第二节 水质指标与水质标准
总固体 （TS） 一定温度下一定体积水样蒸发至干所残留的固体物质总量
常用蒸发烘干温度：103～105 ℃；单位：mg/L 灼烧减重 挥发性固体 固定性固体 总可滤残渣 溶解固体 悬浮固体
灼烧 600℃
总固体
过滤 0.45µ m
总不可滤残渣
例1-1：将某污水水样100mL置于重量为46.4718g的古氏坩埚中过滤， 坩埚在105℃下烘干后称重为46.5036g，然后再将此坩埚置于600℃下 灼烧，最后称重为46.4848g。另取同一水样100mL，放在重量为 67.9624g的蒸发皿中，在105℃下蒸干后称重为68.0138g。试计算该水 样的总固体、悬浮固体、溶解固体、挥发性悬浮固体和固定性悬浮固 体量各为多少mg/L？
)
k与T
k1(T2 ) k1(T1 ) T2 T1
k1(T ) k1(20)1.047T 20
θ、 T
L与 T
La (T ) La (20) (0.02T 0.6)
第二节 水质指标与水质标准
例1-3：某废水20℃时的BOD5是150mg/L，已知此时 k1=0.10d-1，求该废水15℃时的BOD5。
B8978-96
污水综合排放标准
第二节 水质指标与水质标准
《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）
依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低 依次划分为五类：
I类 主要适用于源头水、国家自然保护区； Ⅱ类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护 区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼 鱼的索饵场等； Ⅲ类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护 区、鱼虾类越冬场、泅游通道、水产养殖区等渔业 水域及游泳区； IV类 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱 乐用水区； V类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。
46.5036 g ? 悬浮固体 ? 挥发性悬浮固体
46.4718g
67.9624g 溶解固体？ ? 总固体 68.0138g
46.4848 g
固定性悬浮固体？
第二节 水质指标与水质标准
2、化学水质指标
（1） 非专一性指标
电导率 总含盐量 碱度 硬度 表示水样中可溶解性电解质总量。 水中各种溶解性矿物盐类的总称。 一般来源于水样中OH-、CO32-、HCO3-离子。 关系到水的许多化学反应过程。 可溶性钙盐和镁盐组成，引起沉积和结垢现象。
第二节 水质指标与水质标准
100mL水样
0.40mL HCl
100mL水样
7.20mL HCl
硬 度
水中的两价金属离子与肥皂作用生成沉淀和与
水中某些阴离子化合生成水垢而产生硬度。
Ca2+ Mg2+
HCO3－、 CO32－、 SO42－、 Cl－、 NO3－、 SiO32+ 碳酸盐硬度——由钙、镁的碳酸盐和重碳酸盐形成 （暂时硬度） 非碳酸盐硬度——由钙、镁的硫酸盐和氯化物形成 （永久硬度）
时间t
图1－20 有机物质好氧分解的两个阶段
反应动力学
——第一阶段生化需氧量
碳化阶段的反应速率与当时剩有有机物浓度成正比。
d ( La L) k1 L dt
dL k1 L dt
La — 第一阶段生化需氧量
L — 任何时日剩余有机物浓度 Lt — t时剩余有机物浓度
Lt ln k1 t La
图1－5 武汉东湖大面积死鱼 第一节 水的循环与污染
图1－6 海底油田井喷
图1－8 赤潮
图1－7 原油污染的海岸 第一节 水的循环与污染
图1－9 微山湖被污染
图1－10 云南滇池爆发蓝藻
第一节 水的循环与污染
太湖天下秀
图1－11龙头马迹
图1－12太湖风光
图1－13太湖风光
图1－14 太湖春晓
太湖蓝藻爆发
二、水质标准
水质标准 —— 环境标准的一种，它对各种水体的水
质提出具体的限制和要求。
GB3838-2002 GB5749-85 CJ3020-93 GB/T14848-93 GB11607-89 GB5084-92 GB3097-97 GB12941-91 地表水环境质量标准 生活饮用水卫生标准 生活饮用水水源水质标准 地下水质量标准 渔业水质标准 农田灌溉水质标准 海水水质标准 景观娱乐用水水质标准
冰川、冰帽（77.2%）
淡水（<3%）
地下水、土壤水(22.4%) 江河、湖泊（0.36%）
我国水资源的特点： a 总量丰富，人均量少；
