ppt09供水水质评价

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,*,单击此处编辑母版标题样式,水文地质勘察,1 饮用水水质评价,2 工业用水水质评价,3 农田灌溉用水水质评价,4 矿泉水的水质评价,第九章 供水水质评价,1,饮用水水质评价,供水水文地质工作的,核心任务,就是对地下水资源作出正确的评价。,地下水资源评价,包括两个方面：,（,1,）水质；（,2,）水量。,只有水质符合要求的地下水量才是可资利用的地下水资源。不同用水单位,对水质的要求不同,，各部门都规定,有相应的水质标准。,供水水文地质工作者，只有了解各种目的供水对水质的要求，才能在勘察中选择适当的取水样地点，有针对性地提出水质分析项目，作出正确的水质评价。,9/13/2024,各种不同目的用水对,水质,要求的,标准，是供水水质评价的准则。,这些标准是在实践中不断地总结、修改，逐渐完善的。因此，在进行水质评价时，应,以最新标准为依据,，不仅考虑水质的现状是否符合标准，还应考虑是否有改善的可能，即经过处理后能否达到用水标准；还应预测地下水开采后水质可能发生的变化，并提出卫生防护和管理的措施。,只有水质符合用水标准，,即能够达到用水标准的地下水，,才能列入地下水资源的范畴。,1 饮用水水质评价,9/13/2024,作为饮用水，必须满足人们生理感觉良好，并对人体健康无害的要求。因此，评价时，应考虑水的,物理性质,、,溶解的普通盐类,（主要离子），特别应注意地下水是否受到,细菌,和,毒物,的污染。,1 饮用水水质评价,9/13/2024,一、对饮用水物理性质的要求,饮用水的,物理性质,应当是,无色、无味、无嗅、不含可见物,，清凉可口（水温711）。水的物理性质不良，会使人产生厌恶的感觉，说明它含有一定的化学成分。例如，含腐殖质的水呈黄色，含低价铁的水呈淡蓝色，含高价铁或锰的水呈黄色至棕黄色；水中悬浮物多时呈混浊的浅灰色，硬水呈浅蓝色；含硫化氢的水有臭鸡蛋味，含有机物及原生动物的水，可能有腐味,1 饮用水水质评价,9/13/2024,二、对饮用水中普通溶解盐类的评价,水中溶解的普通盐类，主要指常见的,离子成分,，如CI,、SO,4,2,、HCO,3,、Ca,2+,、Mg,2+,、Na,+,、K,+,、Fe、Mn、I、Sr、Be等。它们大都来源于天然矿物，在水中的含量变化很大。它们,含量过高时，会损及水的物理性质，使水过咸或过苦，不能饮用。,它们,含量过低时，会对人体健康产生不良影响。,饮用水标准中规定，水的,总矿化度不应超过1g/L,。由于人体对饮用水中普通盐类的含量多少具有很快的适应能力，所以在一些淡水十分缺乏的地区，总矿化度为1一2 g/L的水，也可用于饮用。,1 饮用水水质评价,9/13/2024,在饮用水评价中，以下情况值得重视。,水,的硬度,：,硬度,水中所含钙、镁离子的总量。,按,GB5749,85,标准，饮用水的总硬度,（以碳酸钙计）,不应超过,450mg/L,的限量。,以德国度计,时，一般不得大于,25,度,（,1,德国度,10mg/L,的,CaO,）。但硬度太小的水，对人体也不宜，规定不得小于,8,度，,最好是,10,一,15,度,。钙是人体必须的矿物质，主要从饮水中摄取。饮水中缺钙，易患牙病，并影响心血管系统及骨骼的生长等，可出现许多不适应的症状。当水中含过量的锶或铍时，可能易患大骨节病、佝偻病和克山病。人体对镁的需要量远比钙少得多。水中含镁过多时，易使水发涩、发苦，特别是硫酸镁看笥,300500mg,L,时，能引起肚泻。,1 饮用水水质评价,9/13/2024,硫,酸盐（,SO42,）：,水中硫酸盐含量,过高,时，会使,水味变坏,，甚至引起,腹泻,，使肠道机能失调。水中硫酸盐的含量应在,250mg,L,以下,。在水中缺钙的地区，当硫酸盐含量低于,10mg,L,时，易患大骨节病。,碘,（,I,）：,人体需要,适量的碘,，以制造甲状腺激素，维持碘代谢。碘在淡水中含量一般很低（,0,0020,01mg,L,），易为植物，特别是柳树吸收。人体如,缺碘,，会发生,甲状腺肿大,病和克汀病。,1 饮用水水质评价,9/13/2024,锶（,Sr,）和铍（,Be,）,：天然水中锶和铍含量一般甚微。当其含量增高时，可引起大骨节病、锶佝偻病和铍佝偻病。饮用水对锶的限量为,0.003mg,L,。,铜（,Cu,）和锌（,Zn,）,：是人体必需的元素，其限量皆为,1.0mg,L,；若摄取,过量,，也有,毒性,。硫酸铜的毒性较大，会引起,肠胃炎,、,肝炎,、黄疸病等。锌的毒性较弱，但食得过多，也可引起肠胃炎及消化道粘膜被腐蚀等疾病。,氧化亚铁和锰,：这两种物质,影响水的味道,。当氧化亚铁含量达到,0.3mg,L,时，水具有,墨水味,。当锰的含量达到,0.lmg,L,时，水也有不良味道。