1、2022-8-91第四章第四章 水资源质量评价水资源质量评价2022-8-92 水资源的质量问题是研究、开发水资源的中心内容之一。从严格意义上来讲，水资源的质量评价应包括水质评价和水环境质量评价这两个方面。水的质量是指水体中所含物理成分、化学成分、生物成分的总和。而水环境质量则是从分析环境的基本概念和特征入手，由局部到整体，有外表到内里，对水环境系统的外部特征环境状态，用科学的方法和手段所做的定性或定量描述。2022-8-93水资源的质量具有区域性和动态性 水环境质量是环境系统客观存在的一种本质属性和环境系统所处的状态的描述。自然界水循环的周期性，决定了水资源的可更新性和变化的复杂性，它既表现
2、在水的数量方面，也表现在水的质量方面。水质的动态变化与水量的动态变化在空间、时间上都有明显表现。天然水质是自然界水循环过程中各种自然因素综合作用的结果，而人类活动也是引起水质变化的重要影响因素。2022-8-94 环境系统，作为环境的整体表示，始终处于不停的运动和变化之中，环境质量，作为环境系统所处状态的表示，也始终处于不停的运动变化之中。环境质量的运动变化所遵循的客观规律，称之为环境质量的变异规律。环境质量变异通常是自然力和人类行为的共同作用引起的，即人类行为导致环境质量变异和自然力导致环境质量的变异。2022-8-95 人类行为导致环境质量变异，是指通过人类的活动整治农田兴修水利建造工厂开
3、挖矿山架设桥梁都使环境质量发生了很大的变异，这些变异使人类的生存条件、生活条件、生产条件得到了很大的改善，对人类社会的发展和进步起到了很大的促进作用。2022-8-96但同时，人们假如无选择、无节制地毁林开荒、毁草开荒、围湖造田以及向环境中大量排放各种各样的有毒有害物质，则又会使环境质量发生许多对人类生存条件极为不利甚至十分有害的变异。人类行为引起的环境质量变异，其过程虽然总是遵循由量变到质变的规律，但其速度却有快有慢。快地可以使人们在当代就感觉到这些变异所带来的影响，而慢的则可能在第二代、第三代甚至若干代以后才能感觉得到。另外，由于各环境要素间的物能的流动，对单个环境要素的作用将引起整个环境
4、系统发生变化，即将造成环境质量的变异。这是人类行为引起环境质量变异的另一个重要特点。2022-8-97 自然力导致环境质量的变异规律表现在时间和空间两个角度上。从空间角度来看，环境质量的变异规律还可进一步分为地带性（维度地带性、经度地带性）和非地带性的两种。从时间角度来看，环境质量的变异规律有可以分为节律性变异和非节律性变异两种。这些变异一般都不具有明显的周期性，但将同样引起环境质量的极大改变。2022-8-98水的质量决定着水的用途和水的利用价值，可根据不同的供水目的，为人们提供满足生活饮用、工业和农业生产等水质要求的而具有一定水量保证的水源。从供水的角度来讲，要求水资源既要有充足的水量，又
5、要具备符合要求的水质。若水量充足、水质优良，满足用水要求，则可直接作为供水源；若有充足的水量，但水质不好，则不能用作供水水源；若水质一般，则需经处理后方可作为供水源，水处理成本的大小取决于水质；若水量不足而水质尚好，则只能用作小型供水源或分散供水水源。2022-8-99本章主要内容第一节第一节 水资源的质量分类水资源的质量分类 第二节第二节 供水水质的评价供水水质的评价第三节第三节 水环境质量评价水环境质量评价 第四节第四节 水功能区划水功能区划(新增内容）新增内容）2022-8-910第一节水资源的质量分类 一、水质量指标一、水质量指标二、水质分析的种类及其方法二、水质分析的种类及其方法三、
6、水质评价方法的分类三、水质评价方法的分类2022-8-911 天然水质是自然界水循环过程中各种自然因素综合作用的结果。l天然水的成分与其形成过程中的各种物理化学条件紧密相关。l大气降水的水质主要与当地气象条件和降水淋溶的大气颗粒物的化学物理成分有关。l地表水的水质则与流经地区的岩土类型、植被条件有关系。l地下水的水质主要取决于含水介质的岩性与补给、径流和排泄条件相联系的水化学环境。2022-8-912 天然水中含有溶解的气体、离子、原生质及悬浮固体等成分n溶解的气体主要有氧气和二氧化碳；n离子成分主要为钾离子、钠离子、钙离子、镁离子、氯离子、硫酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子等8 大离子；n
