水質分析報告.修改版

目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1.1．水質分析意義 11.2．眉湖背景 21.3．眉湖水質分析意義 2二、水質分析原理及過程 32.1．水質分析原則 32.2．水質分析操作 52.3．試驗員風采 6三、眉湖水質分析 83.1．眉湖水質數(shù)據(jù) 83.2．眉湖水質單因子分析 103.3．眉湖水質評價 113.4．眉湖提議 17四、試驗問題總結 174.1、儀器問題 174.2、操作問題 18五、試驗感悟 181.1．水質分析意義水資源是人類社會發(fā)展不可或缺并且不可替代的重要資源之一,對社會經(jīng)濟的發(fā)展以及人們的平常生活與生產(chǎn)都發(fā)揮著保障的作用。目前人類社會中的水資源危機問題已經(jīng)直接對經(jīng)濟的發(fā)展起到了限制的作用并且影響著人類的正常生活,因此正視水資源危機以及重視水資源問題具有緊迫性與必要性。而在對水資源質量的調(diào)查與把控中,水質分析發(fā)揮著重要的作用。在水文、水利工作中,水質分析的定義為通過物理學、化學以及生物學措施對水質樣品的水質參數(shù)的性質、含量、形態(tài)以及危害進行定性與定量分析。水質是指水資源的質量,地球上的水資源循環(huán)包括自然循環(huán)與社會循環(huán)兩種,自然循環(huán)的過程是在地球引力以及太陽輻射的作用下以不一樣的流動、蒸發(fā)、降雨等形式構成,而社會循環(huán)則是指人們?yōu)榱藵M足社會發(fā)展的需要,從自然界中開發(fā)水資源進行運用,使用后的廢水或污水又重新排放入水資源當中。社會循環(huán)對水質導致的問題重要體現(xiàn)為水污染,水污染問題已經(jīng)得到了我國社會以及政府部門廣泛的重視,而自然循環(huán)同樣會由于水資源中混入雜質而使水資源產(chǎn)生水質的變化,因此水質分析的對象不僅包括受到污染的水資源,同步包括自然循環(huán)中的水資源。水質分析的任務在于通過對水資源的鑒定來理解水資源與否能滿足用水的需求,同步指導水處理工程的建設以及水污染控制的決策。水資源是保障社會發(fā)展與經(jīng)濟發(fā)展的重要資源,人類在工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及平常生活中都離不開水資源,而目前水資源短缺已經(jīng)成為了社會發(fā)展的最大制約原因。我國目前水資源十分短缺并且體現(xiàn)出分布不均勻的特點,同步年均缺水量到達了500多億立方米,因此水資源的保護具有必要性與緊迫性。水質分析可以對目前我國可運用水資源的質量作出科學的評估,對水資源質量的鑒定可以及時發(fā)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)水資源存在的問題并指導區(qū)域內(nèi)對水資源保護的決策制定,突出的體現(xiàn)為以水資源保護為出發(fā)點的生產(chǎn)力合理布局方面水質分析可以起到重要的預警作用。1.2．眉湖背景眉湖是鄭州大學新校區(qū)內(nèi)構筑的景觀湖，寬度從窄處的30米到寬處的100米左右，長度為800米左右，半包圍關鍵教學樓的西半部，西臨厚德大道，東臨湖濱路，呈長弧形，因其整體外形像眉，故取名為“眉湖”。眉湖又名“博雅湖”，此關鍵景觀湖設計了一系列富有中原特色的人文景觀，意在展現(xiàn)中原文化的博大精深與高雅文明，寄予學子博采眾長、雅趣共享。