,1 饮用水水质评价,9/13/2024,水中的,有毒物质,主要有砷、,硒,、镉、铬、汞、铅、,氟,、,氰化物,、,酚类，,有时还有,洗涤剂,及,农药。,这些物质在地下水中出现，主要是地下水受到污染所致，少数也有天然形成的。,砷（As）：,砷的,毒性大,。当饮水中砷的含量大于0.lmgL时，能麻痹细胞的氧化还原过程，使人患溶血性,贫血,，并有,致癌作用,。饮用水中砷的允许含量一般为,0.010.02mgL,，,超过0.05m,g,L时，不能作为饮用水。,硒（Se）：,硒对人体也有较强的毒性。它在人体中的蓄积作用明显，易引起慢性中毒，损害肝脏和骨骼的功能。1975年后，人们认识到硒在生物学功能方面具有,双重性,。,它既是有毒元素，又是生命所必需的微量元素,。如对癌症，则有,致癌和抗癌,的两重性。近期研究表明，人体摄入硒应适量，,既不能过多，又不宜过少,。饮用水对硒的限量为,0.01mgL,，过低或过高，都将会导致硒的中毒性或低毒性地方病。现已证实，硒可预防和治疗多种疾病。,三、对饮用水中有毒物质的限制,1 饮用水水质评价,9/13/2024,镉（,ge2,）（,Cd,）：,镉有,很强的毒性，能在细胞中蓄积，,是一种,不易被人体排出,的有毒元素。它可使,肠、胃、肝、肾受损,，还能使骨骼软化变脆，产生骨痛病。有人认为，贫血及高血压也与镉在机体内蓄积有关。饮用水对镉的限量为,0.01mg,L,。,铬（,ge4,）（,Cr,）：,铬，特别是,六价铬对人体有害,，当饮水中含铬量大于,0.1mg,L,时，会刺激和,腐蚀人体的消化系统,，能破坏鼻内软骨，甚至可致,肺癌,。饮用水对铬的限量为,0.05mg,L,。,汞（,Hg,）：,汞为,蓄积性毒物,。它进入人体后，可使人的,中枢神经、消化道,及,肾脏受损害,，使细胞的蛋白质沉淀，形成细胞原浆毒。妇女、儿童及肾病患者对汞敏感。汞还能从妇女乳腺排出，影响婴儿健康。饮用水对汞的限量为,0.001mg,L,。,1 饮用水水质评价,9/13/2024,铅（,Pb,）：,铅为,蓄积性毒物,。当人体内蓄积铅较多时，会使,高级神经活动发生障碍,，产生中毒症状，甚至侵入骨髓内，,使人瘫痪,。它也能从妇女乳腺中排出，影响婴儿健康。饮用水对铅的限量为,0.05mg,L,。,氟（,F,）：,氟,与人的牙齿和骨骼健康有关,。饮用水中含氟量,过低或过高，都对人体有害,。,当含氟过低,（小于,0.3mg,L,）时，会,失去防止龋齿的能力,；,含氟量过高,（大于,1.5mg,L,）时，可使牙齿釉质腐蚀，出现氟斑齿，甚至造成,牙齿损坏,。长期饮用高氟水，还能引起,骨骼变形,等慢性疾病（氟骨症），甚至残废。饮用水中含氟量的最高限量为,1.0mg,L,。,1 饮用水水质评价,9/13/2024,氰化物：毒性大,。它进入人体后，会使人中毒；当达到一定浓度时，可使人,急性死亡,。饮用水中的氰化物限量为,0.05mg,L,。,酚类,：,各种酚类是,强毒性有机化合物,。当水中含酚量达到,0.005mg,L,时，如用氯消毒处理饮用水，会产生使人难忍的氯酚味，不能饮用。饮用水对酚类的限量为,0.002mg,L,。,1 饮用水水质评价,9/13/2024,当地下水被,生活污水,污染时，水中常含有,各种细菌、病原菌、病毒,和,寄生虫等。,这种水,不能作为饮用水,。然而，水中的细菌，特别是病原菌不是随时都能检出和查清的。因此，为了保障人体健康和预防疾病，便于随时判断致病的可能性和水受污染的程度，一般是取水样检验,细菌总数,，并测定能说明被粪便污染又易被发现的,大肠杆菌族,的指标及与细菌活动有关的有机物指标。,四、对饮用水细菌及有机污染物的限量,1 饮用水水质评价,9/13/2024,1细菌指标,细菌族总数,：,指水样在相当于人体温度（,37,）下经,24h,培养后，每毫升水中所含各种细菌族的总个数。,饮用水标准规定，此数,不应超过,100,个,/,mL,。,大肠杆菌族指标,：,大肠杆菌本身并非致病菌，一般对人体无害。但若在水中,发现很多大肠杆菌，则说明,水已被污染,，存在有,病原菌,的可能性。,饮用水标准规定，每升水中大肠杆菌数不得超过,3,个,/L,。,1 饮用水水质评价,9/13/2024,2有机污染指标,水中某些化学成分的出现，也可以作为评价水是否被有机物污染的,间接指标,。这些成分有,氮化物,（氨氮、硝酸氮及亚硝酸氮）,（三氮）,、磷酸盐及硫化氢等。,氨氮（NH3，NH4）：是水受到有机物污染的重要标志,。天然水中氨氮的含量极少，它们主要是在还原环境中，,有机物在细菌作用下,腐败,分解,，经复杂的生物化学作用而,析出,的产物。当它们在水中,含量较高时,，说明,水已被污染,。作为饮用水，一般规定其含量不得超过,0.5mgL,。,亚硝酸盐氮（NO2）：氨经氧化,可生成亚硝酸盐：,当水中存在亚硝酸盐时，不仅说明有细菌繁殖活动，而且NO,2,本身对人体也有害。