( 抱歉,第二句是直接從英文“It's a measure of the condition of water relative to the requirements of one or more biotic species and or to any human need or purpose”. 翻譯的,有點(diǎn)拗口。)
個(gè)人認(rèn)為: 這個(gè)定義反映了人類自古以來(lái)對(duì)待自然資源的態(tài)度,那就是“對(duì)人有什么用?” (在今天,相信沒(méi)有人會(huì)對(duì) “水是地球上最寶貴的資源” 這個(gè)說(shuō)法有異議了)
就目前的認(rèn)知而言,水是地球生物生長(zhǎng)、繁衍的源泉;也是滿足人類生活、生產(chǎn)、游戲等活動(dòng),乃至精神層面的高級(jí)需求(腦中閃過(guò)“逝者如斯乎”等等若干歌詠水的詩(shī)詞)的要素;當(dāng)然,還是這個(gè)星球生態(tài)環(huán)境安全的基礎(chǔ)。
(不好意思,不小心似乎成了白話版的“水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基”)
水的優(yōu)劣是依據(jù)不同的水質(zhì)指標(biāo)來(lái)進(jìn)行衡量的。
不同用途的水有著不同的水質(zhì)指標(biāo)要求。
自然界中的水,是由水分子和其他物質(zhì)(雜質(zhì))組成的混合物質(zhì)。(重點(diǎn)來(lái)了:人們常說(shuō)的水,其實(shí)并不只是化學(xué)課本里的那個(gè)分子式是H2O,被稱作水分子的物質(zhì)。)
完全不含雜質(zhì)的水,在地球的自然狀態(tài)下是不存在的。而且,就算費(fèi)了九牛二虎之力生產(chǎn)出雜質(zhì)含量極低的純水,除了昂貴,也是不適合地球生物直接飲用的。
(有一則網(wǎng)上流傳的故事:美國(guó)IBM公司伯靈頓水廠的環(huán)保部門(mén)經(jīng)理埃里克·伯利納,忍不住嘗試喝了一小口IBM半導(dǎo)體工廠中經(jīng)過(guò)18道工序制備的,去除了雜質(zhì)的“超純水”,評(píng)價(jià)是:“根本不好喝。味道很沖、很苦,太難喝了”)
正是由于水中雜質(zhì)的存在,才使得人們?nèi)粘=佑|到的水表現(xiàn)出各種不同的物理、化學(xué)、生物學(xué)特性。
水質(zhì)指標(biāo)就是表征水的這些不同特性的參數(shù),又或者是水中除水分子之外的其他物質(zhì)(雜質(zhì))濃度的量
水質(zhì)指標(biāo)的種類和數(shù)量是伴隨著人類社會(huì)的發(fā)展,尤其是人口增加帶來(lái)的水使用范圍的擴(kuò)大、水處理工業(yè)的發(fā)展以及分析技術(shù)的進(jìn)步不斷增加的。
在農(nóng)耕時(shí)代,水的用途主要是飲用、灌溉、洗滌等;那時(shí)候的飲用水,基本都是直接取自河流、湖泊或者居住地附近的井水、泉水。基本不用處理或者只需要簡(jiǎn)單的沉淀、過(guò)濾就能滿足人們使用的要求。先民們用來(lái)判斷水是否可以喝(書(shū)面語(yǔ)是“直接飲用”)的那些水質(zhì)指標(biāo),都是諸如嗅味、顏色、透明度、肉眼可見(jiàn)雜質(zhì)等少數(shù)幾個(gè)物理指標(biāo);
PS: 古人已經(jīng)會(huì)根據(jù)水質(zhì)的差異來(lái)決定水的不同用途,有詩(shī)為證:“滄浪之水清兮,可以濯吾纓;滄浪之水濁兮、可以濯吾足。”白話就是:“河水清清洗帽纓;河水渾濁可洗腳”
特別要感謝我們聰明的祖先,不知從什么時(shí)候開(kāi)始讓中國(guó)人養(yǎng)成了喝白開(kāi)水的好習(xí)慣。雖然可能那時(shí)候的人們還沒(méi)有一丁點(diǎn)兒水源性疾病的概念,但是燒開(kāi)水確實(shí)能殺死水中的致病微生物。這個(gè)習(xí)慣保持至今,讓不少中國(guó)人免受了由喝生水帶來(lái)的疾病折磨。(熱水是好的,那些讓生病的女友多喝熱水的男朋友們,就算你們常常被吐槽,對(duì)的事情,還是要堅(jiān)持的)
