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什么叫生化需氧量(BOD)?
所謂生化需氧量(BOD)是在有氧的條件下,由于微生物的作用,水中能分解的有機物質(zhì)完全氧化分解時所消耗氧的量稱為生物化學需氧量簡稱生化需氧量。它是以水樣在一定的溫度(如20℃)下,在密閉容器中,保存一定時間后溶解氧所減少的量(mg/L)來表示的。當溫度在20℃時,一般的有機物質(zhì)需要20天左右時間就能能完成氧化分解過程,而要全部完成這一分解過程就需100天。但是,這么長的時間對于實際生產(chǎn)控制來說就失去了實用價值。
什么是水的堿度?水中的堿度有哪幾種形式存在?
水的堿度是指水中能夠接受H離子與強酸進行中和反應的物質(zhì)含量。水中產(chǎn)生堿度的物質(zhì)主要由碳酸鹽產(chǎn)生的碳酸鹽堿度和碳酸氫鹽產(chǎn)生的碳酸氫鹽堿度,以及由氫氧化物存在和強堿弱酸鹽水解而產(chǎn)生的氫氧化物堿度。
所以,堿度是表示水中CO32-、HCO3-、OH-及其他一些弱酸鹽類的總和。這些鹽類的水溶液都呈堿性,可以用酸來中和。然而,在天然水中,堿度主要是由HCO3-的鹽類所組成。
可認為:總堿度M=[HCO3-]2[CO32-][OH-]-[H]當pH值大于7.0時,[H]可略去,故,M=c(Bx-)=[HCO3-][2CO32-][OH-]mol/L形成水中堿度的物質(zhì)碳酸鹽和碳酸氫鹽可以共存,碳酸鹽和氫氧化物也可以共存。
然而,碳酸氫鹽與氫氧化物不能同時存在,它們在水中能起如下反應:HCO3-OH-==CO32-H2O由此可見,碳酸鹽、碳酸氫鹽、氫氧化物可以在水中單獨存在,除此之外,還有兩種堿度的組合,所以,水中的堿度有五種形式存在,即:
(1)碳酸氫鹽堿度HCO3-;
(2)碳酸鹽堿度CO32-;
(3)氫氧化物堿度OH-;
(4)碳酸氫鹽和碳酸鹽堿度HCO3-CO32-;
(5)碳酸鹽和氫氧化物堿度CO32-OH-。
水中的主要陰、陽離子對水質(zhì)有些什么影響?
水中主要的陰離子有Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、OH-等,其中HCO3-、CO32-、OH-在水中常與陽離子K 、Na 、Ca2 、Mg2 等組成硬度和堿度,它們之間的量的變化要影響水的pH值變化,從這一變化可以知道水的屬性是腐蝕型的或是結(jié)垢型的。因此,它們是影響水的性質(zhì)的主要離子。
Cl-是水中為常見的陰離子,是引起水質(zhì)腐蝕性的催化劑,能強烈動和促進金屬表面電子的交換反應,特別是對水系統(tǒng)的不銹鋼材料,應力集中處(如熱應力、震蕩應力等),會引起Cl-的富集,加速電化學腐蝕過程。
SO42-也是水中較為普遍存在的腐蝕性陰離子,使水的電導率上升,同時又能與陽離子Ca2 等生成CaSO4沉淀而結(jié)垢,它又不是水中硫酸鹽還原菌的營養(yǎng)源。
水中主要的陽離子有K 、Na 、Ca2 、Mg2 和Fe3 、Mn2 等,其中Na 是水中為常見的陽離子,K 、Na 的存在使水的電導率上升,增加了水的不穩(wěn)定傾向;其中Ca2 、Mg2 是組成水中硬度的主要離子,在一定的條件下,常在受熱設備的表面結(jié)垢,影響傳熱效果。Fe3 、Mn2 很易生成Fe(OH)3、Mn(OH)2的沉淀形成水垢,從而產(chǎn)生垢下腐蝕,又是鐵細菌生長的促進劑。
水污染現(xiàn)狀以及中國水污染現(xiàn)狀
目前,全世界每年約有4200多億m3(3立方米)的污水排入江河湖海,污染了5.5萬億m3的淡水,這相當于徑流總量的14%以上。
第四屆世界水論壇提供的聯(lián)合國水資源世界評估報告顯示,全世界每天約有數(shù)百萬噸垃圾倒進河流、湖泊和小溪,每升廢水會污染8L淡水;所有流經(jīng)亞洲城市的河流均被污染;美國40%的水資源流域被加工食品廢料、金屬、肥料和殺蟲劑污染歐洲55條河流中僅有5條水質(zhì)勉強能用。
水污染對人類健康造成很大危害。發(fā)展中國家約有10億人喝不清潔水,每年約有2500多萬人死于飲用不潔水,全世界平均每天5000名兒童死于飲用不潔水,約1.7億人飲用被有機物污染的水,3億城市居民面臨水污染。在高發(fā)區(qū)流行病的調(diào)查表明,飲用藻茵類污染的水是的主要原因
世界各地水污染的嚴重程度主要取決于人口密度、工業(yè)和農(nóng)業(yè)發(fā)展的類型和數(shù)量以及所使用的三廢處理系統(tǒng)的數(shù)量和效率。近年3月21日的世界水日,聯(lián)合國發(fā)布的資料表明:目前有11億人缺乏安全飲用水,每年有500多萬人死于同水有關(guān)的疾病。據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署預計,今天世界上將有1200萬人死于水污染和水資源短缺。如果人類改變目前的消費方式,到2025年將有50億人生活在用水難以完全滿足的地區(qū),其中25億人將面臨用水短缺。由于人們飲用了被污染的水,這正是人得病,甚至的主要起因之一。