它被吸入血液后，能与血红蛋白结合，形成,失去带氧功能,的变形血红蛋白，使,组织缺氧而中毒,，重者可导致,呼吸循环衰弱,。我国饮用水标准对其限量为,0.01mgL,。,1 饮用水水质评价,9/13/2024,硝酸盐氮（,NO3,）：,在深层地下水中，,NO,3,可以由矿物质溶解产生；但在一般水中，多数是由,动物尸体分解的产物,，,亚硝酸进一步氧化便形成硝酸根,。此外，还来源于,农药、化肥的污染。,如果饮用水中硝酸盐含量过高，则,对人体健康有影响,，特别是对儿童的影响较大。饮用水中硝酸盐含量不允许超过,20mg,L,。,磷酸盐：,以,H,2,PO,4,、,HPO,4,2,、,PO,4,3,等形式存在于水中。,HPO,4,2,来源于磷矿物；以,H,2,PO,4,可来源于无机物及有机物，蛋白质经细菌氧化后可生成,H,2,PO,4,；,PO,4,3,是动物尿中的物质，主要来源于动物排泄物（在无污染的天然水中，仅在,pH,值大于,9,时才有可能出现）。,饮用水中，一般不允许,PO,4,3,存在,。有些地区规定，磷的含量不超过,0.1mg,L,。,1 饮用水水质评价,9/13/2024,硫氢化物：,天然水中一般只有,H,2,S,及,HS,两种形式。它们可来源于无机物，也可来源于有机物。无机来源是含硫酸较多的水与煤、石油接触，发生反应产生的，风化带中的矿物分解也可产生。有机来源是动物体或含硫蛋白质在缺氧条件下分解形成的。当在水中发现硫化氢时，可参考其他污染指标和环境情况来判定是否受到污染。捎,硫化氢有臭味,、,有毒性,，无论其成因如何都,不允许在饮用水中出现,，其含量不应大于,0.5mg,L,。,耗氧量,和,溶解氧：,水中溶解氧减少或耗氧量增加，都说明水中,有机,物增多，水可能已被,污染,。当耗氧量为,l mg,L,时，相当于有机物含量,21mg,L,。一般规定，耗氧量不得大于,2.5mg,L,。（,生化耗氧或需氧量,BOD,：,微生物分解有机物所耗费的氧,。,化学需氧量,COD,：重铬酸钾氧化有机物所耗费的氧,）,1 饮用水水质评价,9/13/2024,我国卫生部干1973年颁发了生活饮用水水质标准，各地方也制定了地方饮用水标准。,1985年,卫生部又颁发了新的,全国饮用水标准（GB574985），见表91。在进行饮用水水质评价时，应以最新标准为依据,，并可结合地方标准一起考虑。,1 饮用水水质评价,9/13/2024,1 饮用水水质评价,9/13/2024,进行,水质评价,时，应将勘察区所,取水样分析,资料，,逐项与标准对照比较,，,只有全都符合标准的水才能作为饮用水。,如果出现,个别超标项目,，则看其经人工处理后能否达到标准要求；若能，则应指出,必须经处理后才能作为饮用,。对区域不同地段和不同层位的地下水，可根据达到标准或超过标准的程度，将地下水分为若干级别（目前尚无统一的分级）来评价。例如可分为：优良、合格、微超标、严重污染等四级（或三级）。,1 饮用水水质评价,9/13/2024,各种工业生产几乎都离不开水，不同的生产部门对水质的要求也不同。只有了解这些要求，才能在供水水文地质勘察中有的放矢地确定水质分析项目，对水质作出正确的评价。由于工业种类繁多，没有必要一一列举，现仅简述主要工业的水质评价。,2 工业用水水质评价,9/13/2024,一、锅炉用水的水质评价,在工业用水中，锅炉用水是比较普遍的，对水质的要求也较高。水在蒸气锅炉中是处在高温、高压的条件下，水中的一些化学物质会发生各种不良化学反应，主要有,成垢作用,、,起泡作用,和,腐蚀作用,等。这些作用可给锅炉带来一些不良影响。,2 工业用水水质评价,9/13/2024,1成垢作用,当水被煮沸时，水中所含的一些离子、化合物可以相互作用而生成沉淀，并依附于锅炉壁上，形成锅垢，这种作用称为,成垢作用,。,当锅垢厚时，不仅,不易传热，浪费燃料，,而且易使金属,炉壁过热融化，引起锅炉爆炸。,锅垢的成分通常有CaO、CaCO,3,、CaSO,4,、CaSiO,3,、Mg(OH),2,、MgSiO,3,、Al,2,O,3,、Fe,2,O,3,及悬浊物质的沉渣等。这些物质是由于溶解于水中的钙、镁盐类及胶体SiO,2,、Al,2,O,3,、Fe,2,O,3,和悬浊物沉淀而产生的。例如：,2 工业用水水质评价,9/13/2024,MgCO,3,再分解，沉淀出镁的氢氧化物：,与此同时，还可以沉淀出CaSiO,3,及MgSiO,3,，有时还沉淀出CaSO,4,等。所有这些产物沉淀在锅炉壁上，便形成了锅垢。,锅垢的总重量,，可,根据水质分析资料用下式计算：,式中：,H,0,锅垢的总重量（mgL 或gm,3,）；,S悬浮物重量（mgL）；,C胶体物重量（SiO,2,Al,2,O,3,Fe,2,O,3,），（mgL）；,Fe,2,，Al,3,各种离子的含量（,mmolL,离子价数mgE/L）。