7、生物原生质有硝酸根离子、亚硝酸根离子、磷酸二氢根离子、磷酸氢根离子等，还可能含有某些微量元素，如溴、碘、锰等n天然水中的胶体物质主要为无机硅酸胶体和腐殖酸类有机胶体；n悬浮固体包括无机和有机两类，以无机悬浮固体为主；n微生物有细菌和大肠杆菌群。2022-8-913若按存在状态可将水中的物质组分分为三类，即悬浮、溶解物和胶体物质。u悬浮物：是由大于分子尺寸的颗粒组成。u溶解物：靠浮力和黏滞力悬浮于水中溶解物质，是由分子或离子组成。u胶体物：被水的分子结构所支承胶体物质则介于悬浮物质与溶解物质之间。2022-8-914水中物质的颗粒大小还不能全面反映水的综合特性，必须建立相应的水质指标，才是判断水
8、质量的具体衡量标准。天然水通常根据水的物理特性、化学组分、生化指标等进行质量的分类。2022-8-915一、水质量指标一、水质量指标水质量指标是表示水中物质的种类、成分和数量的综合指标，使判断水质的具体衡量更为准确。水质量指标繁多，但可分为物理的、化学的和生物学的等几大类。2022-8-9161、水的物理指标、水的物理指标 一般包括颜色、嗅、味、透明度、水温等（1）颜色水的颜色可分为有色和无色两类。无色的水可载感官上判断为清洁水，有色的水可判断为某种物质成分含量较高的水，水色随所含物质的不同而变化。（2）嗅清洁的水没有气味，根据人的嗅觉对水中气味的敏感程度水分为六个等级。2022-8-917（
9、3）味清洁的淡水是没有味道的，水中溶解不同的物质则会产生不同的味道。（4）透明度指水的清澈程度。水中悬浮物、胶体物质越多，透明度越小，也越混浊。透明度可以用仪器或多种方法测定，也可根据肉眼观察结果直接判断。表表4-2 4-2 水透明度的分级水透明度的分级分 级野 外 鉴 别 特 征透明的无悬浮物及胶体，60cm水深可见3mm的粗线微浊的有悬浮物，3060cm水深可见3mm的粗线混浊的有较多悬浮物，半透明状，小于30cm水深可见3mm的粗线极浊的有大量的悬浮物，似乳状，水深很小也不能清楚可见3mm的粗线2022-8-9182 2 水的化学指标水的化学指标 水的化学指标通常由酸碱度、硬度、矿化度以
10、水的化学指标通常由酸碱度、硬度、矿化度以及各种常量离子的组合及各种常量离子的组合（1）酸碱度 水的酸碱度通常用pH值表示。根据水中的pH值和它的变化，可以大体了解水体酸碱状态。天然水的酸碱度可分为五类。2022-8-919（2）硬度水的硬度可以水中碳酸钙的含量或以德国度计，一个德国度相当于含10mg/L的氧化钙或7.2mg/L的氧化镁，具体划分标准如表4-4所列。表表4-4 水硬度的分类水硬度的分类名称硬度名称硬度以碳酸钙计/(mg/L)德国度以碳酸钙计/(mg/L)德国度极软水7545025.2微硬水1503008.416.82022-8-920（3）矿化度）矿化度根据水的矿化度可将水划分为
11、淡水、微咸水、根据水的矿化度可将水划分为淡水、微咸水、咸水、盐水、卤水等五类，划分标准如表咸水、盐水、卤水等五类，划分标准如表4-5所列。所列。2022-8-921水的环境化学指标水的环境化学指标（1）化学需氧量（）化学需氧量（COD）指水体中进行氧化过程所消耗的氧量，以毫克每升表指水体中进行氧化过程所消耗的氧量，以毫克每升表示。示。因水中各种有机物化学氧化的难以程度不同，用在规因水中各种有机物化学氧化的难以程度不同，用在规定条件下氧化所需氧量的总和，作为水体有机污染的指标。定条件下氧化所需氧量的总和，作为水体有机污染的指标。根据化学需氧量的多少，将水分为六类（见表根据化学需氧量的多少，将水分
12、为六类（见表4-6）2022-8-922（2）测定方法 用高锰酸钾（KMnO4）或重铬酸钾（K2Cr2O7）在加入硫酸等酸性条件下加热分解（酸化法），或加入苛性钠的碱性条件下加热分解（碱性法），对水中有机物及还原性无机化合物进行氧化，求出消耗的氧量。对于淡水一般采取酸化法，其化学反应式如下：2022-8-923（3）生化需氧量（BOD）指水体中微生物分解有机化合物过程中所消耗的溶解氧量。因微生物分解有机物的速度和程度与温度、时间有关，为使测定的BOD值有可比性，通常采用在20下，培养5d后所测得BOD值，记为BOD5。u若BOD34mg/L则表示水已受污染。2022-8-9244 水的化学组分
