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环境水质样品监测数据的合理性检验及相关性研究

2015-01-22刘皓宇

科学之友 2015年7期
关键词:数据

刘皓宇

摘 要:水是生命之源,水的质量的好坏直接关系着人们生活质量水平的高低。水的质量甚至还影响着人们的身体健康和人身安全。在人们意识到这些时,便开始重视环境水质的监测与保护。为保证水质监测的准确性和得到的监测数据的合理性,在监测环境水质时,对于水質样品的采集、样品的存放和样品的分析等都要注意,同时对于分析人员的技术水平也要有一个较高标准的要求。本文也将围绕环境水质样品监测数据的合理性展开分析。

关键词:环境水质;水质样品监测;数据;合理性检验

中图分类号:X83 文献标识码:A

随着人们的环境意识的进一步加强,对于环境监测工作也越来越关注。近年来,人们对于周围环境的监测和研究工作也在一步步深入。对于提高检测环境的技术水平,我国的环保部门已经在纲要中做出了明确的规定。对环境监测的高度重视,为我国的环境决策的制定与环境管理提供了重要的技术支持。但监测数据一旦出现问题,也就会带来一系列的恶劣影响。因此,本文提供几种检验环境水质监测数据的合理性的方法。

一、利用溶液阴阳离子平衡原理进行检验

通过溶液具有的电中性原理可知,在每升水中的阴离子和阳离子的电荷总数相等。如果最终检测的结果和理论值不同,就需要保证这种误差范围在5%内。如果误差值超过5%,那么就表明测定的某项指标出现了差错,或者是测定的项目不够全面。

二、总矿化度和溶解性固体间的关系

水的总含盐量是水中包含的各种具有溶解性的无机矿物盐类总的含量,同时,可以称作总矿化度。用公式可以表示为:

总含盐量(mg·L-1)=Σ阴离子(mg·L-1)+Σ阳离子(mg·L-1)

Σ阴离子和Σ阳离子分别指的是水中阴、阳离子含量(mg·L-1)的总和。在天然水之中,主要包含的阴、阳离子有Cl-、CO32-、HCO3-、SO42-和K+、Na+、Mg2+、Ca2+等等,总含量占总盐量的-99%、95%,其次分别为硝酸盐、硼、硅和氟以及铁和锶等,通常情况下,其他的成分都是痕量和微量。

没有经过污染的水的总含盐量和和溶解性固体之间有一定的联系。在对溶解性固体进行监测的时候,水样必须要保持在105℃的温度,然后蒸干。这个时候,水中的HCO32-就会转变成CO32-,H2O和CO2将会挥发。

经过挥发的量约等于水中原HCO3-含量的一半,因为H2O/2HCO3-+CO21/2。

所以对于没有经过污染的水样,总含盐量约等于水中原有HCO3-含量和溶解性固体值的一半,用公式表示为总含盐量(mg·L-1)=1/2HCO3-(mg·L-1)+溶解性固体(mg·L-1)。

被有机物污染过的水体:总含盐量(mg·L-1)=1/2HCO3-(mg·L-1)+溶解性固体(mg·L-1)-有机物含盐量。

三、总硬度与Mg2+、Ca2+含量的关系

水的总硬度指的是沉淀肥皂的程度,主要是钙盐和镁盐的作用,其次是锰、锶、铁等二价阳离子。但是在天然水中,锰、锶、铁的含量较低,对硬度的影响不大,所以通常只用钙和镁的含量来计算硬度。将最终测得的钙和镁的含mg·L-1分别都换算成mmol·L-1。把两项的数值相加然后再乘以100.1mg·L-1就是用CaCO3表示的硬度。

用CaCO3计mg·L-1,总硬度=ρCa(mg·L-1)×+ρMg(mg·L-1)×=ρCa(mg·L-1)×100.1/40+ρCa(mg·L-1)×100.1/24.3=2.5ρCa (mg·L-1)+4.12ρCa(mg·L-1)

方程式中,Mr代表了CaCO3的分子量,ArCa和ArMg分别指的是钙和镁的原子量,ρCa和ρMg分别为钙和镁的浓度。

四、三氧之间的相互关系

三氧指的是高锰酸盐指数(CODMn)、化学需氧量(CODCr)和五日生化需氧量(BOD5)。它们都是重要的水质指标,通过定量的数值来相对地、间接地表示水中有机物的数量。

高锰酸盐指数的定义是在酸性的介质中,把高锰酸钾当作氧化剂来处理水样,最后氧化剂的数量,用氧的mg/L表示。水中的硫化物、亚铁盐、亚硝酸盐等还原性无机物在这种条件下都是可以被氧化的有机物,并且都会消耗高锰酸盐。在规定的条件下,水中的有机物也只能一部分被氧化,进一步反映了水中有机物和还原性无机物分别被污染的程度。通常由于废水中的无机还原物的数量少于有机物的数量,所以,若同一废水中每种有机物质相对组成没有发生改变,那么三者之间的关系可以表示为:CODMn

化学需氧量的定义是在强酸并且对其进行加热的条件下,把重铬酸钾当做氧化剂,在处理水样的时候,氧化剂所消耗的量,用氧的mg/L来表示。化学需氧量对水中被还原性物质作用的污染程度进行了反映,水中包含的还原性物质主要有硫化物、亚铁盐、亚硝酸盐和有机物等等。

五日生化需氧量主要反映的是水中能够被微生物进行氧化分解的有机物质的污染程度,其中不包含还原性无机物。

结语

在分析环境水质样品的时候,有很多监测指标之间都有一定的内在联系,这种内在联系所表现的规律,在处理日常监测数据的时候,可以把这些作为衡量数据可靠性、合理性的依据。

参考文献

[1]米武娟.区域地表水水环境质量评价研究[D].重庆交通大学,2011.

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