,（式中的系数是按所生成的沉淀物重量计算出来的）。,2 工业用水水质评价,9/13/2024,按锅垢总量对成垢作用进行评价时，可将水分为四个等级：,H,0,125,时，为沉淀物很少的水；,H,0,125250,时，为沉淀物较少的水；,H,0,250,一,500,时，为沉淀物较多的水；,H,0,500,时，为沉淀物很多的水。,锅垢中包括,硬质的垢石（硬垢）,及,软质的垢泥（软垢）,两部分。硬垢主要是由碱土金属的碳酸盐、硫酸盐及硅酸盐构成，附壁牢固，不易清除。故在评价锅垢时，还要计算硬垢数量，评价锅垢的性质。,2 工业用水水质评价,9/13/2024,硬垢量常用下式计算：,式中：,H,h,硬垢总量（,g,rn,3,）；,SiO,2,二氧化硅重量（,mg,L,）。,如果括弧中结果为负数时，说明水中没有钙镁的碳酸盐和硫酸盐，则可略去不计。,对锅垢的性质进行评价时，可采用硬垢系数（,Kn,）,，即。当,Kn,0.25,时，为软垢水；当,Kn,0.25,一,0.5,时，为软硬垢水；当,Kn,0.5,时，为硬垢水。,2 工业用水水质评价,9/13/2024,2,起泡作用,系指水在锅炉中煮沸时，在水面上产生大量气泡的作用。,如果气泡不能立即破裂，就会在水面以上形成很厚的极不稳定的泡沫层。,当泡沫太多时，会使锅炉内水的汽化作用极不均匀，水位急剧地升降，致使锅炉不能正常运转。,产生这种现象的原因是，由于水中易溶解的钠盐、钾盐，以及油脂和悬浊物受炉水的碱度作用，,发生皂化,的结果。钠盐中，促使水起泡的物质为苛性钠和磷酸钠。苛性钠，除了可使脂肪和油质皂化外，还能促使水中的悬浊物变为胶体悬浊物。磷酸根与水中的钙、镁离子作用，能在炉水中形成高度分散的悬浊物。水中的胶体状悬浊物，增强了气泡薄膜的稳固性，因而加剧了起泡作用。,2 工业用水水质评价,9/13/2024,起泡作用可,用起泡系数（F）评价。,起泡系数,据钠、钾的含量计算：,当F60时，为不起泡的水（机车锅炉，须一周换一次水）；,当F60200时，为半起泡的水（机车锅炉，须2一3d换一次水）；,当F200时，为起泡的水（机车锅炉，须l一2d换一次水）。,2 工业用水水质评价,9/13/2024,3,腐蚀作用,由于水中氢置换铁，使炉壁受到损坏的作用称为,腐蚀作用。,氢离子可以是水中原有的，也可以是某些盐类因炉中水温增高水解而生成的。此外，溶解于水中的气体成分，如氧、硫化氢及二氧化碳等也是造成腐蚀作用的重要因素。锰盐、硫化铁、有机质及脂肪油类，皆可作为接触剂而加强腐蚀作用。温度增高及由此而产生的局部电流，均可促进腐蚀作用。锅炉中，随着蒸气压力的加大，水对铜的危害也随之加重，往往对汽机叶片上产生腐蚀。,腐蚀作用对锅炉的危害极大，不仅能减少锅炉的寿命，还可能发生爆炸事故。,从文献上看到，美国曾对640台锅炉进行过调查。在19561970年的15a中，由于腐蚀原因，至少发生一次爆炸事故的锅炉有119台之多，占总数的19。我国也发生过这类事故。因此，应引起水对锅炉腐蚀性评价的重视。,2 工业用水水质评价,9/13/2024,水的腐蚀性可以,按,腐蚀系数,（K,k,）进行评价。,对酸性水：,对碱性水：K,k,=1.008（Mg,2+,HCO,3,）,当K,k,0时，为腐蚀性水；当K,k,0，但K,k,十0.0503Ca,2十,0时，为半腐蚀性水；当K,k,十0.0503Ca,2十,0时，为非腐蚀性水（其中，Ca,2十,的单位以mg/L表示）。,对锅炉用水进行水质评价时，应同时考虑以上三个方面。由于锅炉种类和形式不同，对水中各种成分的具体允许含量标准亦有所差异。各种标准很多，这里不再列举；应用时，可查阅有关规范、手册。,2 工业用水水质评价,9/13/2024,当地下水中含有某些成分时，水对建筑材料中的,混凝土、金属,等有侵蚀性和腐蚀性。,当建筑物经常处于地下水的作用下,，应评价地下水的侵蚀性。,1地下水对混凝土的侵蚀作用,大量试验证明，地下水对混凝土的破坏是通过,分解性侵蚀,、,结晶性侵蚀,及,分解结晶复合性侵蚀作用,进行的。地下水的这种侵蚀性主要取决于水的化学成分，同时也与水泥类型有关。,二、,水的侵蚀性评价,2 工业用水水质评价,9/13/2024,（1）,分解性侵蚀。,系指酸性水溶滤氢氧化钙及侵蚀性碳酸溶滤碳酸钙，使水泥分解破坏的作用,。此作用,可分为,一般酸性侵蚀和碳酸侵蚀两种。,一般酸性侵蚀,是水中的氢离子与氢氧化钙起反应，使混凝土溶滤破坏。,其反应式为：,酸性侵蚀性主要取决于水的pH值，,pH值越低，水对混凝土的侵蚀性越强,。,2 工业用水水质评价,9/13/2024,碳酸性侵蚀,是由于碳酸钙在侵蚀性二氧化碳的作用下溶解，使混凝土遭受破坏,。混凝土表面的水泥，在空气和水中,CO,2,的作用下，首先生成一层碳酸钙；进一步作用，形成易溶于水的重碳酸钙；重碳酸钙溶解后，使混凝土破坏。