科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,帶動(dòng)了各種分析設(shè)備的發(fā)明,從而發(fā)現(xiàn)了許多原來(lái)一直在水中存在,但是卻不為人知的其他物質(zhì)(不管你知不知道,它都一直在那兒),水質(zhì)指標(biāo)的數(shù)量開(kāi)始有了增加。最著名的例子有:直到17世紀(jì),荷蘭人列文虎克才用自己發(fā)明的顯微鏡第一次觀察到雨水中存在的大量微生物。
進(jìn)入工業(yè)化時(shí)代以來(lái),現(xiàn)代城市也開(kāi)始出現(xiàn),城市里的場(chǎng)景是:隨著越來(lái)越多的人們聚居在城市中,不能再像以前住在鄉(xiāng)下那樣能隨便打水了,就出現(xiàn)了自來(lái)水廠
(小時(shí)候聽(tīng)我爺爺講,我老家在嘉陵江邊,在沒(méi)有自來(lái)水以前,城里人除了用井水,還要靠買江水。我太爺爺年輕時(shí)就做過(guò)挑水工人,每天清早都會(huì)去到江邊,用水桶打上江水,然后擔(dān)著水爬好幾百級(jí)臺(tái)階,到城里叫賣)
后來(lái),人們?nèi)粘I町a(chǎn)生的污水也不能隨意亂排了,建起了污水處理廠;在大型工廠里,也必須對(duì)水進(jìn)行處理,才能用于生產(chǎn);用過(guò)的水,也必須處理以后才能排放到環(huán)境中。
這個(gè)時(shí)期,一方面由于化學(xué)工業(yè)等重工業(yè)的飛速發(fā)展,新的化學(xué)物質(zhì)不斷產(chǎn)生,最終都會(huì)經(jīng)過(guò)各種不同的途徑進(jìn)入到水中。另一方面由于伴隨著發(fā)達(dá)國(guó)家城鎮(zhèn)化、工業(yè)化發(fā)展起來(lái)的飲用水、污水處理、工業(yè)水處理工業(yè)的快速成長(zhǎng)(大型工廠,像采用蒸汽發(fā)電的火電廠,必須對(duì)水進(jìn)行處理、凈化,才能進(jìn)入鍋爐,防止造成水在鍋爐里結(jié)垢),出現(xiàn)了大批水處理工藝參數(shù)、綜合指標(biāo)等新型水質(zhì)指標(biāo)。
同時(shí),各種水處理化學(xué)品被普遍應(yīng)用于水處理過(guò)程,最終都會(huì)有殘留在水中。所有這些因素,導(dǎo)致水質(zhì)指標(biāo)的數(shù)量出現(xiàn)了爆炸式的增長(zhǎng)。
第二句話信息量有點(diǎn)大,舉個(gè)例子:
在現(xiàn)代飲用水廠,在除藻、絮凝、消毒等工藝,會(huì)有各種不同的水處理化學(xué)品被加入水中,以保證到達(dá)居民家中的自來(lái)水達(dá)到可飲用的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),其中最著名的就是用來(lái)殺滅細(xì)菌、病毒等微生物的液氯。
氯進(jìn)入水中以后,會(huì)和水分子以及水中其他的雜質(zhì)發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng),除了生成具有殺菌功能的次氯酸以外,還會(huì)和水中的有機(jī)物反應(yīng)生成一系列新的被稱作消毒副產(chǎn)物的含氯有機(jī)化合物(據(jù)說(shuō)有致癌風(fēng)險(xiǎn),消毒副產(chǎn)物在當(dāng)今的飲用水界不小心就成了網(wǎng)紅)。
自來(lái)水中溶解的氯氣以及次氯酸等具有殺菌功能的化學(xué)物質(zhì),被統(tǒng)稱為余氯;由于余氯的量關(guān)系到水中微生物的滋生情況,有時(shí)也被作為微生物指標(biāo)。
那些死去的細(xì)菌和藻類,還會(huì)釋放內(nèi)毒素或藻毒素等物質(zhì)到水中。
上面提到這些化學(xué)物質(zhì),幾乎都成為了重要的飲用水水質(zhì)指標(biāo)。