13、指标 天然水的化学组分与水的形成、赋存条件有着密切的关系。一方面，相似的自然条件下形成的水，其化学组分也相似；另一方面，水中各种阴、阳离子的含量组合，可以反映水岩相互作用、水流的动力学特征及水化学环境的差异。因此，水化学类型不仅有助于了解天然水的成因条件，而且水化学类型的递变格局也时常成为圈化地下水系统、地表水系统，以及研究两者之间水力联系的重要证据。2022-8-925 目前，水化学分类的方案有很多种，最常见的是舒卡列夫分类、阿廖金分类、苏林分类等。例如，舒卡列夫分类是根据地下水中6种主要离子（K+合并于Na+中）及矿化度划分的（见表4-7），简明易懂，在我国广泛应用。库尔洛夫式表示法202
14、2-8-926二、水质分析的种类及其方法 水化学成分的分析是研究的基础，因水体类型、工作目的与要求不同，分析项目与精度也不相同。2022-8-9271 水质分析的种类水质分析的种类一般水文地质调查中的分析类型分为简分析、全分析和专项分析。（1）简分析：用于了解区域水化学成风的概貌，初步了解水质是否适于饮用。这种分析可在野外就地进行，分析项目少，精度要求低，简便快速，成本不高，技术上容易掌握。其分析项目如下。物理性质：温度、颜色、透明度、嗅、味等。定量分析项目：、总硬度、pH值，通过计算可求得水中各主要离子含量及总矿化度。定性分析项目：不固定，较经常的有 、耗氧量等。2HCO24SO2Ca2NO
15、3NO4NH2Fe3Fe2H S2022-8-928（2）全分析：全分析项目较多，但并非分析水中的全部成分，要求精度高，能较全面了解水体的水化学成分，通常在简分析的基础上选择有代表性的水样进行全分析，并对简分析结果进行检核。其一般定量分析的项目为：1 水质分析的种类水质分析的种类3HCO24SOCl23CaCO2NO3NO2Ca2MgKNa4NH2Fe3Fe2H S2CO耗氧量 PH值 干涸残余物2022-8-929 （3）专项分析：专项分析是为了满足某项目具体工作而提出的一些特需项目的分析。例如，对地下水作为生活饮用水的评价提出的细菌分析、有毒性的（砷）、（铅）、（汞）的分析；对工程建设项目
16、的侵蚀性分析等。大气降水、地表水、地下水之间有着密切的水力联系，地表水体可能是地下水的补给来源，或者是排泄去路。必须对其分别进行取样分析。大气降水的化学成分（地表与地下水体的主要补给来源）一直很少注意，原因是它所含物质数量很少。必须看到，在某些情况下，不考虑大气降水的成分，就不能正确地阐明地表与地下水体的化学成分的形成。As1 水质分析的种类水质分析的种类PbHg2022-8-9302水质分析结果的表示方法水质分析结果的表示方法（1）离子表示法：即水质分析结果分别以离子含量、毫克当量、毫克当量百分数的方式来表示。离子毫克数表示法：以每升水中含有的某种离子或化合物的毫克数表示（mg/L）。这种表
17、示法只能表征化学成分的绝对含量。离子毫克当量数表示法：以每升水中含有的某种离子的毫克当量数表示（meq/L）。这种表示法能反映各离子间的数量关系和化学成分，并可验证分析结果的准确性。离子毫克当量百分数表示法：通常以阴、阳离子的毫克当量为100%，求取各阴、阳离子所占的毫克当量百分比（毫克当量%，meq%）。这种表示方法能直接反映水中各种离子含量的比例关系，便于对不同化学类型的水体进行对比。2022-8-9312 水质分析结果的表示方法水质分析结果的表示方法（2）图示（解）法：用图示（解）法表示水质分析结果，既有助于对水质分析结果的比较，同时又能更直观地说明问题，常用的图示（解）法有柱状图法等。
18、2022-8-9322 水质分析结果的表示方法水质分析结果的表示方法（3）库尔洛夫式表示法：在水质分析中还经常采用库尔洛夫式表示法来表示水的化学成分。该以类似数学分式的形式来表示地下水化学成分,方法简明清晰，并可据此确定水的化学类型。其方法为：1、将阴、阳离子分别标示在横线上、下,按毫克当量百分数自大而小的顺序排列,小于10%的离子不予标示。2、横线前依次标示气体成分、特殊成分及矿化度(用M表示),单位均为g/L。3、横线后以字母t为代号,表示水温,单位为。4、式中各成分含量一律标于该成分符号的右下角,原子数则移至右上角。即：Ca2+原子数毫克当量百分数气体成分含量 特殊成分含量 M含量 t水
19、温Ca492022-8-933三三 水质评价方法的分类水质评价方法的分类 水质评价一般可分以下几类：水质评价一般可分以下几类：1 按评价对象的分类：按评价对象可将水质评价分为大气降水水质评价、地表水水质评价、地下水水质评价三类。由于地下水和地表水是开发利用的主要对象，所以，从供水的角度主要是针对地下水和地表水的水质评价。2022-8-934三三 水质评价方法的分类水质评价方法的分类 2 按评价时段的分类：按评价时段的不同，可将水质评价分为回顾评价、现状评价和影响评价三类。回顾评价是利用积累的历史水质数据，揭示水质变化的过程；现状评价是根据近期水质检测数据，阐明水质当前的状况；影响评价又称预测评
