耗氧量與水質(zhì)之間的關(guān)系

1、精選文檔耗氧量與水質(zhì)之間的關(guān)系有機物污染綜合指標1、有機物污染綜合指標    有機物目前已多達幾百萬種以上，對它們尚難以-區(qū)分與定量。因此，在工程實際中常接受有機物污染綜合指標（Comprehensive index of organics polluting）來表述。主要有溶解氧（DO）、耗氧量（OC）或高錳酸鹽指數(shù)（CODmn）、化學(xué)需氧量（CODcr）、生物化學(xué)需氧量（BOD5/20 ）、總有機碳（TOC）、總需氧量（TOD）和活性炭氯仿萃取物（CCE）、紫外吸光度值（UVA）、污水的相對穩(wěn)定度等（見表2.3）。其中BOD5/20 、COD、TOC

2、、TOD是目前最常用的有機物污染綜合指標。一些對人體毒害作用較大的有機污染物常接受各種物質(zhì)的專用指標，如揮發(fā)酚、醛、酮、三氯甲烷等。表2.3 有機物污染綜合指標序號指標符號含 義常用測定方法備 注1溶解氧DO溶解于水的中氧(mg/L)碘量法 2生物化學(xué)需氧量BOD在有氧條件下,微生物降解有機物質(zhì)的生物化學(xué)過程中所需要的氧量碘量法常用 即在溫度20培育5日的生化需氧量3耗氧量(高錳酸鹽指數(shù))OC(CODmn)肯定條件下,用 作氧化劑處理水樣所消耗氧化劑的量(mg/L)堿性高錳酸鉀法酸性高錳酸鉀法也有記為“CODmn”4化學(xué)需氧量CODcr肯定條件下,用 作氧化劑處理水樣所消耗氧化劑的量

3、(mg/L)重鉻酸鉀法也有記為“CODcr”5總有機碳TOC水中有機物總的碳含量（mgC/L）燃燒法 6總需氧量TOD水中有機物和還原性無機物在高溫下燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時的需氧量（mg/L）燃燒法 7活性炭氯仿萃取物CCE水中有機物在給定條件下，吸附在活性炭上，然后用氯仿（ ）萃取所測定的有機物量（mg/L）萃取法 8紫外吸光度UVA某些有機物對紫外線的吸光度適用于低濃度有機污染物測定9污水的相對穩(wěn)定度污水中氧的儲備量（包括DO、 、 ）與該污水某一時刻BOD的百分比污水的相對穩(wěn)定度越低，表示污水中有機物的含量越高10可同化有機碳AOC可被水中微生物所利用的有機

4、物微污染水重要指標  耗氧量的物理化學(xué)意義      耗氧量（Oxygen consumed, 或Oxygen consumption，OC）又稱為高錳酸鹽指數(shù)（Permanganate index）、可氧化性（Oxidisability）、錳法化學(xué)需氧量（Chemical Oxygen Demand determined with potassium permanganate method,簡稱CODmn）。    耗氧量是指將水樣加入肯定量高錳酸鉀溶液，在酸性條件下加熱肯定時間后進

5、行測定，以計的高錳酸鉀氧化所消耗的量（O2mg/L）。它反映了水中懸浮的和可溶的能被高錳酸鉀氧化的那一部分有機物和無機物的量。耗氧量是反映水質(zhì)受到污染（特殊是有機物污染）的替代水質(zhì)指標之一。它不是反映水質(zhì)受到污染的那些具體污染物的特征，而是反映各個污染物可被高錳酸鉀氧化的共性。    與耗氧量相像的另一個替代水質(zhì)指標是重鉻酸鉀化學(xué)需氧量（Chemical Oxygen Demand determined with potassium bichromate method ,簡稱CODcr），它是以重鉻酸鉀代替高錳酸鉀，并在不同于耗氧量的介質(zhì)條件和反應(yīng)時間下