另外,在紫外消毒工藝出現(xiàn)以前,氯消毒也是城市污水(包括醫(yī)院廢水)主要的消毒工藝。消毒過(guò)程產(chǎn)生的副產(chǎn)物自然也會(huì)隨著經(jīng)過(guò)處理的污水進(jìn)入到環(huán)境水體中;城市污水的排放標(biāo)準(zhǔn)中也有了對(duì)相應(yīng)水質(zhì)指標(biāo),如三氯甲烷和可吸附鹵素(AOX)濃度的最高值要求。
隨著水的利用日益增加,人類對(duì)水的認(rèn)知也不斷深入,作為一門(mén)應(yīng)用科學(xué)的水質(zhì)學(xué)應(yīng)運(yùn)而生,其研究的主要目的就是為了解決水環(huán)境保護(hù)和水利用過(guò)程中諸多涉及水質(zhì)的實(shí)際問(wèn)題(當(dāng)然,相信也有某些科學(xué)家只是單純的為了滿足好奇心而從事水質(zhì)研究的)。
從實(shí)用角度來(lái)看,可以從四個(gè)維度來(lái)分析人們獲取水質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)的目的:
了解雜質(zhì)濃度;預(yù)測(cè)水質(zhì)變化;控制和優(yōu)化水處理工藝;評(píng)估水質(zhì)安全。
了解雜質(zhì)(污染物)濃度,很容易理解,主要就是獲得水中雜質(zhì)(尤其是有害成分)的濃度數(shù)據(jù),根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,現(xiàn)在各國(guó)的污染物排放監(jiān)管法規(guī)越來(lái)越嚴(yán)格(例如:中國(guó)將在2018年1月1日正式實(shí)施的“環(huán)境保護(hù)稅法“明確了以排放水中的污染物當(dāng)量來(lái)征收環(huán)境稅);或者指導(dǎo)水的分級(jí)使用(灌溉、游戲、作為飲用水水源、景觀、各種工業(yè)用途等等);或者諸如水中污染物濃度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值報(bào)警等等作用。
預(yù)測(cè)水質(zhì)變化:環(huán)境中天然狀態(tài)下水,會(huì)隨著外部環(huán)境條件的改變而發(fā)生變化;而人工處理的水,在處理、儲(chǔ)存、輸送、使用過(guò)程中也會(huì)發(fā)生變化,需要基于水質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù),對(duì)水質(zhì)變化做出預(yù)測(cè),降低水質(zhì)安全風(fēng)險(xiǎn)。
控制和優(yōu)化水處理工藝:控制和優(yōu)化水處理工藝的目的是保證處理后的水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,節(jié)約處理過(guò)程的能耗,節(jié)省水處理化學(xué)藥品的消耗。所有的控制和優(yōu)化都離不開(kāi)水質(zhì)數(shù)據(jù)的支持。
評(píng)估水質(zhì)安全: 重要的內(nèi)容最后講。其實(shí)前面所做的一切都是為了水安全(水安全包括充足的水量和水質(zhì)安全兩個(gè)方面的內(nèi)容,這里我們只討論水質(zhì)安全問(wèn)題)。
狹義的水質(zhì)安全是主要指飲用水以及和人體直接接觸的各種水(泳池、醫(yī)療用水等)-這是人們最關(guān)心的;現(xiàn)在還加上了生態(tài)安全的問(wèn)題,人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了,環(huán)境水質(zhì)的惡化將會(huì)嚴(yán)重影響生態(tài)安全。