20、价，是针对拟建工程在运行后对水质的可能影响做出的预测分析。2022-8-935三三 水质评价方法的分类水质评价方法的分类 3 按水用途的分类按照水的用途可分为供水水质评价（包括生活、工业、农业用水等）、养殖业用水（渔业）水质评价、风景游览水体的水质评价及水环境质量评价等。4 按评价范围的分类按评价的范围可划分为局域性水质评价和区域性水质评价两类。2022-8-936三三 水质评价方法的分类水质评价方法的分类提 示：在实际工作中，分类往往是相互交叉的。例如，为供水服务的地下水水质评价，既应进行回顾评价又应突出现状评价的内容，同时还应对水源地投产后水质的可能变化做出预测分析。2022-8-937第
21、二节第二节 供水水质的评价供水水质的评价一、生活饮用水水质标准与评价一、生活饮用水水质标准与评价二、工业用水水质标准与评价二、工业用水水质标准与评价三、农业灌溉用水水质标准与评价三、农业灌溉用水水质标准与评价2022-8-938第二节第二节 供水水质的评价供水水质的评价供水是指为城镇居民、厂矿企业和农业灌溉提供符合水质要求的水源的生产活动。供水水质的评价方法通常采用分类评价法和标准对比评价法。分类评价法主要对水中的各种组分、单项指标进行取样分析计算，在此基础上针对具体供水水质要求进行分类、评判；标准对比评价法是在水质实测计算的基础上，根据国家颁布的通用水质标准，最终对水质量可利用做出评价。20
22、22-8-939生活用水是水资源利用的重要组成部分，其水质量与安全供水的保障体系受到社会的广泛关注。生活饮用水的水质直接影响着人体健康和人民生命安全，随着生活水平和质量的提高，生活用水量增幅加大，对水质要求更加严格，由于污染造成的供水水质与生活用水质量之间的矛盾日益突出，原有的安全供水保障体系受到严重的挑战。一、生活饮用水水质标准与评价一、生活饮用水水质标准与评价2022-8-940生活用水主要是由生活饮用水和生活杂用水量部分构成。由于二者使用目的不同，则对供水水质的要求也有一定的差别。对于饮用水来说，由于水源污染，“水质型”缺水日趋严重，可供水资源量日趋减少。因此，运用生活饮用水水质标准，全
23、面准确地对现有水资源质量进行评价，是合理利用优、劣水资源，寻求安全与洁净的供水水源质量的需要。一、生活饮用水水质标准与评价一、生活饮用水水质标准与评价2022-8-9411、生活饮用水水质标准、生活饮用水水质标准 我国的生活饮用水卫生标准（GB 574985）列于表4-8，标准中的项目类别分为感官性状和一般化学指标、毒理学指标、细菌学指标和放射性指标。2022-8-942（1）感官性状指标和一般化学指标 感官性状指标也称物理性状指标，包括色、浑浊度、嗅、味及肉眼可见物等，它们与水的化学组分含量及类型密切相关，是反应水质状况的直接指标。饮用水首先要求无色、清澈、无嗅、无味、无肉眼可见物。一般化学
24、指标包括pH值、总硬度、铁、锰、铜、锌、硫酸盐、氯化物、溶解性总固体等。自然水体中存在这些化学物质，一般情况下不会对人体健康造成直接危害，但在某些铁、锰、铜、锌及硫酸盐异常高值区会严重影响人体的正常生长发育，饮用水对这些化学物质的含量必须有严格的限制。2022-8-943项目标准感官性状和一般化学指标色色度不超过15度，并不得呈现其它颜色浑浊度不超过3度，特殊情况不超过5度嗅和味不得有异臭、异味肉眼可见物不得含有pH值6.58.5mg/L总硬度（以碳酸钙计）250mg/L铁0.3mg/L锰0.1mg/L铜1.0mg/L锌1.0mg/L挥发酚类（以苯酚计）0.002mg/L阴离子合成洗涤剂0.3
25、mg/L硫酸盐250mg/L氯化物250mg/L溶解性总固体1000mg/L2022-8-944（2）毒理学指标 主要包括氟化物、氰化物、砷、硒、汞、镉、铬（六价）、铅、银、硝酸盐、氯仿、四氯化碳、苯并芘、滴滴涕、六六六等。当水中这些化学物质含量达到一定浓度时，就会对人体健康造成危害。一般来说，未受污染的水源，有毒物质的含量是极少的，对人体健康基本上没有影响。2022-8-945 毒理学指标氟化物1.0mg/L氰化物0.05mg/L砷0.05mg/L硒0.01mg/L 汞0.001mg/L镉0.01mg/L铬（六价）0.05mg/L铅0.05mg/L银0.05mg/L硝酸盐（以氮计）20mg/