其反应式为：,2 工业用水水质评价,9/13/2024,这是一个可逆反应，要求水中必须含有一定数量的游离,CO,2,以保持平衡。此,CO,2,称为平衡二氧化碳。如水中游离,CO,2,减少，则方程向左进行，产生碳酸钙沉淀。若水中游离,CO,2,大于平衡,CO,2,，则可使方程向右进行，碳酸钙被溶解，直至达到新的平衡为止。,与,CaCO,3,反应消耗的那部分游离,CO,2,，称为侵蚀性二氧化碳。,其评价指标和具体标准，本书不再列举；工作时，可查阅,水文地质手册,等书。,2 工业用水水质评价,9/13/2024,（2）结晶性侵蚀。,是指混凝土与水中硫酸盐发生反应，在混凝土的空隙中形成石膏和硫酸铝盐,（又名结瓦尔盐）,晶体,。这些新化合物，因,结晶膨胀,作用体积增大（石膏可增大体积1一2倍，硫酸铝盐可增大体积25倍），导致,混凝土力学强度降低，以致破坏,，这种侵蚀也可称为,硫酸侵蚀性,。石膏是生成硫酸铝盐的中间产物。生成硫酸铝盐的反应式为：,这种结晶性侵蚀并不是孤立进行的，它常与分解性侵蚀作用相伴生。有分解性侵蚀时，往往更能促进这种作用的进行。,2 工业用水水质评价,9/13/2024,另外，硫酸侵蚀性还与水中氯离子含量及混凝土建筑物在地下所处的位置有关。水中氯离子含量越多，硫酸侵蚀性越弱。如建筑物处在水位变动带，这种侵蚀性则加强。对于抗硫酸盐水泥来说，一般的水都不会发生硫酸侵蚀，只有当水中硫酸盐特别多时（3000mgL）才有侵蚀性。,具体评价指标，可查阅有关手册。,2 工业用水水质评价,9/13/2024,（3,）分解结晶复合性侵蚀。,主要是水中弱盐基硫酸盐离子的侵蚀,，即当水中Mg,2+,、Fe,2+,、Fe,3+,、Cu,2+,、Zn,2+,、NH,4,+,等含量很多时，它们与水泥发生化学反应，,使混凝土力学强度降低，甚至破坏。,例如，水中的MgCl,2,与混凝土中结晶的Ca(OH),2,起交替反应，形成Mg(OH),2,和易溶于水的CaCl,2,，使混凝土遭受破坏。,2 工业用水水质评价,9/13/2024,分解结晶复合性侵蚀的评价指标为,弱基硫酸盐离子总量Me,，主要用于被工业废水污染的侵蚀性鉴定。当M,e,1000mgL，且满足下式时，即有侵蚀性：,M,e,（K,3,SO,4,2,）,式中：,M,e,水中Mg,2+,、Fe,2+,、Fe,3+,、Ca,2+,、Zn,2+,、NH,4,+,等的总量（mgL）；,SO,4,2,水中硫酸根离子的含量（mgL）；,K,3,随水泥种类不同而异的一个常数，介于60009000之间，可由有关手册中查得。,当M,e,1000（mgL）时，不论SO,4,2,含量多少，均无侵蚀性。,2 工业用水水质评价,9/13/2024,2,地下水对铁质材料的侵蚀作用,当设计长期浸没于地下水中的铁质管道或其他铁质构件时,，应当考虑地下水对铁的侵蚀性。特别是在硫化物矿床和煤矿床中，地下水常呈酸性，对探矿、采矿设备的破坏性很大。,水对铁的侵蚀性主要与水的氢离子浓度、溶解氧、游离硫酸、H,2,S、CO,2,及其它重金属硫酸盐有关。当水的pH值小于6.8时，有侵蚀性；,pH值5的水，对铁有强烈的侵蚀性。,水中的溶解氧可与铁发生氧化作用，使铁管锈蚀；当O,2,与CO,2,同时存在于水中时，可使氧的侵蚀性加剧。为了防止铁管受硫酸的侵蚀，水中SO,4,2,的含量最好不超过25mgL。,2 工业用水水质评价,9/13/2024,当水中溶有CO,2,或H,2,S时,，可以使水成为电导体而不断发生电化学作用，并,引起侵蚀过程加速,，其反应式为：,此时，铁放出电荷，氢接受电荷，即,2 工业用水水质评价,9/13/2024,这样，使铁成为离子状态溶于水中。当水中含有重金属硫酸盐时，如CuSO,4,，也会加速对铁的侵蚀。因为金属铜和金属铁构成微电池而使反应不断地进行，加速了腐蚀作用。此时，铁放出电荷，铜接受电荷，即：,地下水对铁的侵蚀性评价，目前尚无统一的评价标准；需要评价时，可参照各部门的规定,。,2 工业用水水质评价,9/13/2024,不同工业部门对水质的要求不同，纺织、造纸,及,食品等,工业对水质的要求较严格。硬度过高的水，对于肥皂、染料及酸、碱生产的工业都不太适宜。,硬水能防碍纺织品着色,，使纤维变脆；使皮革不坚固，糖类不结晶。如果水中有亚硝酸盐存在时，会使糖制品大量减产。当水中存在过量的铁、锰盐类时，能使纸张、淀粉及糖等出现色斑，影响产品质量。,食品工业用水，首先必须符合饮用水标准，然后还要考虑影响质量的其他成分。,三、其他工业用水对水质的要求,2 工业用水水质评价,9/13/2024,由于工业企业的种类繁多，生产形式各异，各项生产用水还没有统一的水质标准。目前，只能依照本部门的要求与经验，提出一些试行规定。现将几种工业的用水要求列于表92中。,2 工业用水水质评价,9/13/2024,据水文地质手册，地质出版社，19784。