水體環(huán)境的物理檢測(cè)指標(biāo)頗多,包括水溫、滲透壓、混濁度(透明度)、色度、懸浮固體、蒸發(fā)殘?jiān)约捌渌泄僦笜?biāo)如味覺、嗅覺屬性等等。
1.溫度
溫度是常用的物理指標(biāo)之一。由于水的許多物理特性、水中進(jìn)行的化學(xué)過程和生物過程都同溫度有關(guān),所以它經(jīng)常是必須加以測(cè)定的。天然水的溫度因水源的不同而異.地表水的溫度與季節(jié)氣候條件有關(guān),其變化范圍大約在0.1--30℃;地下水的溫度則比較穩(wěn)定,一般變化于8--12℃左右,而海水的溫度變化范圍為-2--30℃。
2.嗅與味
被污染的水體往往具有不正常的氣味,用鼻聞到的稱為嗅,口嘗到的稱為味。有時(shí)嗅與味不能截然分開。常常根據(jù)水的氣味,可以推測(cè)水中所含雜質(zhì)和有害成分。水中的嗅與味的來源可能有:水生植物或微生物的繁殖和衰亡;有機(jī)物的分解;溶解氣體H2S等;溶解的礦物鹽或混入的泥土;工業(yè)廢水中的各種雜質(zhì)如石油、酚等;飲用水消毒過程的余氯等。不同的物質(zhì)有著不同的氣味,例如湖沼水因藻類繁生或有機(jī)物產(chǎn)生的魚腥及霉?fàn)€氣味;渾濁河水常含有泥土的澀味;溫泉水常有味;有些地下水的H2S氣味;含溶解氧較多的帶甜味;含有機(jī)物較多的也常具有甜味;水中含NaCl帶有咸味,含MgSO4,Na2SO4等帶有苦味;含CuSO4帶有甜味,而Fe的水帶有澀味。 人的感官分辨嗅與味,不可避免帶有主觀性。目前對(duì)嗅與味尚無完全客觀的標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)的儀器,只有極清潔或 已消毒過的水才可用口嘗試。由于水溫對(duì)水的氣味有很大影響,所以測(cè)定嗅與味常常在室溫20℃和加熱(40-50℃)兩種情況下進(jìn)行。
此外,有人提出以臭氣濃度及臭氣強(qiáng)度指數(shù)來度量水質(zhì)的嗅覺屬性。臭氣濃度(TO)=200/a,式中a為感覺到臭氣的小水樣量(mL)。在給水水源的標(biāo)準(zhǔn)中,要求(TO)值低于3-5。 臭氣強(qiáng)度指數(shù)(PO)系指被測(cè)水樣稀釋到?jīng)]有臭氣為止時(shí)以百分率表示的稀釋倍數(shù)。 PO與TO通常具有如下關(guān)系:PO=lgTO/lg2(合田健,1989)。
3.顏色與色度
天然水經(jīng)常表現(xiàn)出各種顏色。湖沼水常有黃褐色、或黃綠色, 這往往是由腐殖質(zhì)造成的。水中懸浮泥沙和不溶解的礦物質(zhì)也長帶有顏色,例如粘土使水呈黃色;鐵的氧化物使水呈黃褐色; 氧化析出的硫使水呈藍(lán)色等等。各種水藻如球藻、硅藻等的繁殖使水呈黃綠色、褐色等。根據(jù)水的顏色,可以推測(cè)水中雜質(zhì)的數(shù)量和種類。色度是對(duì)天然的或處理之后的各種用水進(jìn)行水色測(cè)定時(shí)所規(guī)定的指標(biāo)。目前世界各國統(tǒng)一用氯化鉑酸鉀 (K2PtCl6)和氯化鈷(CoCl2.6H2O)配制的混合溶液作為色度的標(biāo)準(zhǔn)。
4.混濁度與透明度