26、L氯仿60g/L四氯化碳3g/L苯并芘0.01g/L滴滴涕1g/L六六六5g/L2022-8-946（2）毒理学指标 有些毒性物质能引起人体急性中毒，大多数毒性物质可在人体内继续，引起慢性中毒。有毒物质对人体的毒害主要是表现在氟骨症、骨质损害、骨疼病、破坏中枢神经、损伤记忆、造成新陈代谢紊乱、血红蛋白变性、皮肤色素沉淀、脱发、破坏人体器官的正常功能、致癌等，中毒严重者会导致快速死亡。2022-8-947（3）细菌学指标 主要指细菌总数和总大肠菌群，它们对人体的危害主要是引起肠道传染病。评价饮用水质时，细菌学指标一般都由卫生防疫部门分析检测。当细菌学指标超出标准时，则需要进行消毒处理。由于通常采
27、用氯和氯化合物对饮用水进行消毒，故把游离余氯液列在细菌学指标内。2022-8-948（4）放射性指标 包括总放射性和总放射性，饮用水中规定的标准等效采用了世界卫生组织的推荐值（见表4-9）。这是基于假设每人每天摄入2L水时所摄入的放射性物质，按成人的生物代谢参数估算出一年内产生的剂量确定的。由于年龄差异和各地不同饮用水的影响，推荐值留有较大的安全系数。我国的地面水总放射性水平为：总放射性0.0010.01Bq/L；总放射性00.26Bq/L。地下水的总放射性0.040.4Bq/L,最高可达2.2Bq/L，总放射性0.191.0Bq/L,最高可达2.9Bq/L。可见，我国的水源放射性指标一般是符
28、合饮用水标准的。细菌学指标细菌总数100个/ml大肠杆菌群3个/ml游离余氯在于水接触30min后应不低于0.3 mg/L，集中式给出除出厂水应符合上述要求外，管网末梢水不应低于0.05 mg/L放射性指标总放射性0.1Bq/L总放射性1Bq/L2022-8-950表表4-9 4-9 世界卫生组织规定的饮用水标准世界卫生组织规定的饮用水标准序号项 目单位标 准序号项 目单位标 准1大肠菌群最大可能数10以下11氟mg/L1.0(1.5)2pH值7.08.5(6.59.2)12铅mg/L0.13总硬度mg/L10050013砷mg/L0.24高锰酸钾消耗量mg/L1014硒mg/L0.055氯离
29、子mg/L200(400)15六价铬mg/L0.056硫酸离子mg/L200(400)16铜mg/L1.07氨氮mg/L0.517锌mg/L5.0(15.0)8硝酸氮mg/L40(80)18酚类mg/L0.001(0.002)9铁mg/L0.3(1.0)19氰mg/L0.0110锰mg/L0.1(0.5)20放射能微居里/L:10-9:10-8括号内为不超过的值。以计。括号内为不超过的值。以3CaCO计。2022-8-951 2.生活饮用水水质评价生活饮用水水质评价饮用水水质评价的一般步骤：按照规定进行取样、检测分析，分析项目应不少于生活饮用水水质标准中所列的项目；对分析结果和采用的分析方法进
30、行全面的复查 根据复查后的结果依据生活饮用水卫生标准（GB 574985）中规定的指标逐项进行对比评价，当全部项目符合标准要求时，才能作为生活饮用水。2022-8-952饮用水水质评价如下:（1）水的物理性评价 饮用水的物理性质应当是无色、无味、元嗅、不含可见物及清凉可口(711)，这在生活饮用水水质标准中已有明确规定。其主要原因是不良水的物理性质，直接影响人的感官对水体的忍受程度，同时它也反映了一定的化学成分。例如，水中含腐殖质呈黄色，含低价铁呈淡蓝色，含高价铁或猛呈黄色至棕黄色，悬浮物呈浑浊的浅灰色，硬水呈浅蓝色、含硫化氢有臭蛋味，含有机物及原生动物有腐物味、霉味、土腥味等，含高价铁有发涩
31、的锈味，含硫酸铁或硫酸铀的水呈苦涩味，含铀则有咸味等，均可严重影响水资源作为饮用水源的利用。2022-8-953饮用水水质评价如下:（2）水中普通盐类评价 水中溶解的主要指水中的一些常见离子成分：它们多数是天然矿物，其含量在水中变化很大。它们的含量过高时会损及水的物理性质、使水过于咸或苦，以致不能饮用；过低时，人体吸取不到所需的某些矿物质，也会产生一些不良的影响。2022-8-954 如在饮用水水质标准中规定饮用水中的硬度不得超过450mg/L（以CaCO3计），但硬度太低，对人体也不宜，因此一般规定饮用水硬度的下限是150mg/L（以CaCO3计），最好是在180270mg/L（以CaCO3
