水质浊度的标准探讨

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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水质浊度的标准探讨

吴新

海南盈涛水务有限责任公司571924

摘要:随着社会的日益发展,人们对于饮食、饮水安全的意识愈加提高,对于饮水质量的要求也越来越严格。本文针对衡量水质量标准的一个参数:浊度,展开对水质浊度标准的探讨。通过对浊度标准的探讨,提出一种全新的测量浊度的一种基准,通过这一水质量测量基准,提高测量饮水质量的准确度和灵敏度,最终提高人民生活中饮水水源的质量。

关键词:水质量;浊度;标准

1引言

科技的发展带来的不仅仅是社会的发展、人民生活的日益提高,同时也带来了一些消极的影响。比如说,生态环境的日益恶化,饮食、饮水资源的破坏。并且,随着工业和农业的进一步发展,如果对废物排放和工艺过程不加以控制,那么对于水质量的恶化将产生一个推动的作用。在环境监测、卫生、食品、药品等与人民健康息息相关的产业中,对于水质量的标准有一个衡量标准:浊度。浊度这一物理量主要衡量的是水中含有的不溶性悬浮物质的多少。

2浊度的概述

上文已经提到,浊度这一物理量主要是衡量水纵横不溶性悬浮物质的多少,可以通过独特的浊度仪标定出来。因此,对于浊度的考量,也就是对人民目前所饮用的水资源的考量;对于浊度标准的探讨,也就是对水质量标准的探讨。

具体来说,浊度作为表征水质量的高低的一种重要物理外观指标,其主要内容包括以下几点:

浊度是一种感官方面的指标,国际环境协会将水质浊度规定为3NTU,在国内通常称之为3度,最低为一度,即在1L水溶液中含有1mg的SiO2等其他浑浊物时表现的浑浊现象,最高为3度。如果浑浊度为3NTU的水不经净化就直接饮用会对人体产生巨大的伤害,其中,对于人体肝脏的伤害是巨大的,会造成各种人体结石,最终危害人体的健康。

浊度是对水中含有的悬浮物、微生物等细小物体的反映。在不含有浑浊物的纯水中(0NTU水),如果有光照射到水中,光是不会存在折射现象的。如果水中存在浑浊物时,就会对光路产生一定的影响,这时光就会发生一定程度的折射、散射,最后人眼或是一起观察到的水的状况就会是一种浑浊的现象。[1]

随着科学研究的发展,水的浑浊度、浊度这些专业名词渐渐的步入人民的家庭中,大部分的人也越来越重视浊度标准的划分,重视饮用水质的安全和健康。因此,对于水质浊度的标准探讨是非常有必要的。

2浊度的测量

在浊度这一物理外观指标刚提出之际,人们只能凭借肉眼来判别水中浑浊度为多少:清澈或是不清澈。直到第一台浊度测量仪的研发出世,人们才能够定量的分析水中浑浊度。

浊度的测量主要分为两种方法。第一种方法就是上文提到的目测法:测量人员在一定放射光源的照射下,在与超纯水的比较下,通过肉眼来定性的分析水中含有悬浮物、沉淀物、微生物的多少。但是,此种方法的局限性较多,肉眼无法像精密仪器一般做到精确测量,同时如果放射性光源选择不好的话,会对整个目测法实验造成很大的影响。因此,在进行浊度测量的实验中,一般不选用目测法这一方法。

第二种方法是光电仪器测定,以各种谱图辅助,测出精确的浊度。光电仪器又根据不同的光源分为两种:其一是透射光光源测定仪,另一种是散射光光源测定仪。两种光电测定仪根据光源发出光线透过水样之后,折射出的光强度来计算水中的悬浮物对于光吸收的多少。通过光强前后的变化,并根据一定的公式,来定量的分析此种水样的浊度大小。

现阶段,我国主要使用定量分析水质浊度的方法是通过配置含有硅藻土或是高岭土的一定含量的标准溶液,将所测水样和标准溶液放置在光学仪器内,通过光学分析得出水中的浊度。具体过程如下:

首先,需要使用硅藻土或是高岭土严格按照规定步骤配置标准浓度为1mg/L的标准悬浮液。

标准悬浮液配置完成后,按照相同的操作步骤对样品水样进行处理,考虑到硅藻土中含有的不溶性硅对于溶液配置的影响,在溶液的配置过程中,务必保证所有的物质都是相同的。

最后,将配置的标准悬浮液和样品放入相同的光学仪器中,进行光学分析,并在分析之后得出最后的结果。[2]

上文中已经提到了为了防止实验误差对浊度的测量产生影响,需要配置一点浓度的标准悬浮液。标准悬浮液的溶质一般是由硅藻土或是高岭土组成,如果需要测量高精确度的水样,则需要更换标准悬浮液的溶质,经过多项实验的验证,甲聚合物可以作为硅藻土和高岭土的良好替代物,完成更为精密的分析工作。尽管甲聚合物本身并不是颗粒型的物质,但是其光学效应较硅藻土和高岭土更加优异,因此以甲聚合物配置的标准悬浮液能够满足高精度、高灵敏度的测试工作。

