérioration de l'aspect du plan d'eau, une augmentation de la turbidité, une modification de la couleur de l'eau. Matières en suspension déposées au fond des chenaux limoneux des rivières, mettant en danger la reproduction des organismes aquatiques, affectant la production halieutique ; déposé dans les terres agricoles irriguées, il bloquera les capillaires du sol, affectant la perméabilité, ce qui rendra le sol non propice à la croissance des cultures.

4、Indicateurs de métaux communs

Cadmium (Cadmium) (Cd)

Le point de fusion du cadmium de 320,9 ℃, point d'ébullition de 765 ℃, est riche en ductilité et en métal mou, soluble dans l'acide nitrique dilué. Le cadmium est très toxique, peut s'accumuler dans le foie, les reins et d'autres tissus humains, causant des dommages à divers organes et tissus, en particulier les dommages les plus évidents aux reins, mais peut également conduire à l'ostéoporose et à un ramollissement, provoquant des douleurs et des maladies douloureuses. La grande majorité de la teneur en cadmium de l'eau douce est inférieure à 1 μg/L, le cadmium dans la nature, il existe principalement du minerai de sulfure de cadmium, et coexiste souvent avec le zinc, le plomb, le cuivre, le manganèse et d'autres minéraux. Ainsi, dans ces processus de raffinage des métaux, une grande quantité de cadmium peut être rejetée. En outre, la galvanoplastie, les colorants, les batteries, l'industrie chimique et d'autres eaux usées rejetées constituent également la principale source de pollution au cadmium.

Chrome (hexavalent) (Chrome)

(Cr6+) a un métal solide blanc argenté brillant, résistant à la corrosion, résistant à la chaleur, est l'un des oligo-éléments nécessaires du corps humain, les composés de chrome ont une valence commune trivalente et hexavalente. La toxicité du chrome et son existence de valence liée au chrome métallique sont inoffensives, le chrome hexavalent a une forte toxicité, des substances cancérigènes et est facile à absorber par le corps humain et à s'accumuler dans le corps, on considère généralement que la toxicité du chrome hexavalent est supérieure à celle du chrome. chrome trivalent 100 fois supérieur. Les composés de chrome trivalent et de chrome hexavalent peuvent être interconvertis. Les sources industrielles de pollution par le chrome proviennent principalement des eaux usées provenant du traitement du minerai de chrome, du traitement des surfaces métalliques, du tannage du cuir, de l'impression et de la teinture, des matériaux photographiques et d'autres industries. Le chrome est un indicateur important pour le contrôle de la pollution de la qualité de l’eau.

Cuivre (Cuivre) (symbole de l'élément : Cu)

Le cuivre est ductile, facile à traiter et bon conducteur de chaleur et d’électricité. Le cuivre est un oligo-élément essentiel, le manque de cuivre dans le corps humain entraînera de l'anémie, de la diarrhée et d'autres maladies, mais une consommation excessive de cuivre produira également des dommages. Le cuivre est nocif pour les organismes aquatiques, les huîtres peuvent accumuler de grandes quantités de cuivre dans l’eau contaminée par des ions de cuivre, et des cas d’huîtres vertes se sont produits dans la baie de Yengang au Japon et dans le ruisseau Erren à Taiwan. La toxicité du cuivre pour les organismes aquatiques est liée à sa forme, et la toxicité des ions cuivre libres est bien supérieure à celle du cuivre complexé. Les principales sources de pollution par le cuivre sont les eaux usées rejetées par les industries de galvanoplastie, de fusion, de transformation de la quincaillerie, d’exploitation minière, pétrochimique et chimique.