32、计）范围内。硫酸盐含量高造成水味不好，同时还可引起腹泻，使肠道机能失调，一般认为硫酸根的含量应在250mg/L以下，尤其是在水中缺钙地区，硫酸盐含量低于10mg/L时易患大骨节病。锶和在天然水中一般含量很低，但含量过高时可引起大骨节病、锶佝偻病和佝偻病。饮用水中锶的限量一般为0.003mg/L。2022-8-955（3）水中有毒物质的限定 水中的有毒物质种类很多，包括有机的和无机的。目前，各国对有毒物质限定的数量各不相同，主要基于对有毒物质的毒理性的研究程度和水平。除了在饮用水水质标准中所限定的外，仍有众多的有毒物质由于现有研究水平无法确认其毒理性水平而不能给出明确的限定指标。随着研究水平的不
33、断提到，分析检测能力的不断加强与提高，越来越多的有毒物质的限定指标将在饮用水水质标准中体现出来。饮用水水质评价如下:2022-8-956 我国的饮用水水质标准主要对氟化物、氰化物、砷、硒、汞、镉、铬（六价）、铅银硝酸盐（以氮计）、氯仿、四氯化碳、苯并芘、滴滴涕、六六六。这些物质在地下水中的出现，除少数是天然形成而外，大多数均为人为污染所造成的。就毒理学而言，这些物质对人体具有较强的毒性，以及强致癌性。各国在其饮用水水质标准中对此类物质的含量均严格限制。2022-8-957 目前，水源水受到有毒有害微量有机物污染的范围在逐渐扩大、程度在不断加深，制定严格的饮水标准，严格控制饮用水中有机污染物的数
34、量和含量对于人体健康是十分重要的。我国颁布实施的饮用水标准（GB 574985）由于局限于当时的环境、社会与经济济术水平，标准中仅将氯仿、四氯化碳、苯并芘、滴滴涕、六六六列为试行标准，远远不能适应现代饮水安全保障体系的要求。因此，迫切需要制定新的国家饮用水标准，未来新标准无疑将加大对具有“三致”效应的微量有机污染物浓度限制，参照国外有关饮用水标准，广泛增加未来能够有机污染物的限定指标。2022-8-958（4）对细菌学指标的限制 受生活污染的水中，常含有各种细菌、病原菌和寄生虫等，同时有机物质含量较高，这类水体对人体十分有害。因此，饮用水中不允许有病原菌和病毒的存在。然而由于条件的限制，对水中
35、的细菌、特别是病原菌不是随时都能检出的，因此为了保障人体健康和预防疾病，以及便于随时判断致病的可能性和水受污染的程度。将细菌总数和大肠肝菌数作为指标，确定水受生活及粪便污染的程度。饮用水水质评价如下:2022-8-959细菌总数，指水在相当于人体温度（37）下经过24h培养后，每毫升水中所含有各种细菌的总个数。饮用水标准规定每毫升中细菌总数不得超过100个。大肠杆菌数，大肠杆菌并非致病菌，一般对人体无害。但水中有大肠杆菌说明水体已被粪便污染，进而说明存在有病原菌的可能性。饮用水标准中规定每升水中大肠杆菌不能超过3个。饮用水水质评价如下:2022-8-960提 示 饮用水标准是根据各个国家或地区
36、的具体现实条件而制定的，是不断发展的，随着经济条件和卫生条件的提高，对饮用水水质的要求也愈加严格。所以评价的标准必须以最新标准和地方标准为依据，不符合饮用水标准的水源不允许作为饮用水供水水源直接利用。只有经过净化处理后能够满足饮用水水质的要求，才能作为饮用水供水水源。饮用水水质评价如下:2022-8-9613 饮用水水源水质量评价饮用水水源水质量评价 中华人民共和国建设部根据生活饮用水卫生标准（GB 574985）、水源水中百菌清卫生标准（GB 1172989）等，制定适用于城乡集中或分散式生活饮用水的水源水质量（包括自备生活饮用水水源）的生活饮用水水源水质标准（CJ 302093），对生活饮
37、用水水源的水质指标、水质分级、标准限制给出了明确的规定。目前，国内外所制定和颁布的“生活饮用水水质量标准”是生活用水水源供水质量保证与评价的重要依据。饮用水质量评价主要参照饮用水水质量标准，利用简单对比的方法，并按照建设部所制定的“饮用水水源水质量级别”划分饮用水水源地的水质量级别。2022-8-962项目标准限值一级二级色色度不超过15度，并不得呈现其他异色不应有明显的其他异色浑浊度/度3嗅和味不得有异臭、异味不应有明显的异臭、异味pH值6.58.5总硬度（以碳酸钙计）/（mg/L）350450溶解铁/（mg/L）0.30.5锰/（mg/L）0.10.1铜/（mg/L）1.01.0锌/（mg
38、/L）1.01.0挥发酚（以苯酚计）/（mg/L）0.0020.004阴离子合成洗涤剂/（mg/L）0.30.3硫酸盐/（mg/L）250250氯化物/（mg/L）250250溶解性总固体/（mg/L）10001000氟化物/（mg/L）1.01.0表表4-10 生活饮用水水源水质标准（生活饮用水水源水质标准（CJ 302093）2022-8-963项目标准限值一级二级氰化物/（mg/L）0.050.05砷/（mg/L）0.050.05硒/（mg/L）0.010.01汞/（mg/L）0.0010.001镉/（mg/L）0.0010.001铬（六价）/（mg/L）0.050.05铅/（mg/L）