水中若含有懸浮及膠體狀態(tài)的物質(zhì),常會(huì)發(fā)生混濁現(xiàn)象。地表水的混濁是由泥沙、粘土、有機(jī)物造成的。地下水一般比較清澈透明,但若水中含有Fe2+鹽,與空氣接觸后就可能產(chǎn)生Fe(OH)3,使水呈棕黃色混濁狀態(tài);海洋在近岸和河口區(qū)由于陸地徑流攜帶大量泥沙、粘土、有機(jī)物造成的。不同河流因流經(jīng)地區(qū)的地質(zhì)土壤條件不同,混濁程度可能有很大的差別。地下水一般比較清澈透明,但若水中含有Fe2+鹽,與空氣接觸后就可能產(chǎn)生Fe(OH)3,使水呈棕黃色混濁狀態(tài);海洋在近岸和河口區(qū)由于陸地徑流攜帶大量泥沙和其它有機(jī)物,水質(zhì)比較混濁而遠(yuǎn)岸海區(qū)水區(qū)水質(zhì)透明。
混濁度是一種光學(xué)效應(yīng),它表示光線透過水層時(shí)受到阻礙的程度。這種光學(xué)效應(yīng)和和微粒的大小及形狀有關(guān)。從膠體顆粒到懸浮顆粒都能產(chǎn)生混濁現(xiàn)象,其粒徑的變化幅度是很大的。所有有相同懸浮物質(zhì)含量的兩種水體若顆粒粒徑分級(jí)狀況不同,其混濁程度就未必相等。渾濁度的標(biāo)準(zhǔn)單位是以不溶性硅如漂白土、高嶺土在光學(xué)阻礙作為測(cè)量的基礎(chǔ),即規(guī)定1mgSiO2.L-1所構(gòu)成的混濁度為1度。把預(yù)測(cè)水樣與標(biāo)準(zhǔn)混濁度按照比濁法原理進(jìn)行比較就可以測(cè)得其混濁度。
透明度是表示水體透明程度的指標(biāo)。它與混濁度的意義恰恰相反。都表明水中雜質(zhì)對(duì)透過光線的阻礙程度。若把某一方面白色或黑白相間的圓盤作為觀察對(duì)象,透過水層俯視圓盤并調(diào)節(jié)圓盤深度至恰能看到為止,此時(shí)圓盤所在深度位置稱為透明度。
5.固體含量
天然水體中所含物質(zhì)大部分屬于固體物質(zhì),經(jīng)常有必要測(cè)定其含量作為直接的水質(zhì)指標(biāo)。各種固體含量可以分為以下幾類:(1)總固體。即水樣在一定溫度下蒸發(fā)干燥后殘存的固體物質(zhì)總量,也稱蒸發(fā)殘留物;(2)懸浮性固體。即將水樣過濾①,截留物烘干后的殘存的固體物質(zhì)的量,也就是懸浮物質(zhì)的含量,包括不溶于水的泥土、有機(jī)物、微生物等;(3)溶解性固體。即水樣過濾后,濾液蒸干的殘余固體量。包括可溶于水的無機(jī)鹽類及有機(jī)物質(zhì)??偣腆w量是懸浮固體和溶解性固體二者之和。此外還有可沉降固體,固體的灼燒減重等指標(biāo)。各種固體含量的測(cè)定都是以重量法進(jìn)行的,測(cè)定時(shí)蒸干溫度對(duì)結(jié)果的影響很大。一般規(guī)定的確105--110℃,不能徹底趕走鈣、鎂等結(jié)晶水。不易得到固定不變的重量;若在180℃蒸干,所得結(jié)果雖比較穩(wěn)定,但由于一些鹽類如CaCl2 、Ca(NO3)2MgCl2、Mg(NO3)2等具有強(qiáng)烈的吸濕性,極易吸收空氣中的水分,在稱量時(shí)也不易得到滿意的結(jié)果。因此測(cè)定的結(jié)果比較粗略。
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