b 时空分布不均衡。
第一节 水的循环与污染
二、水循环
水循环分为自然循环和社会循环
凝结
自 然 循 环 社 会 循 环
水汽
蒸腾 蒸发
云
雨、雪、雹
地表水
生产、生活
地下水、 土壤水 生活污水 生产废水
（4） 溶解性气体
氧气 生物呼吸所需，腐蚀金属，水体缺氧会产生 CH4、H2S等有害气体。 大多数天然水系中碳酸体系的组成物。
第二节 水质指标与水质标准
二氧化碳
总含盐量 ——也称总矿化度，
水中各种溶解性矿物盐类的总称
总含盐量（mg/L）＝∑阳离子（mg/L）＋ ∑阴离子（mg/L）
水中主要的阳离子：Ca2+、Mg2+、Na+、K+ 水中主要的阴离子：HCO3－、CO32－、SO42－ 、Cl－
碱 度
——
水接受质子的能力
在水中离解或水解后生成可与强酸（或H+）反应的物质总量 酚酞 酚酞碱度 强碱、弱碱、 强碱弱酸盐、 有机碱等中和滴源自法P甲基橙碱度 T
红→无 甲基橙 黄→红
第二节 水质指标与水质标准
例1-2：取某河水水样100mL，用0.1000mol/L的HCl溶液测定
其碱度，先以酚酞作指示剂，消耗了HCl溶液0.40mL；另取该 水样100mL，以甲基橙作指示剂， 用HCl溶液滴定消耗了 7.20mL。求该水样的酚酞碱度、甲基橙碱度、总碱度。 0.1000moL/L HCl 酚酞 0.1000moL/L HCl 甲基橙 单位：mmoL/L
lg Lt k1t La
k1=0.434k1' — 耗氧速率常数
Lt La 10 k1t
第二节 水质指标与水质标准
第一阶段生化需氧量反应动力学公式 xt
xt La Lt La (1 10 )
xt La Lt La (1 e
k1t
k1t
Lt La 10 k1t
第二节 水质指标与水质标准
《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
按排放污染物的性质分为两类污染物: （1）第一类污染物
指能在环境或动植物体内积累，对人体健康产生长远不良影响。（要
求一律在车间或车间处理设施排出口采样，最高允许排放浓度必须符合表1 －7，不得用稀释法处理）
（2）第二类污染物
指长远影响小于第一类污染物质。（要求在排污单位排放口采样，最 高允许排放浓度必须符合表1－8，可用稀释法处理）
第二节 水质指标与水质标准
总需氧量TOD —— 将水样中的有机物在900℃ 高温下燃烧
变成稳定氧化物时所需的氧量，常用mgO/L表示。 总有机碳TOC —— 将水样在900~950℃ 高温下燃烧，有机碳 即氧化成CO2，测量所产生的CO2的量，即可求出水样的总 有机碳值，常用mgC/L表示。
图1－21 TOC测定仪
图1－15 纯净水缺货
图1－16 太湖蓝藻
四、水污染的分类和影响
能使水体的水质、生物质、底泥质量恶化的各种物质
化学性污染 水体污染 物理性污染
根据其性质
生物性污染
图1－17 受污染的长江流域（1）
第一节 水的循环与污染
水体污染物
1、化学性污染物
图1－17 受污染的长江流域（2）
1）无机污染物质：酸、碱及一些无机盐类 2）无机有毒物质：重金属（汞、镉、铅等） 3）有机有毒物质：有机农药、多环芳烃、芳香胺等 4）需氧污染物质：碳水化合物、蛋白质、脂肪和酚等 5）植物营养物质：含氮、磷的化合物 6）油类污染物质
第二节 水质指标与水质标准
一、水质指标
溶解物质
10-5 10-9 10-4 10-7 10-3 10-6
胶体物质
10-2 10-5 10-1 10-4 1 10-3
悬浮物质
10 10-2 100 (μ m ) 10-1 ( mm )
图1－19 按颗粒尺寸进行物质分类
水质 —— 水的品质，指水与其中所含的杂质共同表现 出来的物理学、化学和生物学的综合特性。 水质指标 —— 水中杂质的种类、成分和数量，是判 断水质的具体衡量标准。 物理性指标 化学性指标 生物学指标
第二节 水质指标与水质标准
1、物理学水质指标
（1）感官物理性状指标：温度、混浊度、嗅和味 、色度等
（2）其它物理性状指标：总固体、悬浮固体、电导率等
浊度
水中不溶性物质对光线透过时产生的阻碍程度。 （水中悬浮物或胶体状颗粒物质） 色度 感官性指标，水中悬浮物、胶体或溶解物质均可生色。
表色：由水中悬浮物、胶体物质和溶解物质共同引起的颜色。 真色：除去水中悬浮物质后所呈现的颜色。
第二节 水质指标与水质标准
生物化学需氧量（BOD）
表示水中有机物在有氧条件下经好氧微生物氧化分解所 需氧量。用单位体积污水所耗氧量表示（mgO/L）
碳化＋硝化
有机物有 氧生物分 解过程
碳化阶段 硝化阶段
需 氧 量
碳化
LN(NOD)
第一阶段 BOD
La(BODu)
20℃ BOD5
第二节 水质指标与水质标准
总硬度测定 —— EDTA络合滴定法