廣義的水質(zhì)安全還包括生產(chǎn)安全,對(duì)工業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō),水質(zhì)會(huì)影響到工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)裝置和設(shè)備的運(yùn)行安全(如鍋爐、汽輪機(jī)、加熱管線等等);以及最終產(chǎn)品的品質(zhì)(前面說(shuō)過(guò)的IBM半導(dǎo)體工廠的用水必須是經(jīng)過(guò)若干工序嚴(yán)格處理的超純水,否則,根本做不出合格的芯片-(按照電子工業(yè)的術(shù)語(yǔ)叫“良品率”低)。污染水體對(duì)種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害更是眾人皆知,這里不再啰嗦。
目的清楚了,接下來(lái)讓我們看看目前具體有哪些水質(zhì)指標(biāo):
1、 先說(shuō)簡(jiǎn)單的物理指標(biāo),最早的物理指標(biāo)大多是通過(guò)人的感官就能觀察到的一些性質(zhì),如:透明度、嗅味,渾濁度、顏色(色度)、溫度等等。古人的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)告訴我們,這些指標(biāo)在評(píng)估水質(zhì)安全方面的價(jià)值了;發(fā)展到今天,濁度、透明度、色度等好些水質(zhì)指標(biāo)已經(jīng)得以量化,可以通過(guò)分析儀器準(zhǔn)確測(cè)量了。
2、 成分指標(biāo): 天然水體中包括重金屬離子、無(wú)機(jī)陰離子(氯離子、硫酸根等)、溶解氣體(氧、二氧化碳等)、溶解性有機(jī)物等在內(nèi)的各種天然雜質(zhì);微生物、藻類及其代謝產(chǎn)物,以及經(jīng)過(guò)各種途徑(雨水、土壤流失、人和動(dòng)物的排泄物等等)進(jìn)入水體的人工合成化合物,乃至這些物質(zhì)在自然界的反應(yīng)產(chǎn)物或者通過(guò)生物體代謝的產(chǎn)物。這些物質(zhì)隨著分析技術(shù)的發(fā)展而逐漸被發(fā)現(xiàn),就像前面提到的列文虎克發(fā)現(xiàn)水中微生物的故事,許多水質(zhì)指標(biāo)都是這樣出現(xiàn)的。
成分指標(biāo)也包括在飲用水、工業(yè)用水,凈化后的污水以及再生水等經(jīng)過(guò)人工處理的水中,人為添加的水處理化學(xué)品及其反應(yīng)產(chǎn)物,如飲用水中的余氯和消毒副產(chǎn)物等。(飲用水中最具代表性的一類消毒副產(chǎn)物是三鹵甲烷;由于三鹵甲烷的含量很低,直到20世紀(jì)六十年代一種叫做“電子捕獲器(ECD)“的分析設(shè)備的出現(xiàn),才被人們所知)
成分指標(biāo)分為單一成分指標(biāo)和綜合成分指標(biāo)。綜合指標(biāo)是指具有相同或者相似化學(xué)、生物學(xué)特性的一類物質(zhì)的量。比如:總有機(jī)碳、總磷、總氮、PH值、細(xì)菌總數(shù)等等。
成分指標(biāo)是數(shù)量最為龐大的一類水質(zhì)指標(biāo),目前各種水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中提到的化學(xué)指標(biāo)、重金屬指標(biāo)、微生物指標(biāo)等一般都屬于成分指標(biāo)范疇,由于新的化學(xué)物質(zhì)的研制、生產(chǎn)和使用,一直都不斷在出現(xiàn)新的成分指標(biāo)。
3、 評(píng)估性綜合指標(biāo):這類指標(biāo)不是指水中某種已知雜質(zhì)的濃度,而是表征在水中的化學(xué)生物成分和物理特性的共同作用下,水會(huì)表現(xiàn)出某些特定的化學(xué)或生物學(xué)屬性或能力。評(píng)估及綜合性指標(biāo)往往通過(guò)人為設(shè)定實(shí)驗(yàn)條件得到結(jié)果,這類指標(biāo)中最有代表性就是大家耳熟能詳?shù)腃OD(化學(xué)耗氧量),表示在特定條件下,水中能被強(qiáng)氧化劑氧化的物質(zhì)需要的氧的量;
COD現(xiàn)在是評(píng)估水有機(jī)污染程度最重要的指標(biāo)。其他常用的評(píng)估性綜合指標(biāo)還有硬度(最初表示水中離子沉淀肥皂的能力)、堿度、BOD(生化需氧量)等等。
