水质稳定性衡量的两个方面

( 一) 化学稳定性

在国内, 通常采用饱和指数和稳定指数配合使用, 判断水质的稳定性。这种判断标准仅以单一碳酸钙的溶解平衡作为判断依据, 没有考虑电化学过程, 更没有考虑水中胶体的影响, 而且把碳酸钙既作为缓冲剂, 又作为水垢来考虑, 所以水质的腐蚀与结垢问题, 不能仅按上述指数来区分。近年美国、德国、瑞典、丹麦、挪威等国家联合研讨了这一问题, 主张要与管网所用材质结合起来考虑。实际上水质的化学稳定性与饱和指数、管材、PH 值AOC( Assimilable Organic Carbon) 都有关, 而目前国内外对这方面研究的却不多, 因此应从饱和性指数、管材、PH 值、AOC 等多方面出发, 综合研究、评价水质的化学稳定性问题。

( 二) 生物稳定性

所谓饮用水的生物稳定性是指饮用水中有机营养物质能支持异养细菌生长的潜力, 即细菌生长的最大可能性。可同化有机碳AOC 是指可生物降解有机碳BDOC 中被转化成细胞物质的那部分。AOC 与异养细菌在管网中的繁殖密切相关, 是异样细菌直接用以新陈代谢的物质和能量来源, 一般作为异养细菌在给水管网中再生长潜力的评价指标。自1982 年荷兰Van der Kooij 博士创建了测定水中可同化有机碳试验以来, 该方法在国外被广泛用来评价水的生物稳定性。近20 年来, 国外通过一些中试或小型试验对处理水的生物稳定性进行了大量研究, 主要有三个研究方向: 判断生物稳定性的指标问题、各种水处理工艺对生物稳定性的去除作用、不同水源对处理水的生物稳定性的影响问题。但对管网中生物稳定性变化情况的研究还未见报道。国内目前对AOC的主要研究成果有: 水源水质较好的水厂出厂水和管网水中AOC 含量相对较低, 反之则高; 在饮用水中AOC 和BDOC 之比变化较大, 但大量数据统计结果表明平均值约为30% ～40% , 因此也可以用BDOC 来评价饮用水的生物稳定性; 常规水处理工艺对AOC 的去除效果波动较大, 而活性炭一纳滤膜工艺可以达到较好的效果; AOC 在管网中的变化受氯的氧化和细菌活动的双重影响, 氯氧化使AOC 增加, 细菌活动使AOC 减小。尽管目前国外对生物稳定性做了大量、深入研究,但还未从给水管网方面做过深入研究; 国内虽然曾研究了管网中AOC 的变化情况, 但只是一些比较简单的定性研究。所以, 还需要进一步深入研究生物稳定性在配水管网中的各种影响因素, 如消毒剂种类和浓度、BDOC、温度、管材、PH 值、细菌、水的停留时间等。通过实验, 探求AOC 在管网中的变化规律, 研究出AOC 在管网内的动态变化模型, 将会弥补国内外在这方面的研究。

水是生命之源、生活之源、生产之源，它作为一种核心资源和动态资源，具有不可替代性和难以利用高科技解决的特点，因此，水问题显得十分重要。另一方面，根据世界卫生组织对世界长寿地区的大量调查结果进行分析，提出优质饮用水的六条标准是：不含有害人体健康的物理性、化学性和生物性污染；含有适量的有益于人体健康，并呈离子状态的矿物质；水的分子团小，溶解力和渗透力强；水的硬度适，导热、导电性能要好；应呈现弱碱性；水中含有溶解氧，含有碳酸根离子；可以迅速、有效的清除体内的酸性代谢产物和各种有害物质。到目前为止，只有活性离子水能够完全符合以上标准。因此研究水质化学分析质量监控显得越来越重要了。

常用的几种水质化学分析方法

水质化学分析仪器分析方法

目前水质监测化学方法基本都是属于仪器分析法虽然种类众多，但是它们都是以物理化学方法作为基本前提的，主要包括流动注射分析法；放射分析法(中子活化分析法、同位素稀释法1；色谱分析法(色谱一质谱联用技术、薄层色谱法、高效液相色谱法、气相色谱法)；光谱分析法(化学发光分析法、荧火分析法、可见分光光度法、x一荧光射线分析法、原子发射光谱法、紫外分光光度法、原子吸收光谱法、红外光谱法等)；电化学分析法(库仑分析法、离子选择电极法、电位分析法、电导分析法、溶出伏安法、极谱法)等。仪器分析方法被大量地用于定量和定性测量环境物的过程中，能够对钾、钙、钠、镁、碱度等39项指标进行监测化验，同时，还能够长期监测地下水中的pH、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、氯化物、大肠菌群等常规项目。如常用核磁共振、质谱、红外光谱、紫外光谱等技术分析污染物的结构和状态．定量和定性地判断水或空气的污染：常用气相色谱法来测定有机物；常用分光光度法来测定无机非金属和大部分金属。