6、所測得的以O(shè)2計的重鉻酸鉀氧化所消耗的量。重鉻酸鉀能氧化大部分有機物。表2.4列出了CODmn和CODcr氧化率的測定數(shù)據(jù)。    所謂化學(xué)需氧量（COD）是指，在肯定條件下，接受肯定的強氧化劑處理水樣時，所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個指標，例如水中還原性物質(zhì)有各種有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等，其中主要是有機物。因此，COD往往作為衡量水中有機物質(zhì)含量多少的指標，COD越大，說明水受有機物污染越嚴峻。化學(xué)需氧量的測定，隨所測水樣中還原物質(zhì)和測定方法不同，其測定值也不同。目前應(yīng)用最普遍的測定法是高錳酸鉀氧化法和重鉻酸鉀氧化法。其中

7、，高錳酸鉀（KmnO4）氧化法氧化率低，但較簡便，在測定水樣中有機物含量的相對比較值時，可以接受：重鉻酸鉀（K2Cr2O7）氧化法氧化率高，再現(xiàn)性好，適用于測定水樣中有機物總量。表2.4 CODCr與CODMn氧化率測定化合物氧化率/%化合物氧化率/%CODcrCODmnCODcrCODmn甲 酸970914甲 苯98.7<1乙 酸96037苯 酚99.263-73丙 酸96.08苯 胺13.386-108檸檬酸81.560葡萄糖98.059甲 醛96.68蔗 糖95.175乙 醛45.18乳 糖10170丙 醛86.00可溶性淀粉86.961乙 醚31.91纖維素92.00甲 醇96.

8、027谷氨酸1056乙 醇95.211甘氨酸1043乙酯78.64丙氨酸96.3<1苯1000蛋氨酸98.34  耗氧量與水質(zhì)之間的關(guān)系      耗氧量高的水反映其受到有機物較多的污染。水的耗氧量與水質(zhì)之間的關(guān)系（Connection between water quality and oxygen con-sumption）如下：耗氧量與水的感官性質(zhì)的關(guān)系：水的耗氧量高，水的有機污染較重；有機物中有些致嗅、致味、有些致色，如腐殖質(zhì)含量高，水的色度也高。可見，耗氧量與水的感官性質(zhì)正相關(guān)。耗氧量與水致傳染病的關(guān)系：耗氧

9、量不僅反映水受到有機污染的程度，而且反映水的凈化程度。受污染的水或凈化不良的水都會導(dǎo)致疾病。例如，耗氧量高的水質(zhì)，消毒后余氯簡潔消逝，微生物易于生長繁殖，會引起腸道疾病。消化道疾病（包括肝癌）與耗氧量正相關(guān)。我國19851988年2074個縣調(diào)查顯示，以耗氧量3 mg/L為衛(wèi)生標準時，耗氧量超標率為13.3%，19851994年35個大城市統(tǒng)計表明，供水耗氧量不合格率為23%。耗氧量高不僅增加飲用水的微生物風(fēng)險，而且增加飲用水的化學(xué)風(fēng)險，如消毒副產(chǎn)物增多。耗氧量與水的致突變性的關(guān)系：能抑制DNA修復(fù)功能的化合物均為致突變物。美國在自來中曾發(fā)覺45種致突變物，如三鹵甲烷、DDT、百草枯、亞硝胺、

10、苯、砷、烷基汞等。此外，水中腐殖質(zhì)和其他一些有機物，是消毒副產(chǎn)物（DBPs）的前體物，而且也會產(chǎn)生致突變物、致癌物。全部有機污染物都可以測定為TOC、 、 及BOD，因此耗氧量與被有機污染的水的致突變性有肯定的相關(guān)性。耗氧量與水的致癌性也有相關(guān)性。      總之，耗氧量是反映水質(zhì)受到污染（特殊是有機物污染）的替代水質(zhì)指標之一，因此耗氧量與水質(zhì)的關(guān)系，實質(zhì)上則是水質(zhì)污染（特殊是有機物污染）一水的感官性質(zhì)、水致腸道疾病、水的致突變性、致癌性等水質(zhì)的關(guān)系。 耗氧量與其他水中有機物替代水質(zhì)指標的關(guān)系   