生物毒性指標(biāo),生物毒性表示水中的化學(xué)雜質(zhì)整體所表現(xiàn)出來(lái)的對(duì)某種生物的毒性效應(yīng)。主要分為急性毒性指標(biāo)和遺傳毒性指標(biāo),是快速評(píng)價(jià)未知成分的水是否安全的非常有價(jià)值的指標(biāo)(現(xiàn)實(shí)中,受制于技術(shù)水平、分析成本等諸多因素,現(xiàn)在的分析技術(shù)無(wú)法做到分析窮盡水中所有的成分)。
在實(shí)際應(yīng)用中,“生物毒性“作為一類特殊的評(píng)價(jià)性指標(biāo),常用來(lái)直接評(píng)估飲用水水質(zhì)安全性。具體方法是選用某種生物(如發(fā)光細(xì)菌或者大型蚤、藻類等等)作為標(biāo)準(zhǔn)樣品生物,用儀器檢測(cè)這些生物接觸待測(cè)水樣后的反應(yīng)。
4、 水質(zhì)轉(zhuǎn)化潛能指標(biāo),反應(yīng)水質(zhì)在諸如處理、儲(chǔ)存、輸配過(guò)程中隨時(shí)間發(fā)生變化的趨勢(shì)或者評(píng)估加入某種化學(xué)物質(zhì)以后水質(zhì)的變化潛能;主要分為水質(zhì)穩(wěn)定性(生物穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性)和水處理特性兩類;
例如,“消毒副產(chǎn)物生成勢(shì)“這個(gè)指標(biāo)就是在水處理過(guò)程中,用來(lái)衡量水源加入氯氣(或其他消毒劑)消毒以后消毒副產(chǎn)物的生成潛力的。
“同化有機(jī)碳(AOC)”,則用來(lái)評(píng)估飲用水在輸配管網(wǎng)中微生物的最大生長(zhǎng)潛力(在輸配管網(wǎng)中,水中的余氯、鈣鎂離子、硫酸鹽等化學(xué)物質(zhì)、微生物,以及管道自身的材質(zhì)、管壁附著的微生物、水垢以及水流速等的相互作用,形成了一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng),AOC作為生物穩(wěn)定性指標(biāo),和其他的生物和化學(xué)穩(wěn)定性指標(biāo)是評(píng)估和預(yù)測(cè)飲用水經(jīng)過(guò)管網(wǎng)輸配,到達(dá)居民家中時(shí)水質(zhì)狀況的重要指標(biāo);例如:打開(kāi)水龍頭,出現(xiàn)“黃水”,往往是因?yàn)樗幕瘜W(xué)穩(wěn)定性出了狀況,輸水管道被腐蝕,鐵溶解到了水中。
廣義上講,水質(zhì)評(píng)價(jià)常常用到的BOD也是衡量廢水可生化性能的一個(gè)非常有用的指標(biāo)(BOD本身還是評(píng)價(jià)水有機(jī)污染的水質(zhì)指標(biāo)和廢水生物處理工藝中重要的工藝指標(biāo))。
另外,現(xiàn)在常常出現(xiàn)某地湖泊水庫(kù)藻類爆發(fā)的新聞,主要就是因?yàn)樗w中的氮磷等物質(zhì)濃度超過(guò)一定水平(常說(shuō)的“富營(yíng)養(yǎng)化”),在適宜的環(huán)境條件下(溫度、日照、水流速度等)發(fā)生的。藻類爆發(fā)的危害很大(藍(lán)綠藻中釋放的微囊藻毒素是迄今發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)的肝腫瘤促進(jìn)劑),如果能根據(jù)獲得的水質(zhì)數(shù)據(jù)(中國(guó)用于水體富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)估的水質(zhì)指標(biāo)分別是:葉綠素、總磷、總氮、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)和透明度)和環(huán)境、氣象數(shù)據(jù)提前預(yù)測(cè),提早介入,可以有效降低爆發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)在,對(duì)于環(huán)境水體中由于水質(zhì)變化引起的藻類生長(zhǎng)潛力變化也屬于廣義的水質(zhì)轉(zhuǎn)化潛能研究范疇。