水质化学分析XRF分析法

水质化学分析的对象面很广．包括农业污水、工业污水、江河湖泊水、海水等。XRF分析法分析精度高．前处理简单，可以在很短的时间内将多种元素都精确地分析出来，尤其是XRF分析法在海水分析的过程中，钠盐和氯离子对其分析影响较小，几乎可以忽略不计。目前，在水质分析中．XRF法应用日益增多。尤其是广泛应用与分析海水中极微量重金属，具有较好的应用前景。

水质化学分析中子活化分析法

在活化分析中，应用最多的微量元素分析法应该是中子活化分析法。中子活化分析法能够有效地分析无机元素超痕量。当试样被中子照射，待测元素受到中子轰击时，可吸收其中某些中子后发生核反应释放出γ射线和放射性同位素，通过测量放射性同位素的放射性或反应过程发出的γ射线强度，便可对待测元素进行定量，测量射线能量和半衰期便可定性。用同一样品可进行多种元素的分析。

水质化学分析存在的问题

1、监测力度不够。

我国水体分布较为广泛，单单就某个省来说，其水体的划分都有很多的区域。但是我国目前对各个水区域的监测不够全面，很多的水区域没有相应的化学监测方法，对水质的监测标准也无法达到既定的监测标准，因此，小面积的水体区域的水质没有得到有效的保障，饮用水安全堪忧。我国比较注重对重点水区域进行监督，而忽视了对小面积水体区域的监督和监测，很长时间以来，由于投资金额少，相关的化学监测设备缺乏，化学监测技术手段落后，使得饮用水的质量得不到保障，很多的饮用水中会含有 定量的微生物和有毒物质，微生物的量往往超过了标准值，因此，人们在饮用之后，会对身体造成极大的危害。

2、水质化学监控的基础性工作具有一定的困难。

在我国，水质化学监测还处于发展的初级阶段，无论是检测技术上还是监测设备上，都具有一定的落后性，因此，使得水质化学监控基础性工作受到了极大的影响。而水质化学监控的基础性工作主要包括水质评估、水资源划分、水资源保护以及水资源监控等。由于种种原因的限制，这些基础性工作在实施的期间，都无法正常的运作。如在进行水资源监测工作时，由于受到各种因素的影响，使得相关的监测人员无法对水资源的质量进行有效的监测和控制，从而影响到了水环境站网的布设。在我国，还没有建立专门的水质监测体系，使得地下水的质量无法得到保障。

水质化学分析重要性

1、水环境受污染，水质型缺水显露出来。

随着社会经济的发展，水污染问题逐渐严峻，很多的工业将废水大量的排入到江河湖泊中，使得水体遭到了严重的破坏，而且在很多的城市中，由于水污染，使得很多的水体不能转化为饮用水，这就使得部分城市出现了用水紧缺的状况。在经济高速发展的过程中，工业废水和城镇生活污水未经处理的排放，生活垃圾和工业废渣废料的随意倾倒，造成了中小河流水体污染，水质下降。水环境的污染，进一步加剧了水资源的供需矛盾，一系列生态和环境问题也随之出现，部分河流鱼虾绝迹，地下水减少，许多河道断流等等。

2、水质污染受到越来越重视。

目前，我国七大水系均呈现了不同程度的水环境污染，其中，淮河水系、海河水系、辽河水系、黄河水系情况非常不乐观，全国总体状况较差。而更让人们难以镇定的是，相关监测部门通过对4555个集中式城市饮用水源地的统计结果表明，大部分饮用水水源已经受到不同程度污染，有机、有毒污染现象较为严重，给人民生命财产造成巨大的损失。

水质化学分析改进措施

提高水质化学分析质量监控的方法

1、安装在线仪农加强水质监测。水质在线检测仪全天候对出J水余氯、浊度自动检测，实时动态地将数据传递给在线监测系统平台汇总整理，使监测数据具有客观性、科学性生产管理部门通过电脑、手机登陆，随时抽调分析水质变化情况，为水质处理提供准确数据并指导 艺生产，节约原材料的消耗、降低生产成本，达到精细化管理的日的水质在线监测仪农的投入使用能够进步提高水质监测能力，居民用水安个进步得到保障。

2、实施全方位供水水质化学分析检测，确保供水水质安个按照国家《生活饮用水卫生标准》和建设部《城巾供水水质管理规定》的要求，严格检测检测项日和频率，4天对原水、出厂水水质进行细菌、耗氧量、浊度等指标l3项常规分析；对管网末梢进行细菌、浊度等七项指标监测：4月进行原水、出厂水、管网水个项分析，根据检测结果指导工艺生产，无论从实效、频率、项日上都严于国标规定一次供水直接关系人民群众身体健康，依据《二次供水管理办法》的规定，指导用水单位的一次供水水质管理，杜绝一次污染。