,2 工业用水水质评价,9/13/2024,3 农田灌溉用水水质评价,灌溉用水水质的好坏，主要是从,水温,、水的,总矿化度,及,溶解盐类,的成分对农作物和土壤的影响来考虑的。有时，还要考虑水的,pH,值,和水中,有毒元素,的含量对农作物和土壤的影响。,灌溉水,的温度,应适宜。在我国,北方,，以,10,一,15,为宜；在,南方的水稻生长区,，以,15,一,25,为好，温度过低或过高，对作物生长都不利。我国北方地下水的温度，一般都偏低，可将水取出后引入地表水池晾晒或用加长渠道等措施来提高水温。这样做，还能使水中对作物生长不利的低氧化物（特别是氧化铁）发生氧化。利用温泉水灌溉时，也可用这种方法降温后再灌溉。,一、农田灌溉用水对水质的要求,9/13/2024,灌溉用水的,矿化度,不能太高，一般以,不超过,1.7g,L,为宜,；若大于,1.7g,L,，则应视作物种类和所含盐类成分而定。不同作物有不同的,耐盐性,。例如，在,华北平原,灌溉矿化度,小于,1g,L,的水,，一般,作物生长正常,；灌溉矿化度为,1,一,2g,L,的水,，,水稻、棉花生长正常，小麦受抑制,；灌溉矿化度达,5g,L,的水,，且水量充足时，,水稻可以生长，棉花受显著抑制,，,小麦不能生长,；矿化度达,20g,L,的水,，,作物不能生长，只能生长少量耐盐牧草,。此外，用矿化水灌溉的效果，还与耕作层土壤性质有关。透水性弱、排水困难的土壤比透水性强的效果差。,3 农田灌溉用水水质评价,9/13/2024,水中所含盐类成分,不同，对作物有不同的影响。对作物生长,最有害的是钠盐，尤以,Na,2,CO,3,（纯碱）,危害最大，它能腐蚀农作物根部，使作物死亡,，还能,破坏土壤的团粒结构,。,其次为,NaCl,（盐）,，它能使土壤盐化，变成盐土，使作物不能正常生长，甚至枯萎死亡。,对于易透水的土壤来说，,钠盐的允许含量,一般为：,Na2CO3,，,1g,L,；,NaCl,，,2g,L,；,Na2SO4,，,5g,L,。如果这些盐类在土壤中同时存在，其允许含量应更低。水中有些盐类对作物生长并无害处，例如,CaCO,3,和,MgCO,3,。还有一些盐类不但无害，而且还有益，例如硝酸盐和磷酸盐，具有肥效，有利于作物生长。,3 农田灌溉用水水质评价,9/13/2024,水中含盐分的多少和盐类成分对作物的影响受许多因素的控制，如气候条件、土壤性质、潜水位埋深、作物种类和生育期，以及灌溉方法、制度等。因此，对水中有害盐分的允许含量规定出适于各种条件的统一标准是困难的。,农田灌溉用水的水质，不仅应考虑对作物生长有无影响，还应注意不要造成环境污染。特别是城市郊区，常用废水作为灌溉水源，对水质必须严格限制。,3 农田灌溉用水水质评价,9/13/2024,为了保护人体健康，维护生态平衡，促进经济发展，我国制订了,国家农田灌溉水质标准,（见表93），评价时可以作为依据。,表93我国农田灌溉水质标准,3 农田灌溉用水水质评价,9/13/2024,表93我国农田灌溉水质标准,3 农田灌溉用水水质评价,9/13/2024,在,50,及,60,年代，我国常用,原苏联,的,灌溉系数评价法,，后来又用,美国,的,钠吸附比,的方法。近来，北方多采用,河南省地矿局,提出的,盐度、碱度评价法,。,钠吸附比值（,A,）的计算公式为：,式中，,Na,+,、,Ca,2+,、,Mg,2+,表示各离子在每升水中的毫克当量数（等于,mmol,L,离子价数）。,当,A,20,时，为有害的水；当,A,1520,时，为有害边缘水；当,A,8,时，为相当安全的水。,因钠吸附比值仅,反映了钠盐,，应用时，还应与全盐量结合进行评价，但颇为烦琐。,3 农田灌溉用水水质评价,9/13/2024,二、农田灌溉水质评价方法,我国河南省地矿局水文地质队提出的盐度、碱度的评价方法，目前已被广泛采用。其评价指标见表9一4和表95。,3 农田灌溉用水水质评价,9/13/2024,3 农田灌溉用水水质评价,9/13/2024,2,碱害：,也称苏打害，,主要是指碳酸钠,（苏打、纯碱）,和重碳酸钠,（碳酸氢钠、小苏打）,对农作物和土壤的危害。,因为这种盐能,腐蚀农作物的根部，,使作物外皮形成不溶性腐殖酸钠，,造成作物烂根，以致死亡。,此外，水中钠离子易与土粒表面吸附的钙、镁等离子交换，形成富含吸附钠离子的碱土。碱土不具团粒结构，透水性和透气性都很差，干时坚硬、龟裂，湿时很粘，不适于农作物生长。,水质的碱害程度用碱度表示。碱度,就是液态下重碳酸钠的危害含量（meqL）,。其计算公式为：,如计算结果为负值时，则以盐害为主。,3 农田灌溉用水水质评价,9/13/2024,3盐碱害：,即,盐害,与,碱害共存,。,当盐度大于10，并有碱度存在时，即称为盐碱害。,这种危害，一方面能使土壤迅速盐碱化，另一方面又,对农作物的根部有很强的腐蚀作用,，,使农作物死亡,。