5、 工藝指標(biāo),是指在水處理工藝中用來(lái)調(diào)整或者控制后續(xù)工藝的水質(zhì)指標(biāo)。這些工藝指標(biāo)的變化是水中多種物理、化學(xué)、生物特性綜合作用的結(jié)果。
例如,污水生物處理工藝常用的污泥體積指數(shù)(SVI),就是衡量活性污泥法工藝中污泥沉降性能的指標(biāo);
流動(dòng)電流是原水凈化過(guò)程中的絮凝沉淀工藝時(shí)常用的工藝指標(biāo);
而最近十分紅火的膜處理工藝中,最受關(guān)注的一個(gè)指標(biāo)就是污染指數(shù)(SDI),SDI代表了水中膠體、固體顆粒等能造成膜堵塞的物質(zhì)的量;其大小關(guān)系到膜的運(yùn)行壽命和維護(hù)費(fèi)用
有一些物理指標(biāo)和成分指標(biāo),也是工藝指標(biāo);比如:濁度和余氯是飲用水處理的關(guān)鍵性工藝指標(biāo)。而B(niǎo)OD和COD則是污水處理的重要工藝指標(biāo);
隨著水處理新工藝的不斷出現(xiàn),還會(huì)產(chǎn)生更多的工藝指標(biāo)。
6、 替代指標(biāo):對(duì)于某些測(cè)量起來(lái)很困難,或耗時(shí)間太長(zhǎng),或成本太高;或者沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)量的水質(zhì)指標(biāo),選擇和該指標(biāo)相關(guān),而且能夠反應(yīng)該指標(biāo)變化的其他參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。
應(yīng)用最為廣泛的替代指標(biāo)是UV254(水樣在254nm波長(zhǎng)的吸光度)。UV254的數(shù)值和水中的腐殖質(zhì)等有機(jī)物濃度具有很高的關(guān)聯(lián)性,實(shí)踐中,常常用UV254的值來(lái)衡量水中有機(jī)污染物的情況。
再舉一個(gè)例子,飲用水中兩蟲(chóng)(隱孢子蟲(chóng)和甲第鞭毛蟲(chóng))的去除和濁度或者水中顆粒物數(shù)量的降低具有相關(guān)性,通過(guò)濁度值或者顆粒物數(shù)量的監(jiān)測(cè),就可以間接確認(rèn)兩蟲(chóng)去除率。
關(guān)于替代指標(biāo),多說(shuō)兩句:
不同于直接測(cè)量,通過(guò)間接測(cè)量方式。替代指標(biāo)的出現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)提供了廣泛的應(yīng)用空間。
當(dāng)下,各種新的分析技術(shù)(如全光譜掃描、三維熒光、流式細(xì)胞術(shù)等等)都開(kāi)始應(yīng)用到了水行業(yè),提供了數(shù)量巨大的水質(zhì)信息,同時(shí),隨著計(jì)算能力的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),許多以前無(wú)法處理的信息得以數(shù)字化,得到分析和處理,帶動(dòng)了更多的替代指標(biāo)出現(xiàn)。
舉例,荷蘭科學(xué)家最近開(kāi)發(fā)了基于馬赫-曾德(Mach-Zehnder)干涉原理的飲用水水質(zhì)安全預(yù)警儀器,其原理是:污染物進(jìn)入水體以后,會(huì)改變水的折射率,通過(guò)干涉光可以測(cè)量到這種變化,可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線監(jiān)測(cè),其能夠響應(yīng)的污染物濃度可以低至百萬(wàn)分之一(ppm)水平
