環(huán)境水質(zhì)分析結(jié)果小議
時(shí)間:2009-09-12 09:14:11來(lái)源:ronggang
導(dǎo)語(yǔ):?數(shù)據(jù)審核是水質(zhì)分析質(zhì)量保證工作的一個(gè)重要環(huán)節(jié),是整個(gè)質(zhì)量保證體系中最后有效的質(zhì)量控
數(shù)據(jù)審核是水質(zhì)分析質(zhì)量保證工作的一個(gè)重要環(huán)節(jié),是整個(gè)質(zhì)量保證體系中最后有效的質(zhì)量控制手段。分析結(jié)果除了必須達(dá)到質(zhì)量控制分析指標(biāo)的要求外,記錄、運(yùn)算和報(bào)告中的有效數(shù)字以及數(shù)據(jù)之間的合理性關(guān)系問(wèn)題是數(shù)據(jù)審核的重點(diǎn)。下面從理論上對(duì)這兩方面進(jìn)行了研究,為數(shù)據(jù)審核提供參考。
1 有效數(shù)字的記錄
有效數(shù)字是由全部確定數(shù)字和一位不確定數(shù)字構(gòu)成的。根據(jù)所用計(jì)量器具的不同,準(zhǔn)確記錄測(cè)量數(shù)據(jù),只保留一位可疑數(shù)字。表示精密度通常只取一位有效數(shù)字,當(dāng)測(cè)定次數(shù)很多時(shí),可取兩位有效數(shù)字,且最多只取兩位。測(cè)量結(jié)果的有效數(shù)字所能達(dá)到的數(shù)位不能低于方法檢出限的有效數(shù)字所能達(dá)到的數(shù)位?;貧w方程的相關(guān)系數(shù)只保留小數(shù)點(diǎn)后4位,后面只舍不入。有效數(shù)字計(jì)算要符合計(jì)算規(guī)則,加減法計(jì)算結(jié)果所保留的小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)與各計(jì)算數(shù)據(jù)中小數(shù)點(diǎn)位數(shù)最少者相同;乘除法計(jì)算以有效數(shù)字位數(shù)最少者為準(zhǔn),其它數(shù)據(jù)先修約后計(jì)算,計(jì)算結(jié)果的有效數(shù)字與各計(jì)算數(shù)據(jù)中有效數(shù)字位數(shù)最少者相同;乘方或開(kāi)方結(jié)果的有效位數(shù)與真數(shù)相同;在對(duì)數(shù)計(jì)算中,所取對(duì)數(shù)的小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)(不包括首位)應(yīng)與真數(shù)的有效數(shù)字位數(shù)相同。
2 數(shù)據(jù)之間的合理性關(guān)系審核
2.1 可濾蒸發(fā)殘?jiān)涂蔀V離子總量的關(guān)系
對(duì)于清潔水樣,可濾蒸發(fā)殘?jiān)?05℃烘干至恒重)大體上等于可濾離子(主要是水中八大離子Na+、K+、Ca+ 、Mg2+、SO42-、Cl-、HCO3-、SiO32- )之和。對(duì)于受污染的水樣,由于可能含有較高濃度的Fe3+、Mn2+、Zn2+、Cu2+、F-、NO3-等離子,可濾蒸發(fā)殘?jiān)鼭舛瓤赡艽笥诎舜箅x子濃度之和。水樣中若含有較多的酸性成分,由于烘干時(shí)酸因揮發(fā)而損失,可濾蒸發(fā)殘?jiān)鼭舛瓤赡苄∮诎舜箅x子濃度之和。
2.2 溶解總固體和電導(dǎo)率的關(guān)系
電導(dǎo)是水溶液電阻的倒數(shù),水樣中可溶性離子越多,電阻就越小,電導(dǎo)就越大,因此水樣的電導(dǎo)率和總?cè)芙夤腆w存在一定的相關(guān)關(guān)系。天然水中,總?cè)芙夤腆w和電導(dǎo)率的比值大約為0.55—0.70,這只是一種粗略的估算。若水樣中含有較多的游離酸或苛性堿,其比值要比0.55小,若水樣中含有大量鹽分,其比值可能比0.70大。
2.3 溶解總固體和總硬度的關(guān)系
由于水中主要離子有八種,其中就含有Ca2+和Mg2+ ,因此水樣的總硬度<總?cè)芙夤腆w,其比值大約為0.50—0.80,這只是粗略的估算。若水中Ca+ 、Mg2+含量很高時(shí),其比值要比0.80大,而若水中Ca+ 、Mg2+含量很小時(shí),其比值要比0.50小。
2.4 總硬度與鈣、鎂總量的關(guān)系
總硬度實(shí)為鈣、鎂總摩爾濃度,但由于其它離子也與EDTA絡(luò)合,所以當(dāng)其它離子濃度較大時(shí),測(cè)得的總硬度應(yīng)大于鈣、鎂摩爾濃度之和,當(dāng)其它離子很少時(shí),測(cè)得的總硬度近似等于鈣、鎂摩爾濃度之和。
2.5 總堿度與總硬度、碳酸鹽硬度、非碳酸鹽硬度間的關(guān)系
碳酸鹽硬度、非碳酸鹽硬度是總硬度的兩個(gè)組成部分,通常用CaCO3(mg•L-1)表示。碳酸鹽硬度相當(dāng)于水中碳酸鹽及重碳酸鹽結(jié)合的鈣和鎂所形成的硬度;當(dāng)水中鈣和鎂含量超出與它們結(jié)合的碳酸鹽和重碳酸鹽含量時(shí),多余的鈣和鎂就與水中氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽結(jié)成非碳酸鹽硬度。