Fer (Fer) (symbole de l'élément : Fe)

Le fer est l'un des oligo-éléments présents dans les eaux naturelles, et sa teneur dans l'eau dépend de la géologie de la zone et des autres constituants chimiques présents dans l'eau. Les ions fer divalents et trivalents sont les formes de base du fer dans l’environnement aqueux. Le fer divalent se trouve dans les plans d’eau dépourvus d’oxygène dissous ou dans les eaux profondes des lacs stratifiables avec des substrats anaérobies. Lorsque l'oxygène dissous augmente dans l'eau ou lorsque des substances oxydantes sont rencontrées, le fer divalent est rapidement oxydé en ions de fer trivalent sous la forme d'hydroxyde ferrique ou se dépose avec d'autres anions dans les sédiments au fond de l'eau, où les oxydes de fer trivalents sont pratiquement insolubles. Si du sulfure d'hydrogène est présent dans le substrat, du sulfure ferreux se forme respectivement et une substance inorganique noire est produite. Le fer est un oligoélément indispensable pour les plantes et les animaux, et dans certaines masses d'eau, il peut être une contrainte limitant la croissance des algues et d'autres plantes, et dans le sang des vertébrés et de certains invertébrés, il est un facteur extrêmement important dans l'apport d'oxygène. Le fer n’a aucun effet toxicologique sur la santé humaine, seulement sur l’utilisation de l’eau. Le fer affecte considérablement le goût de l’eau potable et peut tacher le linge.

Zinc (Zinc)(Zn)

Le zinc est un métal largement utilisé dans la vie quotidienne, point de fusion 419,5 ℃, soluble dans les acides et alcalis concentrés. Il est souvent associé à des sulfures d’autres métaux, notamment des sulfures de plomb, de cuivre, de cadmium et de fer. Le zinc est un élément essentiel pour le corps humain, mais il a un impact plus important sur les poissons et autres organismes aquatiques, et la concentration sûre de zinc pour les poissons est d'environ 0,1 mg/L. De plus, le zinc a un certain effet inhibiteur sur le processus d'auto-épuration du plan d'eau. Sa principale source de pollution est le drainage des industries de galvanoplastie, de métallurgie, de pigments et de produits chimiques.

Sélénium (Se)

Dans les plans d’eau, le sélénium élémentaire existe sous forme de sélénite ou de sélénate, et la concentration naturelle de sélénium dans les plans d’eau est directement proportionnelle à la teneur en sélénium du sol. Le sélénium est un élément essentiel pour le corps humain, mais une toxicité peut survenir en cas d'ingestion excessive. Le sélénium métallique a une faible toxicité et le sélénium divalent a une toxicité très élevée, qui est généralement absorbée par le tractus intestinal et s'accumule dans le foie et les reins. La principale source de pollution sont les eaux usées rejetées par les mines, les fonderies de métaux et les usines de production de sélénium.

Métaux lourds

Chimiquement, selon la densité du métal, il est divisé en métaux lourds et métaux légers, souvent la densité du métal est supérieure à 4,5 g/cm3, appelés métaux lourds. Comme : l'or, l'argent, le cuivre, le plomb, le zinc, le nickel, le cobalt, le chrome, le mercure, le cadmium et ainsi de suite environ 45 sortes. Certains des éléments de métaux lourds présents dans l'eau sont des macronutriments et des oligo-éléments nécessaires à la santé humaine, et certains sont nocifs pour la santé humaine, comme le mercure, le cadmium, le chrome, le plomb, le cuivre, le zinc, le nickel, le baryum, le vanadium, l'arsenic, etc. . La teneur en composés métalliques nocifs des eaux de surface polluées et des eaux usées industrielles a tendance à augmenter considérablement. L'invasion de métaux nocifs dans le corps humain rendra certaines enzymes inactivées et provoquera divers degrés de symptômes d'empoisonnement. La taille de sa toxicité et le type de métal, les propriétés physiques et chimiques, la concentration et la présence de valence et de forme. Par exemple, le mercure, le cadmium, le chrome (hexavalent), le plomb et ses composés sont des métaux nocifs qui ont un impact à long terme sur la santé humaine ; le mercure, le plomb, l'arsenic et d'autres métaux, les composés organiques que les composés inorganiques correspondants sont beaucoup plus forts que la toxicité ; métaux solubles que l'état particulaire de la toxicité des métaux ; chrome hexavalent que la toxicité du chrome trivalent et ainsi de suite.