,4综合危害：,除盐害碱害外，水中的氧化钙、氧化镁等其他有害成分与盐碱害一起对农作物和土壤产生的危害，称为综合危害。,综合危害的程度主要决定于水中所含各种可溶盐的总量，所以,用矿化度（gL）来说明,。,评价的指标如表9一4所示。,如果只有盐害和碱害的水，可按表9一5所规定的指标评价。,应当指出，表中所列指标是根据河南省豫东地区条件试验得出的；将其运用到其他地区时，应结合具体条件加以修正。,3 农田灌溉用水水质评价,9/13/2024,地下水中所含的盐类成分不完全是有害的，有的成分是农作物所必需的。例如,氮化物,和,磷化物,，特别是氮化物，在适宜的条件下它在地下水中的含量可以很高。,用这种水灌溉时，可以起到肥效的作用，,既供水又供肥，,具有明显的增产效果，,因而,称之为,肥水,。据西北水土保持生物土壤研究所的资料，关中地区肥水的硝态氮含量一般为1510,6,一10010,6,（gL）；就是说，5010,4,kg水中含有7.550kg氮素。每亩地浇一次水，如以50m,3,计，就相当于施0.755kg氮肥。据陕西关中地区统计，用肥水灌溉，小麦可增产23一116。玉米增产37一100，谷子增产48一124，棉花增产30。有的地区，地下水中的含氮量远远超过上述数值，最高可达20010,6,一45010,6,。,3 农田灌溉用水水质评价,9/13/2024,三、灌溉水质肥效的评价,一般认为，地下水中硝态氮的含量达到1510,6,（gL）时，可称为,肥水,。,硝态氮含量愈高，肥效愈好。但是，当硝态氮含量高时，往往水中其他有害盐类也相应地增多，又有对作物危害的一面。因此，对肥水评价时，不能简单地仅依据水中含氮量的多少为指标，还必须考虑水中伴生盐类对作物的影响。为了充分利用肥源，对于,含氮高,、,其它,有害盐类含量也高的水,，,还可以与淡水混合使用，以达到既降低其它盐类的浓度又能满足肥水标准的目的。,3 农田灌溉用水水质评价,9/13/2024,为了反映肥效与有害盐类的关系，常用肥盐比的指标来评价,。,肥盐比,就是硝态氮含量与全盐量的比值。,河南省的资料认为：硝态氮含量高、肥盐比大于01的水为优质水；硝态氮含量中等，肥盐比为0l001的水为好的水；硝态氮含量较低，肥盐比为001一0005的水为可用的水，需掺入淡水稀释；硝态氮含量低，肥盐比小于0005的水，一般不宜使用。,目前，对肥水的评价尚无统一标准,，,中国科学院河南地理研究所提出的中性或弱碱性土壤地区的肥水评价标准（表96），可供参考。,3 农田灌溉用水水质评价,9/13/2024,9/13/2024,表中盐度按下列情况分别计算。,（1）,当Na+NO3,（此时要考虑碱害）；,（2）,当Na+NO3时，,有MgCl,2,或CaCl,2,存在，盐度Cl,。水中无残余碳酸钠存在时，主要为盐害；当存在残余碳酸钠，且盐度小于10时，主要为碱害；当盐度小于10，又有残余碳酸钠存在时，盐害、碱害皆有。,在运用上述标准评价肥水水质时，会出现硝态氮、矿化度及盐度三项指标不能同时满足的情况，那就应在满足肥效含氮量的前提下，掺淡水降低矿化度及盐度，以满足用水要求。如果掺淡水后，含氮量达不到肥效要求，则不能当作肥水看待。,3 农田灌溉用水水质评价,9/13/2024,4 矿泉水的水质评价,泉水中的某些特殊矿物盐类、微量元素或某些气体含量达到某一标准或具一定温度时，使泉水具有特殊的用途时，称其为,矿泉水。,它是一种宝贵的地下矿产资源。,按矿泉水的用途,，,可分为,三大类,，即,工业矿水,、,医疗矿水,和,饮用矿泉水。,近年，我国在许多地方发现了许多矿泉水，特别是饮用矿泉水，在国内、外均有很好的销售市场。为了确保人民的身体健康，为了使矿泉水的勘探和开发有所遵循，必须研究和制定国家统一的评价标准。本节,主要介绍饮用天然矿泉水的水质评价标准。,9/13/2024,饮用矿泉水,，系指可以作为瓶装饮料的天然矿泉水,。,它必须是深处地下水的天然露头或人工开发的深层地下水源；水中必须,含有有益于人体健康的,一种或几种,化学成分,，如游离二氧化碳、偏硅酸、锂、锶、等。根据,中华人民共和国饮用天然矿泉水标准）（GB853787）,规定，饮用矿泉水的,特殊化学组分的界限指标,如表97所示。,一、饮用矿泉水水质评价标准,4 矿泉水的水质评价,9/13/2024,凡符合上表中各项指标之一者，可称为饮用天然矿泉水。,但锶含量在0.2一0.4mgL范围和偏硅酸含量在2530mgL范围，各自都必须具有水温20以上或水的同位素测定年龄在10a以上的附加条件，方可称为饮用天然矿泉水。具有上述特殊成分的水虽对人体健康有益，但是水中的其他成分和物理性质均不能对人体有害。因此，,做水质评价时还要结合饮用水的卫生标准进行,。,4 矿泉水的水质评价,9/13/2024,具有上述特殊成分的水虽对人体健康有益，但是水中的其他成分和物理性质均不能对人体有害。