11、60;   水中有機物替代水質(zhì)指標除CODMn和CODcr外，還有TOC、BOD和EUV(254)。     總有機碳（Total organic carbon，簡稱TOC）是指，在950高溫下使水中有機物氣化、燃燒，有機物中的碳轉(zhuǎn)化為CO2，通過紅外分析儀測定其CO2，即可知總有機碳在水中的濃度。水中的碳酸鹽、重碳酸鹽也會生成CO2，需另行測定而予以扣除。若在測定之前將水樣經(jīng)0.45m濾膜過濾，則所測得的總有機碳即為溶解性有機碳（DOC）。    生化需氧量（Bio-chemical oxygen de

12、mand，簡稱BOD）是在有氧的條件下，由于微生物的作用，水中能分解的有機物完全氧化分解時所消耗氧的量稱為生化需氧量（BOD）。BOD是以水樣在肯定溫度（如20）下，并在密閉容器中保存肯定時間后溶解氧所削減的量（mg/L）來表示的。當溫度在20時，一般有機物約需20天時間就能基本完成氧化分解過程，而要全部完成這一分解過程就需100天。鑒于如此長的時間不利于實際生產(chǎn)把握，目前便規(guī)定在20下培育5天作為測定BOD的標準，這樣所測得的生化需氧量為五日生化需氧量，用BOD5表示。假如是培育20天作為測定BOD的標準，則用BOD20表示。生化需氧量能間接地表示水中有機物質(zhì)的含量及其污染程度。BOD5可反

13、映水體中可生化有機物的50%70%。     紫外光消光值（EUV(254)）是指水中芳香烴、帶共軛雙鍵的化合物等有機物對紫外光有肯定的吸取，特殊是水中腐殖質(zhì)（其組成大多為芳烴）類物持在260300nm作測定，水樣的EUV值與水中腐殖質(zhì)呈正相關(guān)。因此，紫外光消光值記為（EUV(254)），用來反映水中有機物（特殊是腐殖質(zhì)類）含量及其污染程度。      對于某一特定的水源水、出廠水、管網(wǎng)水，所測得的CODMn、CODcr、TOC、BOD5、（EUV(254)）值都反映了該特定水樣的有機物存在量，經(jīng)較長時間

14、、并積累肯定量數(shù)據(jù)，便可求得這5項水質(zhì)指標之間的比值。這樣，知道其中一個指標值，便可大體上知道其余4個指標的估量值。一般使用CODMn和EUV指標進行測定，因其設(shè)備簡潔、測定便利，故對指導(dǎo)生產(chǎn)有重要作用。    水的耗氧量與水的致突變性關(guān)系      水的耗氧量及化學(xué)需氧量、總有機碳、紫外消光值等，均與致突變性、致癌性呈正相關(guān)。耗氧量高的水，特殊是水加氯后，對人體健康具有致突變風(fēng)險和致癌風(fēng)險。水的耗氧量與水的致突性親密相關(guān)（Close connection of oxygen consumption and mutagenici-ty of water），其實質(zhì)則是水質(zhì)污染導(dǎo)致水的致突變性和致癌性。其中，水質(zhì)污染包括生活污水污染、工業(yè)廢水污染、腐殖質(zhì)污染及其他污染。     測試結(jié)果表明：生活污水，特殊是糞水污染的水，不僅耗氧量高，而且加氯后消毒副產(chǎn)物的Ames致突變率隨之增高。受到工業(yè)廢水污染的水之耗氧（以CODMn、CODcr 、BOD5 表示）量增加。其中有些有機物可