通過走訪和調(diào)查，我們理解到：眉湖采用的是循環(huán)水系統(tǒng)，包括局部的噴泉和上揚式曝氣管的循環(huán)和整體的南北循環(huán)。供水的水源有地下水和雨水兩部分，其中地下水補給占重要部分，雨水來自處理過的貯存的雨水，貯存池在校園側邊楊樹林。供水水源頭有兩個：南端一種，北端一種；湖面較大，春夏秋蒸發(fā)量較大，在雨水較少的季節(jié)里，為保持湖面維持在一定的水位，后勤管理部門每三天會根據(jù)詳細狀況進行補水；由于湖中放有大量的欣賞魚，為保證湖水中有足夠的溶解氧維持魚類的生存，整個湖共設計了11個潛入式曝氣機，3個上揚式曝氣機，采用交叉方位安頓，不僅有充氧的功能，還能增進水的流動，防止湖水腐敗。湖分北、中、南三段，中段較長且水流和水質相對穩(wěn)定，北端地勢高（高１０ＣＭ左右）相對比較封閉，南端由于設計有高下階，因此南段和中段流通性好于北端和中段的流通。近來我們發(fā)現(xiàn)眉湖湖水發(fā)綠、能見度低，有時還伴有異味。為此我們環(huán)境監(jiān)測自主小組決定對眉湖進行采樣并檢測其水質狀況，理解眉湖水質現(xiàn)實狀況并分析其污染的原因，但愿可以根據(jù)試驗成果對學校有關部門提出提議，從而更好的共同保護我們大家共同的眉湖。1.3．眉湖水質分析意義在正常狀況下，眉湖水質無論是從透明度以及氣味方面等都體現(xiàn)的相稱的不錯，賞心悅目，是鄭州大學的一種重要的景觀場所，同步吸引了不少的游客，同步也是同學們放松心情的一種極佳之地。不過近來由于種種原因，導致眉湖的水質出現(xiàn)了某些狀況，并且其水質會伴隨時間的不一樣而有著相稱的波動，甚至在最惡劣的時候，在眉湖跨橋上行走的時候，甚至可以聞到一定的腥臭味，并且水面上面還會浮出一定的魚的尸體，并且魚的大小，從大到小不止。非常的影響美觀或者是影響人的心情，極大的破壞環(huán)境的友好之美并使其極不協(xié)調(diào)。初步分析是由于某些污染物的超標所引起的，不過這只是籠統(tǒng)方面的，不具有太多的參照價值，若想深入的理解則需要我們對其進行近一步的調(diào)查分析以及研究匯報。眉湖水質分析可以使我們充足理解到眉湖水質的詳細狀況，包括其某些理化指標。從而使我們使我們對其污染的狀況有著全方位的理解以及掌控，并且為我們后續(xù)的治理以及防護提供了相稱程度的理論層次的根據(jù)以及并為其提出一定程度的處理措施。對于眉湖水質分析之后，結合其歷史分析數(shù)據(jù)，并且進行比照，可以使我們對于眉湖水質的周期變化在宏觀層次以及長時間的跨度上面有了愈加一步的理解。無論是對于眉湖管理抑或是眉湖水質的污染的防制還是污染的治理等方面都提供了一定的參照根據(jù)。為眉湖的長期規(guī)劃以及戰(zhàn)略治理提供了指導。此外，眉湖是欣賞性魚類以及天鵝的直接棲地，眉湖水質的分析也為魚類投放時間、數(shù)量以及提高魚類的成活率提高了寶貴的數(shù)據(jù)參照資料，同步也為天鵝的健康等原因狀況進行了預警以及指導。二、水質分析原理及過程2.1．水質分析原則國家規(guī)定的多種用水在物理性質、化學性質和生物性質方面的規(guī)定。根據(jù)供水目的的不一樣，存在著飲用水水質原則、農(nóng)用澆灌水水質原則等。多種工業(yè)生產(chǎn)對水質規(guī)定的原則也各不相似。農(nóng)田澆灌用水的水質一般需考慮pH值、含鹽量、鹽分構成、鈉離子與其他陰離子的相對比例、硼和其他有益或有毒元素的濃度等指標。

