石佛寺水庫水質(zhì)檢測技術(shù)手段分析

戚衛(wèi)偉

（營口市水文局，遼寧營口115000）

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石佛寺水庫水質(zhì)檢測技術(shù)手段分析

戚衛(wèi)偉

（營口市水文局，遼寧營口115000）

摘要：文章以石佛寺水庫為例，分析了水庫水質(zhì)檢測中所應(yīng)用到的部分檢測項(xiàng)目和技術(shù)手段，詳細(xì)闡述了PH值、硬度和化學(xué)需氧量這3項(xiàng)指標(biāo)的檢測方法和步驟，可為今后水質(zhì)檢測、了解水污染情況和環(huán)境保護(hù)工作提供一定的借鑒經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：石佛寺水庫；水質(zhì)檢測；技術(shù)手段；分析

隨著人類社會(huì)的快速發(fā)展，環(huán)境問題日益突出。其中，水污染是和人類生活聯(lián)系最緊密的問題之一。小型水庫在我國水利工程中占據(jù)重要位置，而對水庫的水質(zhì)檢測是了解水污染情況的重要手段，對環(huán)境保護(hù)意義重大。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國已建成的水庫多達(dá)8.6萬余座，堤防總長度約為28.69km，其中多數(shù)為小型水庫，它們在防洪、灌溉、城市供水等方面都發(fā)揮著無可替代的作用。然而隨著地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口壓力的增加，很多水庫都遭到了不同程度的污染，而水庫水質(zhì)是否合格則直接影響著地區(qū)糧食產(chǎn)量及人們的飲水健康，所以對水庫水質(zhì)進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)格的檢測是一項(xiàng)必不可少的工作［1］。

1 水庫概況

石佛寺水庫位于遼寧省沈陽市法庫縣境內(nèi)，目前是遼河干流上唯一的控制性工程，水庫總庫容達(dá)到1.8億m3，控制流域總面積為16.51萬km2。為加強(qiáng)遼河流域生態(tài)自理的要求，2009～2011年，石佛寺水庫實(shí)施了生態(tài)工程建設(shè)，包括主副壩林臺(tái)建設(shè)、庫區(qū)平整、人工島建設(shè)、野生柳樹保護(hù)、水生植物栽植等項(xiàng)目。其中，蘆葦2650畝，蒲草1860畝，荷花1625畝，各種喬、灌木19.28萬株。該工程的實(shí)施，使遼河中下游地區(qū)生態(tài)環(huán)境得到改善，遼河水質(zhì)得到凈化，多種魚類、禽類在水中繁衍棲息，初步建成了獨(dú)具特色的遼河石佛寺水庫生態(tài)系統(tǒng)。

2 影響水庫水質(zhì)變化原因分析

通過實(shí)地走訪調(diào)查，初步得出可能影響到石佛寺水庫水質(zhì)變化的因素有以下幾方面。

（1）上游的工業(yè)污染。在遼河上游，聚集著較多的小型生產(chǎn)企業(yè)，以生產(chǎn)汽車零部件為主，很多企業(yè)會(huì)將自己的生產(chǎn)廢水直接或間接的排放到遼河之中，且很多工業(yè)產(chǎn)品也聚集在河道兩岸的不遠(yuǎn)處。有些企業(yè)雖然設(shè)置了一些排污設(shè)備，但效率低下，滿足不了實(shí)際生產(chǎn)需要。

（2）上游的農(nóng)業(yè)污染。在遼河兩岸種植著大面積的糧食和水果樹木，農(nóng)民使用的化肥、農(nóng)藥和家禽糞便等都會(huì)隨著雨水或地下水匯聚到遼河水中，而且由于開墾田地現(xiàn)象較為泛濫，很多自然濕地被破壞，水庫生態(tài)遭到一定破壞。

（3）生活垃圾污染。在遼河上游，分布著一些人口密集的居民區(qū)，通過調(diào)查，這些居民區(qū)基本沒有排水管道，更別說污水處理設(shè)備了。每戶村民的日常生活用水隨意排放，根據(jù)粗略估計(jì)，每年約有超過40萬t生活廢水被排放到遼河中［2］。