因此，,做水质评价时还要结合饮用水的卫生标准进行,。在国家标准中，作了以下几方面的规定。,（1）对感官性状,，,要求与生活饮用水卫生标准（GB574985）中的要求相同,，并允许有极少量的天然矿物盐类沉淀。微生物限量指标，也同上述“GB574985”中的规定。,4 矿泉水的水质评价,9/13/2024,（2）某些元素和组分的限量指标,，如表98所示。,4 矿泉水的水质评价,9/13/2024,由表可见，本标准,大都是饮用水标准规定的限量,，仅个别几项的允许含量超过了饮用水标准。因为这些标准都是根据动物实验制定的，有的是根据对人群地方病的观测统计资料制定的。然而，人体本身所含的化学成分，特别是微量元素是和当地的地质背景、水质及食物来源呈正相关关系的。,若当地缺失或含有过量的某种化学成分时，就很可能导致地方病的发生。,4 矿泉水的水质评价,9/13/2024,因此，在考虑这一因素及人体健康的前提下，饮用矿泉水的化学成分及其限值是不完全同于生活饮用水水质标准的。例如,氟的含量，我国饮用水标准中定为小于lmgL,，世界卫生组织定为1.5mgL。适量的氟对人体是有益的，高氟区和低氟区都有地方病发生。在某些情况下，氟可作为判识矿泉水的标志元素。法国维希矿泉水的氟超过3mgL，意大利出售的饮料矿泉水中也有高达2一2.4mgL者。因此，,本标准规定氟的限量为2.5mgL,。,含氟量高的矿泉水，低氟地区的人饮用是很有好处的；高氟地区的人就不宜购买这种矿泉水。,4 矿泉水的水质评价,9/13/2024,（3）污染物指标不得超过表99所规定的标准，,比一般饮用水标准要求更严格,，因为它直接用于饮用。,4 矿泉水的水质评价,9/13/2024,为了确保饮用矿泉水的质量和产量，在进行水质评价时，,必须以国家规定的标准为依据。本标准中没有规定的某些成分，则应参照一般饮用水标准评价。当两者的规定有矛盾时，则以饮用矿泉水的标准为准。,在评价过程中，还要结合饮用矿泉水产地的地质、水文地质条件和动态观测资料进行论证。,例如矿化度，一般饮用水标准规定1000mgL，而1000mgL正是矿泉水的重要标志之一，其上限又未作规定。,只要其他有害成分均未超标，则其上限以人们可口为宜。,二、饮用矿泉水水质评价原则,4 矿泉水的水质评价,9/13/2024,氯化物的含量，饮用水标准中为250mgL，矿泉水标准中未作规定。国外有些矿泉水中其含量可以较高，如维希矿泉水含量达350mgL，美国萨洛塔矿泉水含量高达760mgL。氯化物对水的味道有影响，对配水系统管道有腐蚀作用。只要人们能接受，适当超过一般饮用水标准也是允许的。铁的含量，在饮用水标准中，规定为0.3mgL，主要考虑是影响感官。但铁的存在，可表明形成矿泉水的地质、水文地质条件，是鉴别矿泉水的重要标志之一。因此，铁含量高于饮用水标准是可以的，国外有的矿泉水含量高达4.5mgL。地质矿产部的标准中，铁的限值为5一10mgL。,4 矿泉水的水质评价,9/13/2024,在铁质矿泉水中，铁含量可大于10mgL，而且在装瓶时还可做除铁处理，除铁后的水仍属天然矿泉水。硫酸盐的含量，在饮用水标准中为250mgL，因为它对配水系统具有腐蚀作用，它和镁结合还会引起腹泻。但国外有些矿泉水中硫酸盐的含量很高，有的达1000mgL。地质矿产部的标准认为，当矿泉水中镁含量小于80mgL时，硫酸盐含量可大于400mgL。,4 矿泉水的水质评价,9/13/2024,按水的,pH,值,，可将矿泉水,分为三类,，即酸性水：,pH,6,；中性水：,pH,67.5,；碱性水：,pH,7.5,。,按矿化度可分为两类,，即,盐类矿泉水,（矿化度大于,1000mg,L,）；,淡矿泉水,（矿化度,1000mg,L,）。,按主要阴离子成分,，,可分为三大类,；,再按主要阳离子成分,，,分为若干亚类,。命名时，其主要阴阳离子含量的,meq,大于,25,时才可参与命名。如：氯化一钠矿泉水，硫酸一钙、钠矿泉水；重碳酸、硫酸一钙、钠矿泉水等。,也可,按特殊化学成分分类命名,，如碳酸矿泉水（游离,CO,2,；,1000mg,L,），硅酸矿泉水（偏硅酸含量大于,50mg,L,）等。,三、饮用矿泉水水质分类及命名,4 矿泉水的水质评价,9/13/2024,医疗矿水在我国也很普遍，但对其水质的研究还不够。现介绍两个标准可供参考，应以国家即将颁布的标准为依据。,（1）医疗热矿水水质标准：,系国内70年代的标准，其内容见下表,四、医疗矿水水质标准,4 矿泉水的水质评价,9/13/2024,（2）中国医疗矿泉水分类修订方案,，见表911。该方案是在1981年召开的全国疗养专题学术会议上拟定的。,4 矿泉水的水质评价,9/13/2024,思考题,地下水资源评价包括哪两个两个方面内容？,水中的有毒物质主要有哪些？,硬度及其表示方法？,成垢作用与腐蚀作用指什么？,9/13/2024,