總堿度是指水體中碳酸鹽、重碳酸鹽及氫氧化物總量之和,主要反映水體中CO32+、HCO3-、OH-含量,通常也用CaCO3(mg•L-1)表示。
由以上概念可得出,當(dāng)總硬度>總堿度時(shí),總硬度等于碳酸鹽硬度與非碳酸鹽硬度之和,非碳酸鹽硬度應(yīng)檢出;當(dāng)總硬度<總堿度時(shí),總硬度等于碳酸鹽硬度,非碳酸鹽硬度應(yīng)未檢出。
2.6 溶液PH與碳酸根、重碳酸根、游離二氧化碳間的關(guān)系
由K=[CO2¬¬¬¬¬]/[H2CO3]=3.8×102
Ka1=[H+][HCO3-]/[H2CO3]=4.27×10-7
Ka2=[H+][CO32-]/[HCO3-]=5.59×10-11
可知,水合CO2是碳酸溶液的主要存在形式[H2CO3]≈[CO2¬¬¬¬¬]
pH=6.37+lg[HCO3-]-lg[CO2¬¬¬¬¬]=10.25+lg[CO32-]-lg[HCO3-]
當(dāng)pH <7時(shí),游離CO2含量最高,當(dāng)pH >10時(shí),CO32-含量最高,當(dāng)7< pH <10時(shí),HCO3-含量最高。
2.7 水中陰、陽(yáng)離子摩爾濃度的關(guān)系
這里所指的摩爾濃度關(guān)系是指陰、陽(yáng)離子當(dāng)量之和的關(guān)系。由于水中陰、陽(yáng)離子始終處于一種相互聯(lián)系、相互制約的關(guān)系,欲要保持水溶液中陰、陽(yáng)離子電荷平衡,那么陰、陽(yáng)離子摩爾濃度(指當(dāng)量濃度)總和應(yīng)大致相等。
2.8 離子積和溶度積的關(guān)系
許多化合物在水中溶解度很小,如CuS、HgS、CaF2、MgF2、SrSO4、BaSO4、AgCl、HgCl2等,而且重金屬在近中性的天然水體中,多數(shù)都會(huì)水解為難溶的氫氧化物沉淀而被懸浮物吸附或轉(zhuǎn)移至沉淀相中(如Fe3+),因此,可濾水中重金屬離子濃度不可能高。當(dāng)離子積大于溶度積時(shí),化合物即析出沉淀;當(dāng)離子積小于溶度積時(shí),則該離子可存在于溶液中。因此,F(xiàn)-與Ca2+、Mg2+之間、SO42-與Ba2+ 、Sr2+之間S2-與Cu2+、Hg2+之間、Cl-與Ag+、Hg2+之間呈明顯負(fù)相關(guān),當(dāng)一方濃度較大時(shí),另一方濃度則很低。
2.9 CODCr、CODMn、BOD5之間的關(guān)系
根據(jù)三者的概念,結(jié)合其實(shí)際的測(cè)定過(guò)程,對(duì)于同一份水樣,應(yīng)存在以下規(guī)律:CODCr> CODMn CODCr> BOD5
2.10 三氮與溶解氧的關(guān)系
由于環(huán)境中的氮存在形式受環(huán)境條件的變化而發(fā)生改變,特別受水體中溶解氧的濃度影響,硝酸鹽氮和氨氮不可能同時(shí)高,一般溶解氧高的水體硝酸鹽氮的濃度高于氨氮濃度,反之氨氮濃度高于硝酸鹽氮濃度,亞硝酸鹽氮濃度與之無(wú)明顯關(guān)系。
2.11 細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群、糞大腸菌群之間的關(guān)系
由于大腸菌群只是細(xì)菌種類(lèi)中的一個(gè)種群,受其污染的途徑有限。根據(jù)長(zhǎng)期檢測(cè)的結(jié)果可得出檢出大腸菌群的樣品細(xì)菌總數(shù)也能檢出,細(xì)菌總數(shù)數(shù)量多的樣品不一定檢出總大腸菌群。由于糞大腸菌群屬于總大腸菌群,且其檢測(cè)溫度為44.5℃,比總大腸菌群的檢測(cè)溫度37℃高,因此糞大腸菌群的檢測(cè)值要比總大腸菌群的檢測(cè)值小,即糞大腸菌群值<總大腸菌群自值。
2.12 糞大腸菌群值、糞鏈球菌值比值與糞便污染來(lái)源的關(guān)系
糞大腸菌群是人或溫血?jiǎng)游锛S便中常見(jiàn)的細(xì)菌,糞鏈球菌是溫血?jiǎng)游锛S便中常見(jiàn)細(xì)菌且數(shù)量比糞大腸菌群多。檢測(cè)糞大腸菌群值和糞鏈球菌值,根據(jù)二者比例可得出以下結(jié)果,糞大腸菌群值:糞鏈球菌值,小于0.7則為人類(lèi)糞便污染為主,大于4.1則為溫血?jiǎng)游锛S便污染為主,大于0.7小于4.1則為兩者共同污染。
總之,環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)不只是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)室分析,而是從布點(diǎn)、采樣、分析、數(shù)據(jù)處理的全過(guò)程。在目前全面開(kāi)展質(zhì)量保證有一定難度的情況下,數(shù)據(jù)的審核工作顯得尤為重要,只有加強(qiáng)這方面的實(shí)踐和研究,才能提高數(shù)據(jù)質(zhì)量,為水質(zhì)管理提供優(yōu)質(zhì)、高效的服務(wù)。
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