3 水質(zhì)檢測技術(shù)

目前，水質(zhì)檢測項(xiàng)目主要有：（1）PH值測定，用到的主要方法為玻璃電極法，也是本項(xiàng)目用到的方法；（2）濁度測定，用到的技術(shù)為濁度儀測定；（3）硬度的測定，主要有化學(xué)法和儀器法，本項(xiàng)目用的是前者；（4）有機(jī)物的測定，主要方法為高效液相色譜法［3］。

4 技術(shù)手段分析

為了了解目前石佛寺水庫的水質(zhì)情況，我們采用了化學(xué)分析法和儀器分析法對石佛寺水庫中的水樣進(jìn)行了調(diào)查，下面分別進(jìn)行詳細(xì)介紹［4］。

4.1 PH值的確定

PH值對水中是生物的生長有著重要意義，也是判斷水質(zhì)優(yōu)劣的重要標(biāo)志。水質(zhì)越好，PH值越接近中性值7。在項(xiàng)目中，采用 PH計(jì)對水樣進(jìn)行檢測。玻璃電極法具有測量準(zhǔn)確、檢測快捷等優(yōu)點(diǎn)，完全可滿足本項(xiàng)目的相關(guān)要求。其具體檢測步驟如下：

（1）安裝好PH計(jì)，注意在使用前要預(yù)熱30min。

（2）制作PH標(biāo)準(zhǔn)緩沖液。所用材料劑量按照表1稱取，所用的溶劑為煮沸冷卻后的蒸餾水，配制好的溶液應(yīng)存放于玻璃瓶中。在此需要注意的是由于磷酸二氫鉀和磷酸氫二鈉極易吸收水，所以要求在120℃左右的溫度下干燥2h以后再稱取。

表1 PH標(biāo)準(zhǔn)緩沖液配制

（3）在正式檢測前，應(yīng)使用上述PH標(biāo)準(zhǔn)緩沖液對PH計(jì)進(jìn)行校正。玻璃電極要預(yù)先在蒸餾水中浸泡24h，之后用濾紙擦干，將其浸泡到標(biāo)準(zhǔn)液中并搖動(dòng)1min，調(diào)整儀器指針，使其指示為標(biāo)準(zhǔn)液的PH值。

（4）經(jīng)過校正儀器后可以進(jìn)行水樣的PH測定了。首先要用蒸餾水沖洗電極3次，然后再用被測水樣沖洗3次，最后將電極浸入水樣中，并搖動(dòng)1min以上，之后讀取穩(wěn)定的PH值。

經(jīng)過檢測，石佛寺水庫的不同位置水質(zhì)PH值范圍為7.5～8.8，水流流速越大，PH值越接近7。

4.2 硬度的確定

水中的重金屬離子含量對于水質(zhì)是否合格有重要影響。重金屬有劇毒，一旦在動(dòng)植物體內(nèi)富集，將會(huì)對人們的健康造成傷害。所以對水庫中重金屬離子含量的測定工作也很重要。

化學(xué)滴定法具有操作簡單、成本低廉和檢測較為準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，在項(xiàng)目中也完全滿足相關(guān)要求。下面介紹本項(xiàng)目中使用的方法［5］。

對水質(zhì)總硬度的測定采用EDTA滴定法進(jìn)行，可以測定出水樣中 Mg2+和C a2+的含量，用鉻黑 T作指示劑。在此需要注意：鉻黑T對于Mg2+的靈敏度高于C a2+，當(dāng)水樣中鎂離子含量較少時(shí)，得出的結(jié)果誤差較大，這時(shí)可加入適量的鎂離子緩沖液。此外，在檢測時(shí)應(yīng)保證水樣的溫度不低于30℃，滴定速度不宜太快，同時(shí)不停晃動(dòng)，使物質(zhì)充分反應(yīng)。具體測定步驟如下：