在我国水质浊度的测量中,仍然还是以目测法为主,但是在选择目测法这一测量方式之后,应该尽量选择与样品水样中杂志结构一致的标准悬浮液,以尽量达到精确地测量。而在使用光电仪器对于水样浊度的测量过程中,需要选择合适的浊度测量仪进行标准溶液的标定,以确保仪器的灵敏度和最后测量结果的精确度。

3浊度标准的探讨

根据国际标准的规定,对于零浊度水的定义是这样的:将样品水样用0.1μm的超过滤膜进行反复3-4次过滤,将样品水样中的杂志充分过滤掉,得到的样品就是零浊度水。

现实中的使用的饮用水,一般其中都含有一定量的悬浮物或是沉淀物,这就需要以零浊度水为基线,标定各个待测水样的浊度值。实验测得我们如今饮用的水源浊度一般不大于1,可以放心饮用。

在西方发达国家进行水质浊度的标定实验中,一般沿用烛光浊度仪测定浊度的方法。首个烛光浊度仪是在1899年由美国人杰克逊制成。这种烛光浊度仪顾名思义,不需要配置一定浓度的标准悬浮液,但是需要在实验开始之前准备一定大小的标准烛,这种标准烛由蜂蜡或是合成鲸脑油构成。在实验的进行过程中,确定一种适宜地试验速度,随着标准烛的燃烧,气体不断增加,测定水样在垂直竖管中的上升高度,最终以这种上升高度进行水质浊度标准的标定,测量出最后的水质浊度。

上文提到的以硅藻土或是高岭土配置的1mg/L的标准悬浮液非常容易误导测量人员认为待测水样中含有很多的悬浮物和沉淀物。因此,一般不以硅藻土或是高岭土配置的标准溶液测定的水质浊度为行业标准。

甲聚合物作为硅藻土或者高岭土的替代物,能够很好的对水质浊度进行标定。现阶段,甲聚合物以其优异的光学特性成为我国研究水质浊度标准的关键物质。尽管,甲聚合物的存在形式并不是颗粒状,但是甲聚合物一旦溶解于水中,其在水中的分布与杂志在水中的分布极其相似。这一优异的溶解特性,让甲聚合物能够作为统一的间接度量标准进行水质浊度的标定。

4测定水质浊度标准需要注意的问题

在进行确定水质浊度标准的实验过程中,需要严格把控样品水样的选取,同时,在实验的过程中必须按照严格的实验操作步骤,以免系统误差的出现,造成对整个实验结果的影响。

经过严格的科学实验测量出的水质浊度标准需要进行各项检验:均匀性检验和稳定性检验。

在进行水质浊度标准的均匀性实验中,需要采用抽样的方法从分装样品水样中抽取水质浊度标准物质进行试验,在低温的实验条件下,使用高精度和高灵敏度的浊度仪进行测定水样品的均匀性,并将最后的数据进行记录,根据记录的数据进行标准方差的计算,最终通过方差的大小判断水质浊度标准均匀性的高低。

均匀性检验完成后,需要对系统的误差进行校正,即进行稳定性检验。尽管在每次抽样测量过程中,都能够控制各种条件基本趋于一致,但是由于系统和样品水样本身存在一定的误差都会使得测量的结果与理论值存在一定的差异,因此需要对最后的水质浊度标准进行校正,并对其进行稳定性考察,以确保最后的实验数据正确无误。

5结束语

基于我国现阶段的环境污染程度,广大人民对于食品、饮品的食用和饮用安全的担心越发严重。因此,如何消除民众的这些担心,成为维护社会和谐安定需要亟待解决的问题。这就需要国家相关质监部门和工业部门对水质浊度的标准进行确定,并通过借鉴西方发达国家的先进科学技术,引进高精密度、高灵敏度、高稳定性的光电测量仪器,以对水质浊度的标准进行进一步的标定。这样做不仅可以满足人民对饮用水源日益提升的高标准,同时可以对我国环境保护具体方案的实施起到推动的作用,最终促进我国经济和社会的共同发展。

参考文献:

[1]王志丹.光学浊度传感器的设计与实现[D].南京信息工程大学,2016.

[2]吴刚.光纤浊度传感器的研究与设计[D].中国计量学院,2014.

[3]吴昊.浊度仪测量值的不确定度分析及评定[J].计量与测试技术,2013,40(12):47-51.

[4]李丛芬.浅谈水质浊度标准[J].标准化报道,2001(05):24.

[5]宋晓军,杨万东.浊度标准及测量的探讨[J].黑龙江科技信息,2000(11):51.

[6]岳舜琳.水的浊度问题[J].中国给水排水,1995(04):33-35.