水是地球上一切生物賴以生存也是人類生產(chǎn)生活不可缺乏的最基本物質。不一樣用途的水質規(guī)定有不一樣的質量原則水資源保護和水體污染控制要從兩方面著手：首先制定水體的環(huán)境質量原則，保證水體質量和水域使用目的；另首先要制定污水排放原則，對必須排放的工業(yè)廢水和生活污水進行必要而合適的處理。2.1.1．水樣采用原則⑴采樣時不攪動底部沉底物。⑵采樣時應保證采樣點位置精確。⑶潔凈的容器在裝入水樣前，應先用該采樣點水沖洗3次，然后裝入水樣。并按規(guī)定加對應的固定劑，添寫標簽。⑷待測溶解氧的水樣應嚴格不接觸空氣，其他水樣盡量少接觸空氣。⑸認真填寫水樣采集記錄，現(xiàn)場記錄清晰，項目完整。⑹應保證采樣準時，精確，安全。2.1.2．數(shù)據(jù)處理原則水質分析過程中質量保證和質量控制，是一種保證監(jiān)測數(shù)據(jù)精確可靠的措施，也是科學管理試驗室和監(jiān)測系統(tǒng)的有效措施，它可以保證數(shù)據(jù)質量，使環(huán)境監(jiān)測建立在可靠的基礎之上。試驗室設施，檢查場地及能源，照明，采暖，和通風等應便于檢查工作的正常運行。檢查措施符合原則。所用試劑，試液符合實際需要，合理使用對應規(guī)格試劑，妥善保留。⑵為保證試驗過程的精確性，可合適采用多次測量，平行測定，空白試驗或加標法，以檢查所測成果的精確性。本試驗采用“加標回收”法，即在樣品中加入原則物質，測定其回收率，以確定精確度，次回收試驗還可發(fā)現(xiàn)措施的系統(tǒng)誤差，這是目前常用而以便的措施，加標回收率測定。⑴環(huán)境監(jiān)測質量保證是環(huán)境監(jiān)測中十分重要的技術工作和管理工作。質量保證和質量控制，是一種保證監(jiān)測數(shù)據(jù)精確可靠的措施，也是科學管理試驗室和監(jiān)測系統(tǒng)的有效措施，它可以保證數(shù)據(jù)質量，使環(huán)境監(jiān)測建立在可靠的基礎之上。試驗室設施，檢查場地及能源，照明，采暖，和通風等應便于檢查工作的正常運行。檢查措施符合原則。所用試劑，試液符合實際需要，合理使用對應規(guī)格試劑，妥善保留。⑵為保證試驗過程的精確性，可合適采用多次測量，平行測定，空白試驗或加標法，以檢查所測成果的精確性。本試驗采用“加標回收”法，即在樣品中加入原則物質，測定其回收率，以確定精確度，次回收試驗還可發(fā)現(xiàn)措施的系統(tǒng)誤差，這是目前常用而以便的措施，加標回收率測定。2.2．水質分析操作分光光度法是在特定波長處或一定波長范圍內(nèi)光的吸取度，對該物質進行定性或定量分析。常用的波長范圍為：(1)200～380nm的紫外光區(qū)，(2)380～780nm的可見光區(qū)，(3)2.5～25μm（按波數(shù)計為4000cm<-1>～400cm<-1>）的紅外光區(qū)。所用儀器為紫外分光光度計、可見光分光光度計（或比色計）、紅外分光光度計或原子吸取分光光度計。為保證測量的精密度和精確度，所有儀器應按照國家計量檢定規(guī)程或本附錄規(guī)定，定期進行校正檢定。分光光度計采用一種可以產(chǎn)生多種波長的光源，通過系列分光裝置，從而產(chǎn)生特定波長的光源，光線透過測試的樣品后，部分光線被吸取，計算樣品的吸光值，從而轉化成樣品的濃度。樣品的吸光值與樣品的濃度成正比。單色光輻射穿過被測物質溶液時，被該物質吸取的量與該物質的濃度和液層的厚度（光路長度）成正比，其關系如下式：A=-lg(I/I。)=-lgT=kLc式中:A為吸光度；I。為入射的單色光強度；I為透射的單色光強度；T為物質的透射率；k為摩爾吸取系數(shù)；L為被分析物質的光程，即比色皿的邊長；c為物質的濃度；物質對光的選擇性吸取波長，以及對應的吸取系數(shù)是該物質的物理常數(shù)。當已知某純物質在一定條件下的吸取系數(shù)后可用同樣條件將該供試品配成溶液，測定其吸取度,即可由上式計算出供試品中該物質的含量。在可見光區(qū)，除某些物質對光有吸取外，諸多物質自身并沒有吸取但可在一定條件下加入顯色試劑或通過處理使其顯色后再測定,故又稱比色分析。