39、0.050.07银/（mg/L）0.050.05铍/（mg/L）0.00020.0002氨氮（以氮计）/（mg/L）0.51.0硝酸盐（以氮计）/（mg/L）1020耗氧量（KMnO4）法/（mg/L）36苯并芘（g/L）0.010.01滴滴涕（g/L）11六六六/（mg/L）55百菌清（个/L）0.010.01总大肠杆菌数10001000总放射性（Bq/L）0.10.1总放射性（Bq/L）11表表4-10 生活饮用水水源水质标准（生活饮用水水源水质标准（CJ 302093）2022-8-964二二 工业用水水质标准与评价工业用水水质标准与评价 不同的工业生产对供水水质的要求和限定的水体关键化
40、学组分具有较大的差异性。不同的工业用水水质的限定就要求在各种不同工业用途供水水质基本要求的基础上，按照工业用水的水质标准，全面评价水资源质量状况，为水源的合理开发、利用提供依据。由于工业种类繁多，这里将主要讨论锅炉用水、工程建设用水以及纺织、造纸、食品等生产用水水质评价。2022-8-965一锅炉用水水质评价一锅炉用水水质评价在各种工业用水中，锅炉用水则是基本组成部分。因此，对工业用水水质的评价首先应是对锅炉用水进行全面评价。2022-8-966一锅炉用水水质评价一锅炉用水水质评价一般锅炉用水水质评价指标2022-8-967在高温、高压的条件下，水在锅炉中可以发生各种不良的化学反应，主要有成垢
41、作用、腐蚀作用和成泡作用等。这些作用对锅炉的正常使用会带来非常有害的影响，而这些作用的发生与水质有关。对锅炉用水进行水质评价时，应从以下三方面进行全面评价。2022-8-9681 成垢作用成垢作用成垢作用水煮沸时，水中的一些离子、化合物可以相互作用而生成沉淀，附着在锅炉壁上形成锅垢，这种作用称为成垢作用。负面效果锅垢增厚会影响传热、浪费燃料、减低锅炉的效用，可使炉壁受热不均，炉壁过热溶化烧蚀，甚至引起锅炉爆炸。2022-8-9691 成垢作用成垢作用锅垢成分锅垢的成分通常有CaO、CaCO3、CaSO4、CaSiO3、Mg(OH)2、MgSiO3、Al 2O3、Fe 2O3和悬浊物沉淀而成。例
42、如：233222CaHCOCaCOH OCO233222MgHCOMgCOH OCO 2022-8-9701 成垢作用成垢作用锅垢成分MgCO3再分解，则沉淀出镁的氢氧化物：与此同时还可以沉淀出MgSiO3，有时还沉淀出CaSO4等，所有这些沉淀物在锅炉中形成了锅垢。233222MgHCOMgCOH O CO322222()MgCOH OMg OHH OCO2022-8-971按锅垢总重量评价锅垢总量计算公式：式中 Ho硬垢总量，mg/L；S 悬浮物重量，mg/L；C 交替重量，mg/L。各离子的含量meg/L。2220361759FeMgCaHSC22323SiOAl OFe O2Fe2Mg
43、2022-8-972按硬垢系数评价 锅垢包括硬质的垢石（硬垢）和软质的垢泥（软垢）两部分。硬垢主要是由碱土金属的碳酸盐、硫酸盐等构成，附壁牢固，不易清除；软垢由悬浮物质及肢体物质构成，易于洗刷清除。因此，在评价水的成垢作用时，还要计算硬垢数量以评价锅垢性质。硬垢量的计算公式：式中 硬垢总量，mg/L；二氧化硅重量，mg/L。如果括号内出现负值，可忽略不计。对锅垢的性质进行评价时，可采用硬垢系数（），即0/nhKHH22422068()hMgClSONaKHSiOhH2SiOnK2022-8-9732腐蚀作用腐蚀作用水通过物理、化学或其他作用对材料的侵蚀破坏称为腐蚀作用。水中氢置换铁的作用，可使
44、炉壁遭到腐蚀；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。温度的增高以及增高后炉中所产生的局部电流均可促进腐蚀作用的加剧。随着蒸汽压力的加大，水中铜的危害也随之加重，在蒸汽机叶片上会形成腐蚀。腐蚀作用对锅炉的危害极大，它不仅减少锅炉的使用寿命，还可能引发锅炉爆炸。2022-8-9742腐蚀作用腐蚀作用水的腐蚀性可按腐蚀系数（Kk）进行定量评价。对酸性水：对碱性水：3222331.008()kHAlFeMgCOHCOK231.008()kM gH C OK2022-8-9753 成泡作用成泡作用成泡作用是指水煮沸时在水面上产生大量起泡的作用。如果起泡不能立即破裂，就