（1）往錐形瓶中放入50mL水樣，并加入5滴鹽酸羥氨溶液。

（2）加入1mL三乙醇胺溶液，目的是排除Fe3+和A13+的干擾。

（3）加入5mL緩沖液（若水樣中有銅離子和鋅離子，則應(yīng)加入1mL的硫化鈉溶液）。

（4）最初滴加鉻黑T指示劑5滴，水樣會(huì)呈現(xiàn)紫紅色，此時(shí)開始滴加EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，接近終點(diǎn)之前應(yīng)停止滴加，充分搖晃，使其充分反應(yīng)，當(dāng)紫紅色溶液完全變?yōu)樗{(lán)色時(shí)，則可記錄。

水樣總硬度可按照公式（1）進(jìn)行計(jì)算。

式中：N為EDTA標(biāo)準(zhǔn)液濃度，moL/L；V為用去的 EDTA標(biāo)準(zhǔn)液體積，L；V水為水樣的體積，L。

在分別測定Mg2+和Ca2+時(shí)所用的方法類似，在這里不再介紹。通過測定，得到石佛寺水庫中不同位置水的硬度范圍是350～520mg/L，屬于硬水。

4.3 化學(xué)需氧量的確定

化學(xué)需氧量可反映出水樣中有機(jī)物的含量，以此確定水體被污染的程度［6］。化學(xué)需氧量越大，水體污染越嚴(yán)重。項(xiàng)目采用重鉻酸鉀法進(jìn)行檢測。這種方法結(jié)果呈現(xiàn)明顯，滴定準(zhǔn)確度較高，滿足本項(xiàng)目的相關(guān)要求。其具體的檢測步驟如下：

（1）取15mL水樣，再加入 5mL蒸餾水，得到20mL水樣。將水樣加入回形錐形瓶中，之后加入10mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液，并開始加熱混合液。

（2）連接回流冷凝管，將30mL硫酸-硫酸銀溶液順著冷凝管上口加入，搖動(dòng)錐形瓶使溶液混合均勻，并加入回流不少于2h。

（3）待儀器冷卻后，用一定量蒸餾水沖洗冷凝管，之后取下錐形瓶。注意最后得到的液體體積應(yīng)大于150mL，防止因酸度太大而導(dǎo)致滴定終點(diǎn)不明顯。另外還要設(shè)置一個(gè)對照組，對照組中使用的溶液為蒸餾水。

（4）加入3～5滴亞鐵指示劑，然后用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定。當(dāng)溶液顏色由黃色變?yōu)榧t褐色時(shí)則停止。

化學(xué)需氧量按照公式（2）進(jìn)行計(jì)算。

式中：V0為對照組中消耗的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，L；V1為水樣中消耗的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，L；C為硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mo1/L；V為水樣的體積，L。

經(jīng)過計(jì)算得出，石佛寺水庫的化學(xué)需氧量約為30～40mg/L。

5 結(jié)語

在對石佛寺水庫的水質(zhì)進(jìn)行檢測中，本文共敘述了PH值、硬度和化學(xué)需氧量這3項(xiàng)指標(biāo)的檢測。經(jīng)過檢測，石佛寺水庫水質(zhì)的PH值為 7.5～8.8，偏堿性；硬度是350～520mg/L，屬于硬水；化學(xué)需氧量約為30～40mg/L，可反映出有機(jī)物含量較少。綜合分析，石佛寺水庫的水質(zhì)總體較好，但在水質(zhì)的硬度控制上相關(guān)部門應(yīng)引起注意，以防止水質(zhì)情況的惡化。

參考文獻(xiàn)

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［4］邢學(xué)忠，管舒濤.淺談水資源管理對促進(jìn)縣域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的作用［J］.山東水利，2010（03）：48-49.

［5］許新宜，楊志峰.試論生態(tài)環(huán)境需水量［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2003（01）：23-24.

［6］張?jiān)攤?濕地生態(tài)需水量計(jì)算［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2005 （02）：45-46.

中圖分類號(hào)：X832

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1008-1305（2016）02-0001-02

DOI：10.3969/j.issn.1008-1305.2016.02.001

收稿日期：2015-03-17

作者簡介：戚衛(wèi)偉（1983年—），女，工程師。