由于顯色時影響呈色深淺的原因較多，且常使用單色光純度較差的儀器，故測定期應用原則品或對照品同步操作。原子吸取分光光度法的測量對象是呈原子狀態(tài)的金屬元素和部分非金屬元素，是由待測元素燈發(fā)出的特性譜線通過供試品經(jīng)原子化產(chǎn)生的原子蒸氣時，被蒸氣中待測元素的基態(tài)原子所吸取，通過測定輻射光強度減弱的程度，求出供試品中待測元素的含量。原子吸取分光光度法的測量對象是呈原子狀態(tài)的金屬元素和部分非金屬元素，是由待測元素燈發(fā)出的特性譜線通過供試品經(jīng)原子化產(chǎn)生的原子蒸氣時，被蒸氣中待測元素的基態(tài)原子所吸取，通過測定輻射光強度減弱的程度，求出供試品中待測元素的含量。原子吸取一般遵照分光光度法的吸取定律，一般借比較對照品溶液和供試品溶液的吸光度，求得供試品中待測元素的含量。2.3．試驗員風采試驗員取樣水樣現(xiàn)場固定試驗操作過程鉻原則曲線繪制三、眉湖水質分析3.1．眉湖水質數(shù)據(jù)鉻原則曲線鉻加標回收實際濃度為0.2mg/L 吸光度為0.013 測量濃度為0.18mg/L 加標回收率90% 銨原則曲線3.2．眉湖水質單因子分析按照《地表水環(huán)境質量原則》(GB3838-)中規(guī)定，地面水使用和保護目的標，中國地南水分為五大類。簡介如下：Ⅰ類水：重要合用于源頭水，國家自然保護區(qū)Ⅱ類水：重要合用于集中式生活飲用水，地表水源地一級保護區(qū)，珍稀水生生物棲息地，魚蝦類產(chǎn)卵場Ⅲ類水：重要合用于集中式生活飲用水，地表水源地二級保護區(qū)，魚蝦類越冬、回游通道，水產(chǎn)養(yǎng)殖漁業(yè)水域及游泳區(qū)Ⅳ類水：一般工業(yè)用水Ⅴ類水：重要合用于農(nóng)業(yè)用水，及景觀規(guī)定水域。對各指標分析如下：ph4份水樣的ph穩(wěn)定在8.2左右，并且每天測得的ph值雖然有所波動，但只是在一種不在的范圍內(nèi)變化DO水樣的溶解氧穩(wěn)定在12mg/L左右，完全滿足景觀水的原則，且已明顯超越Ⅱ類水的原則COD由于操作人員不一樣，因此兩天的成果有一定的偏差，第一天的水樣測量值分別為13.82mg/L和19.64mg/L，滿足Ⅱ類水的規(guī)定；第二天的Ⅱ類水的測量值分別為15.32mg/L和17.56mg/L，只滿足了Ⅴ類水的規(guī)定，假如取平均值的話，水樣1可以到達Ⅲ類水的規(guī)定，水樣2則是滿足Ⅳ類水的規(guī)定。當然取平均值的措施并不可取，只是為了闡明兩個采樣點的的水質在COD這一塊有明顯差異。BOD5至少的含量為3.86mg/L，最高的含量為4.00mg/L，這兩個數(shù)值都只能剛好滿足Ⅳ類水的規(guī)定。不過假如僅僅作為景觀水的話可以到達B類原則。而相對于生活飲用水來說還是含量偏高。氨氮由于測定氨氮時用的是迅速測定儀和國標措施，并且由不一樣的人員來操作，僅作1號水樣的分析，第一天的成果為0.1420mg/L，第二天的成果為0.1432mg/L，Ⅰ類水的限量為0.15mg/L，Ⅱ類水的限量為0.5mg/L，，由此看出，在氨氮這一指標上，兩個采樣點的水質臨界在二類水的原則。銅銅的含量為0.02mg/L，Ⅰ類水的限量為0.01mg/L，其他四類水的限量均為1mg/L，因此，銅的含量明顯沒有到達Ⅰ類水的規(guī)定。此外，雖然沒有對眉湖進行色度，濁度，透明度的測定，但通過肉眼明顯可以看出，眉湖水展現(xiàn)給我們的是一片綠色，并且我感覺是很重的綠色；眉湖的深度并沒有多少，不過透過眉湖卻并不能看清晰湖的底部的詳細景象；并且，平常生活中常?？梢钥吹矫己嫔巷h浮著多種各樣的垃圾，雖然看不到明顯的浮膜、油斑，但想來狀況應當局限性以讓我們真正的放心。3.3．眉湖水質評價從屬度函數(shù)。水質污染程度是一種模糊概念，水質分類原則也是模糊的，用從屬度來描述分類界線較為合理。DO——Ⅰ類uDO——Ⅱ類uDO——Ⅲ類uDO——Ⅳ類uDO——Ⅴ類uBOD5——Ⅰ類uBOD5——Ⅱ類uBOD5——Ⅲ類uBOD5——Ⅳ類uBOD5——Ⅴ類uCOD--Ⅰ類uCOD--Ⅱ類uCOD--Ⅲ類uCOD--Ⅳ類uCOD--Ⅴ類u氨氮——Ⅰ類

