水质分析方法介绍

水质分析方法介绍水质分析方法介绍◆前言◆前言水质不佳时会造成我们用水上的困扰，要判断出水质的好坏，需要经过相当多的分析项目，每种项目测定原理及方法也都相差甚大，由本章详细的介绍，可以帮助你了解到水质分析的重要性及学习到各种水质分析技术。详细分析方法可参考附录三。5.1浊度浊度5.1.1概论概论当水中含有悬浮物质，就会造成混浊度，使光线通过时产生干扰。在水质上，我们可以浊度(turbidity)来表现水样得混浊程度。基本上，浊度是一个水样之光学性质，水样中有悬浮物质存在时，可散射光线，其散射强度与悬浮物质之量及性质有关。会造成混浊度的悬浮物质，种类相当多，诸如黏粒、坋粒(silt)、有机物、浮游生物、微生物等，其大小从小的胶状分子，(1~100奈米)到大而分散的悬浮物质不等。在静止状态下的水体，如湖泊或水泽，水中的浊度，多来自胶体粒子，但在流动状态下的水体，如河川，水中的浊度则主要来自较粗大的悬浮物质。在河川上游，降雨时，许多土壤因冲蚀作用而进入河川，土壤的矿物质部分及有机质部分均会导致水体中浊度的增加；河川中下游，常有工业废水及都市废水流入，废水中的各类有机物或无机污染质，亦均无可避免地会增加河川之浊度，尤其在有机物流入河川后，会促进细菌与其他微生物的生长，更增加了混浊度，此外，农田施肥后之排水或养猪废水流入河川中，会使河川中氮，磷成分增加，造成优氧化(eutrophication)，刺激藻类大量生长，其结果是水中浊度的增加。由上述可知，引起水中浊度增加的物质，本质上可分为无机物及有机物两大类，这种本质上的差异，将影响环境工程上净化程序是否合适，增加工程上的难度。5.1.25.1.2浊度在浊度在水质上的重要性水质上的重要性在公共给水上，浊度是相当重要的指标，浊度高的水，在外观上即予人不洁净的感觉，在饮用时易受到排斥。另浊度高的水，在给水工程上亦发生困难，因会使过滤过程负荷增加，砂滤也无法达到效率，且增加清洗费用。此外，在公共用水进行消毒时，有些细菌或其他维生误会吸附着在造成浊度的颗粒上，而得以抗拒氯气或臭氧等消毒剂，物浊度高的水，消毒不易完全。5.2色度色度5.2.1概论概论自然界的金属离子(诸如铁及锰离子)、泥炭土、府植质、浮游生物、水草、微生物及工业废水等，常使水源带有颜色，水之色度(color)由于影响水资源之观瞻及利用，往往需要处理。当水样中含有悬浮固体物时，水之色度不仅来自水溶液中的物质，也会受悬浮固体物的影响。因此，我们可将色度分为真色(truecolor)与外观色(apparentcolor)。真色是将水样经离心或过滤的程序去除悬浮固体物所得的水样色度；外观色则是水样直接测得之色度，也称为视色。由于一般水源当pH值增加时，色度亦随之增加，可知pH值会影响水之色度，故水样检验色度时，应同时注名pH值。前所述及色度的来源，我们可将其分为天然及人为来源，天然的来源中，有机碎屑如树叶及木材萃取物、腐植质、木质素的衍生物等，常发生于地表水流经森林地或沼泽地区时所带出；铁及锰则源自矿物之溶解。人为来源较常源自工业废水，如染整工业、造纸工业及制革工业等废水，欲经济有效的去除水中色度，并不是简单的工作。5.2.25.2.2色度在公共用水上的应用色度在公共用水上的应用公共用水如果色度很高，消费者必然质疑水质的纯净程度，即使水质无碍健康，亦不易受到相信。因此，各国饮用水均定有色度的标准，在净水工程上，水质工程师均相当重视色度之高低。部分水中造成色度之有机物质，在加氯消毒后，会形成含氯有机化合物，如三卤甲烷等，则是色度偏高水质可能衍生的问题。此外，工业用水诸如纺织染整用水，对色度的要求亦很高，以避免水中色度对产品质量造成影响。5.3硬度硬度5.3.1概论概论水中之多价阳离子(multivalentcations)是导致水具有硬度的主要原因，多价阳离子中，尤以钙与镁离子两者为天然水中之阳离子，其余如Fe2+、Mn2+、Sr2+、Al3+等亦可能存在天然水中，但其相对含量低，常予以忽略不计。一般而言，含石灰岩地区及土壤表层较厚地区，雨水与岩石及土壤接触溶出较多的钙镁离子，故硬度较高。5.3.2硬度测定的重要性硬度测定的重要性水中硬度之高低，对工业用水之管理相当重要，这是因为大部分均有冷却水及锅炉系统，若不予以注意控制硬度，除会降低机械效率，增加操作成本外，尚有造成锅炉发生爆炸之危险，故工业用水中硬度之监控处理相当重要，而需经测定硬度，表5.1为水质依硬度之分类表。表5.1水质上依硬度之分类表水质上依硬度之分类表程度硬度Meq/Lmg/LasCaCO3软(soft)<1<50中度(moderatelyhard)1~350~150硬(hard)3~6150~300甚硬(veryhard)>6>3005.4导电度导电度5.4.1概论概论导电度(