45、会在水面以上形成不稳定的泡沫层，泡沫太多时，将使锅炉内水的气化作用极不均匀和水位急剧地升降，致使锅炉不能正常运转。产生原因是由于水中易溶解的钠盐、钾盐以及油脂和悬浮物受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脂皂化外，还促使水中的悬浮物变为胶体状悬浮物。磷酸根与水中的钙、镁离子作用也能形成高度分散的悬浮物。水中胶体状态的悬浮物增强了气泡膜的稳固性，因而加剧了成泡作用。2022-8-9763 成泡作用成泡作用成泡作用可用成泡系数（F）来评价，成泡系数按钠、钾的含量计算：（4-6）6278N aKF2022-8-9773 成泡作用成泡作用利用式（4
46、-1）式（4-6）计算结果对水的评价如表4-11所列。此外，各部门还对工业锅炉用水的水质作了其他的一些规定，在实际工作中也可查阅有关标准。另对锅炉用水起不良影响的各种物质成分列于表4-12种，以备参考。2022-8-9782022-8-979二工程建设用水水质评价二工程建设用水水质评价水质对工程建筑物的危害主要表现在对金属构件的腐蚀和对混凝土的侵蚀破坏。工程建筑物中金属构件主要是钢筋、铁管等。水对铁的腐蚀作用，主要是含氢离子的酸性矿坑水、硫化氢水和碳酸矿水等。2022-8-980二工程建设用水水质评价二工程建设用水水质评价工程实践证明，水中氢离子、侵蚀性CO2、SO42-及弱盐基阳离子的存在，
47、对混凝土有一定的侵蚀作用。其侵蚀方式可分为分解性侵蚀、结晶性侵蚀和分解结晶复合性侵蚀等，故水对混凝土的侵蚀性鉴定标准如表4-13所列。2022-8-9813分解结晶复合性侵蚀 2.结晶性侵蚀游离CO2指标分解性侵蚀指数pHs2022-8-982二工程建设用水水质评价二工程建设用水水质评价工程建设用水水质的评价内容：应主要从以下三个方面来进行。1.分解性侵蚀评价2.结晶性侵蚀评价3.分解结晶复合性侵蚀评价2022-8-9831 分解性侵蚀分解性侵蚀分解性侵蚀分为一般酸性侵蚀和碳酸侵蚀两种。一般酸性侵蚀是指水中的氢离子与混凝土中的氢氧化钙反应使混凝土破坏，其化学反应式为：水中H+浓度越高，即pH值
48、越低，水的侵蚀性就越强。222()22Ca OHHCaH O2022-8-984碳酸侵蚀是由水中侵蚀性CO2与水泥中的碳酸钙反应，形成易溶于水的重碳酸钙，从而使混凝土遭到破坏，其化学反应式为：这是一个可逆反应，碳酸钙溶于水后，要求水中必须含有一定数量的游离CO2以保持平衡。如果水中游离CO2减少，反应向方程左侧进行，发生碳酸钙沉淀，水中这部分CO2称为平衡CO2。若水中游离CO2大于维持化学平衡所需的CO2，化学反应向方程右侧进行，碳酸钙被溶解。与CaCO3反应所消耗的CO2称为侵蚀性CO2。2322232CaCOCOH OCaH CO 2022-8-985水的分解性侵蚀能力判断指标分解性侵蚀
49、指数pHs、pH值、游离CO22022-8-986分解性侵蚀指数pHs式中HCO3-水中含量，meq/L；K1 按表4-13查得。当水的实际pHpHs时，水无分解性侵蚀；当实际pHpHs时，则有酸性侵蚀。3130.150.025HCOpHsKHCO2022-8-987pH值 当水的实际pH值小于表4-13中所列数值时，有酸性侵蚀。游离CO2指标 当水中游离CO2含量（mg/L）大于表4-13中公式计算值（CO2S）时，存在碳酸侵蚀。式中Ca2+表示水中Ca2+含量（mg/L）；a和b为计算系数，可查表4-14。2022-8-988酸性碳酸盐碱度酸性碳酸盐碱度 HCO3-/（meq/L）Cl-和
50、SO42-的总含量（mg/L）020020140040160060180080110001000abababababab1.40.03160.01170.07170.00170.00170.00171.80.04170.04180.03170.02180.02180.02182.10.07190.08190.06180.04180.04180.04182.50.10210.09200.07190.06180.06180.05182.90.13230.11210.09190.08180.07180.07183.20.16250.14220.11200.10190.09180.0818.3.60.