u氨氮——Ⅱ類

u氨氮——Ⅲ類

u氨氮——Ⅳ類

u氨氮——Ⅴ類

u銅≤0.01Ⅰ類

uⅡ到Ⅴ類

u鉻Ⅰ類

uⅡⅢⅣ類

uⅤ類

u單因子模糊評價DO：μⅠ（11.73）=1 μⅡ（11.73）=0 μⅢ（11.73）=0μⅣ（11.73）=0 μⅤ（11.73）=0BOD：μⅠ（3.87）=0 μⅡ（3.87）=0.13 μⅢ（3.87）=0.87μⅣ（3.87）=0 μⅤ（3.87）=0氨氮：μⅠ（0.147）=1 μⅡ（0.147）=0 μⅢ（0.147）=0μⅣ（0.147）=0 μⅤ（0.147）=0銅：μⅠ（0.02）=0.989 μⅡ（0.02）=0.011 μⅢ（0.02）=0μⅣ（0.02）=0 μⅤ（0.02）=0COD：μⅠ（16.73）=0 μⅡ（16.73）=0.346 μⅢ（16.73）=0.645μⅣ（16.73）=0 μⅤ（16.73）=0鉻：μⅠ（0.07）=0 μⅡ（0.07）=0 μⅢ（0.07）=0μⅣ（0.07）=0.4 μⅤ（0.07）=0.6因此，得到的單因子模糊評價矩陣R為為：R=1建立權重值ai=ρ對于DO，其權重值取上式倒數(shù)式中：ρai、ρi、ρs，j分別為第i種污染物的權重、質量濃度實測值和多級質量濃度原則值的平均值，ρs，ij為第i種污染物第j級質量濃度原則值，m為級別數(shù)。為了進行模糊復合運算，各單因子權重必須歸一化，即Q應用上述措施確定本例的權重集A為：A=（10.24，0.30，0.22，0.14，0.10）B=A○R=（0.08，0.18，0.21，0.38，0.15）對于眉湖的模糊綜合評價只是V上的子集，矩陣中各元素是對應與集合V上的各項的從屬度，即對與Ⅰ類水的從屬度為0.08，Ⅱ類水的從屬度為0.18，Ⅲ類水的從屬度為0.21，Ⅳ類水的從屬度為0.38，Ⅴ類水的從屬度為0.15由于對于Ⅲ類水與Ⅳ類水的從屬度比較大，故眉湖水質可認為處在Ⅲ類水和Ⅳ類水之間。3.4．眉湖提議對于學生，我覺得我們重要要做到文明欣賞，不要隨便的亂投放雜物或者是食品這樣會對水體產(chǎn)生負面的影響。也許由于專業(yè)方面的問題，許多非這種專業(yè)的學生對于水質方面的知識也許不太理解，也許只是他們的無意之舉，就對水體產(chǎn)生了相稱的負面影響。因此，我覺得學院也可以舉行某些專題講座，專門針對水資源的保護、水資源的現(xiàn)實狀況、以及與水方面有關的知識為大家科普下這方面的知識，同步也讓同學們對于這方面有了更直觀的理解，并且可認為眉湖水生態(tài)的保護盡一份屬于自己的力量。此外，我覺得學校的放養(yǎng)魚類以及欣賞天鵝的時候，需要注意如下眉湖這個脆弱的人工生態(tài)的承載上限。雖然，他們放養(yǎng)這些生物也是處在美化學校環(huán)境，為鄭州大學添加一道專屬于鄭州大學的風景。不過，這樣做的同步也要考慮到眉湖自身的一種狀態(tài)。眉湖是一種人工湖，并且，最重要的原因就是它還是應當死水湖，沒有水的流動，同步也就限制了眉湖自身水體的自凈能力，這就導致了假如投放太多的欣賞魚類或者天鵝，會出目前眉湖跨湖大橋上面就可以聞到腥臭味的現(xiàn)象，這也是眉湖水質污染嚴重的一種重要的、直觀的物理指標。