3、供水企业要加强与环保、卫生部门的联系，及时掌握水质信息要增加水源地水质检测频次和项日，及时掌握低水位取水的原水波动情况，对水质相关指标进行变化趋势分析，及时向相关领导和部门提供水质信息纠‘对水库低水位运行可能产生的水体富营养化及悬浮物增加风险，要制定应急预案，做好技术、物资各方面的准备工作要配合卫生部门做一·次供水设施的监管，保汪一次供水的水质安个各县(市)，区供水企业要认真学习贯彻《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)，《城市供水水质标准》(CJ，I’206—20o5)及《城镇供水厂运行、维护及安个技术规程(CJJ58—2o09)》等相关规定，进步加强和规范水质安个管理要求县(市)水厂化验室在今1-内达到对原水、出厂水日检9项及管网水月检7项的检测能力，同时增加化验人员并加强专业技能的培训，确保各县(市)城巾供水水质达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)逐步建立“企业自检、行业监测和行政监督”，相结合的水质监督体系。 2100433B

根据各种元素及其化合物的独特化学性质，利用与之有关的化学反应，对物质进行定性或定量分析。定量化学分析按最后的测定方法可分为重量分析法、滴定分析法和气体容量法。

材料化学分析重量分析法

使被测组分转化为化学组成一定的化合物或单质与试样中的其他组分分离，然后用称重方法测定该组分的含量。

材料化学分析滴定分析法

将已知准确浓度的试剂溶液（标准溶液）滴加到被测物质的溶液中，直到所加的试剂与被测物质按化学计量定量反应完为止，根据所用试剂溶液的体积和浓度计算被测物质的含量。

材料化学分析气体容量法

通过测量待测气体(或者将待测物质转化成气体形式)被吸收（或发生）的容积来计算待测物质的量。这种方法应用天平滴定管和量气管等作为最终的测量手段。

材料的化学分析方法可分为经典化学分析和仪器分析两类。前者基本上采用化学方法来达到分析的目的，后者主要采用化学和物理方法（特别是最后的测定阶段常应用物理方法）来获取结果，这类分析方法中有的要应用较为复杂的特定仪器。现代分析仪器发展迅速，且各种分析工作绝大部分是应用仪器分析法来完成的，但是经典的化学分析方法仍有其重要意义。有些大型精密仪器测得的结果是相对值，而仪器的校正和校对所需要的标准参考物质一般是用准确的经典化学分析方法测定的。因此，仪器分析法与化学分析法是相辅相成的，很难以一种方法来完全取代另一种。

1 冶金化学分析基本知识

1.1 化学分析概述

1.1.1 分析化学分类

1.1.2 化学分析的发展与地位

1.2 钢中常见元素的存在形态及钢种分类

1.2.1 钢中常见元素简介

1.2.2 怎样识别钢号

1.3 化学分析基础操作

1.3.1 分析天平

1.3.2 滴定分析基本操作

1.3.3 化学试剂分类及纯水制备

1.3.4 分离、富集及隐蔽

1.3.5 分析试样的采集与制备

1.3.6 试样的分解

1.4 化学分析计量

1.4.1 化学分析法定计量单位

1.4.2 溶液浓度的表示方法

1.4.3 等物质的量规则

1.5 分析结果的评价与处理

1.5.1 测量结果的评价

1.5.2 测量结果的处理

习题

2 重量分析法

2.1 重量分析法简介

2.1.1 基本原理

2.1.2 沉淀的溶解度及影响沉淀溶解度的因素

2.1.3 沉淀的条件及对沉淀的要求

2.2 沉淀重量法的基本操作

2.2.1 沉淀的过滤和洗涤

2.2.2 干燥和灼烧

2.2.3 重量分析的称量和计算

2.3 应用实例

2.3.1 钢中硅的测定

2.3.2 钢中镍的测定

2.3.3 钢中钨的测定

2.3.4 铜合金中铜的测定

习题

3 酸碱滴定法

3.1 概述

3.1.1 溶液的酸碱性

3.1.2 酸碱溶液pH值的计算

3.1.3 缓冲溶液

3.1.4 酸碱指示剂及指示剂的选择

3.2 酸碱标准溶液的配制和标定

3.2.1 碱标准溶液的配制和标定

3.2.2 酸标准溶液的配制和标定

3.3 酸碱滴定法在冶金分析中的应用

3.3.1 硅铁中硅的测定

3.3.2 钢中氮的测定

3.3.3 混合碱的分析

习题

4 氧化还原滴定法

4.1 氧化还原平衡

4.2 氧化还原基本单元

4.3 能斯特方程

4.4 氧化还原滴定曲线

4.4.1 氧化还原滴定过程中的电位变化

4.4.2 氧化还原滴定终点的确定

4.5 氧化还原滴定法的应用

4.5.1 KMnO4法

……

5 络合滴定法

6 紫外可见光光度分析法

7 化学分析规程实例

附录

部分习题答案

参考文献2100433B