需要說(shuō)明的是,上面幾種水質(zhì)指標(biāo)的劃分并非基于嚴(yán)格科學(xué)的方法,有些指標(biāo)的界限也比較模糊,彼此之間還有許多重疊的部分;不過(guò),這樣可以幫助我們從不同角度來(lái)了解水質(zhì)指標(biāo)的來(lái)源,用途等等。
今天,地球上已知的化學(xué)物質(zhì)已經(jīng)超過(guò)700萬(wàn)種;而且,人類的化學(xué)工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室每天都還在制造出新的化學(xué)物質(zhì),其中的大部分通過(guò)各種渠道最終都會(huì)進(jìn)入到水中。(由于樣品富集和質(zhì)譜等微量污染物分析技術(shù)的快速發(fā)展,近來(lái),水中的抗生素和環(huán)境激素等低濃度化合物引起了很多關(guān)注)
可以預(yù)見(jiàn):隨著分析技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘和處理技術(shù),以及新型水處理工藝的應(yīng)用,在三種技術(shù)的共同推動(dòng)下,未來(lái)水質(zhì)指標(biāo)的數(shù)量還將不斷增加。
最后,送福利,回答一個(gè)熱門(mén)問(wèn)題:面對(duì)數(shù)量越來(lái)越多的水質(zhì)指標(biāo),在評(píng)估水質(zhì)安全時(shí),如何選擇哪些有用的指標(biāo)呢?
答案很簡(jiǎn)單: 根據(jù)水的用途來(lái)確定需要的水質(zhì)指標(biāo)。
具體做法是:針對(duì)不同用途的水,選擇不同的水質(zhì)指標(biāo),提出不同的水質(zhì)指標(biāo)限定值要求。一般而言,對(duì)于涉及人體健康和環(huán)境安全的水,水質(zhì)指標(biāo)的數(shù)量就比較多;而對(duì)于生產(chǎn)或者實(shí)驗(yàn)用水,就主要是幾個(gè)為數(shù)不多的關(guān)鍵性成分指標(biāo)。
舉例:大家都很關(guān)心的中國(guó)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006),由于涉及到公眾健康,規(guī)定了包括感官指標(biāo)、微生物指標(biāo)、一般性化學(xué)指標(biāo)、毒理指標(biāo)和放射性指標(biāo)等幾大類水質(zhì)指標(biāo)下的總計(jì)106項(xiàng)具體指標(biāo)。
GB3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中也有109項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)。
而去年剛發(fā)布的分析儀器用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 33087-2016《儀器分析用高純水規(guī)格及試驗(yàn)方法》才只有區(qū)區(qū)6項(xiàng)指標(biāo)。(重點(diǎn)是:即使只有6項(xiàng),這些指標(biāo)也涵蓋了物理指標(biāo)和成分指標(biāo)這兩類最基礎(chǔ)的水質(zhì)指標(biāo):成分指標(biāo)中的無(wú)機(jī)陰離子(氯離子)、無(wú)機(jī)陽(yáng)離子(鈉離子)、弱電解質(zhì)(硅酸根)、有機(jī)物(總有機(jī)碳或COD)和微生物(細(xì)菌總數(shù))、以及物理指標(biāo)的電阻率),基本上能夠?qū)?shí)驗(yàn)室用水水質(zhì)進(jìn)行全面評(píng)估了。
近來(lái),政策和媒體都十分關(guān)注的“黑臭水體”(這可是網(wǎng)紅一枚),由于主要涉及景觀方面的用途,更只是僅用4項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)就能完成評(píng)估和分級(jí),它們分別是:溶解氧、ORP(氧化還原電位)、氨氮以及透明度。