由于，后勤集團的做這些決定的時候，一定要綜合眉湖的長期觀測數(shù)據(jù)，從而科學的、嚴謹?shù)墓浪愠雒己某休d量，從而在進行投放。最終，學校學校也可以考慮將生態(tài)凈水方式應用于眉湖水體的凈化?？梢栽诿己哪承┌哆厖^(qū)，或者湖的周圍種枝某些具有欣賞性并且兼?zhèn)鋬羲芰Φ乃参铮瑥亩鴱纳鷳B(tài)的角度對于眉湖水質的把控起到了積極的作用。四、試驗問題總結4.1、儀器問題在實際的操作過程中，最初我們一致的忽視了儀器的差異所引起的誤差，這在一般試驗中，是被容許的。不過在后來的試驗中，我們發(fā)現(xiàn)，不懂得是由于什么原因導致的不一樣比色皿之間有了相稱大的差異。這也是所未預料到的一件事情。此外，不一樣批次的試劑之前也會引起大的誤差。例如二苯碳酰二肼—丙酮溶液，不一樣的溶液，染色效果是不一樣的。在試驗過程中，由于我們已經(jīng)有的溶液被用完了，我們換了一瓶后，雖然人的肉眼無法識別，不過在最終的儀器分析過程中，發(fā)現(xiàn)，差異相稱的大。已至于原則曲線成了分段函數(shù)了。此外，在試驗的操作過程中，例如總鉻的測定中，需要以目測的方式估計錐形瓶中剩余溶液的體積。不過我們在試驗中，也發(fā)現(xiàn)，某些錐形瓶或者燒杯的刻度誤差也是相稱大的。我們用量筒精確量取了50ml的溶液，不過倒入錐形瓶后，以及靠近了錐形瓶刻度中的60ml刻度線，這也是相稱大的誤差原因。雖然，現(xiàn)代化的科技操作極大的提高了我們操作的效率，不過儀器也也許存在我們想不到的誤差，這在我后來的試驗過程中，也是要著重注意的，也是要竭力防止的，同步也給我提供了一種警示的作用。4.2、操作問題在操作的過程中，重要的問題也許集中的滴定的過程中，對于滴定中點的把握不夠精確。有時候滴定終點就在半滴溶液中，也許一不小心就滴過了一到兩滴。此外，也許對于顏色的變化也有些不一樣的認識。也許有的剛剛變到了極淺的顏色，由于怕滴過中心，認為其已經(jīng)到了終點，也有也許認為還為到，多滴了一滴。這都是試驗中也許會存在的現(xiàn)象。雖然，一到兩滴不多，不過所引起的誤差也是極大的，并且假如在標定的過程中出現(xiàn)了些許的問題，那么背面的計算過程都會引起了對應的誤差。試驗儀器的清潔無污染是我們所首要保證的一件事情。由于，在水質監(jiān)測過程中，有諸多的指標在水體中，在天然環(huán)境中，都是以痕量的狀態(tài)所存在的。例如，鉻。不過，鉻在清洗的時候，很難清洗潔凈。雖然肉眼無法觀測，不過它的確實確的是附著在了儀器的器壁上面，從而極大的影響了試驗的數(shù)據(jù)精確度。甚至會使試驗的最終止果放大為實際值的許多倍，這也是會存在的現(xiàn)象。畢竟，鉻的含量在水中是以痕量存在的。這是與常量分析所不一樣的，也是我們所需要注意的一種重點。五、試驗感悟水質監(jiān)測自身就是一項實際操作科學，而在以往的水質檢測學習過程中，我們雖然將哪些學習知識分門別類的進行學習以及記憶，但究竟是抽象化的，沒有太多的實際性，印象不深刻，并且很輕易忘掉。最重要