石佛寺水庫水質檢測技術手段分析

戚衛偉

（營口市水文局，遼寧營口115000）

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石佛寺水庫水質檢測技術手段分析

戚衛偉

（營口市水文局，遼寧營口115000）

摘要：文章以石佛寺水庫為例，分析了水庫水質檢測中所應用到的部分檢測項目和技術手段，詳細闡述了PH值、硬度和化學需氧量這3項指標的檢測方法和步驟，可為今后水質檢測、了解水污染情況和環境保護工作提供一定的借鑒經驗。

關鍵詞：石佛寺水庫；水質檢測；技術手段；分析

隨著人類社會的快速發展，環境問題日益突出。其中，水污染是和人類生活聯系最緊密的問題之一。小型水庫在我國水利工程中占據重要位置，而對水庫的水質檢測是了解水污染情況的重要手段，對環境保護意義重大。據不完全統計，目前我國已建成的水庫多達8.6萬余座，堤防總長度約為28.69km，其中多數為小型水庫，它們在防洪、灌溉、城市供水等方面都發揮著無可替代的作用。然而隨著地區經濟的發展和人口壓力的增加，很多水庫都遭到了不同程度的污染，而水庫水質是否合格則直接影響著地區糧食產量及人們的飲水健康，所以對水庫水質進行科學嚴格的檢測是一項必不可少的工作［1］。

1 水庫概況

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

2 影響水庫水質變化原因分析

通過實地走訪調查，初步得出可能影響到石佛寺水庫水質變化的因素有以下幾方面。

（1）上游的工業污染。在遼河上游，聚集著較多的小型生產企業，以生產汽車零部件為主，很多企業會將自己的生產廢水直接或間接的排放到遼河之中，且很多工業產品也聚集在河道兩岸的不遠處。有些企業雖然設置了一些排污設備，但效率低下，滿足不了實際生產需要。

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

（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，通過調查，這些居民區基本沒有排水管道，更別說污水處理設備了。每戶村民的日常生活用水隨意排放，根據粗略估計，每年約有超過40萬t生活廢水被排放到遼河中［2］。

3 水質檢測技術

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

4 技術手段分析

為了了解目前石佛寺水庫的水質情況，我們采用了化學分析法和儀器分析法對石佛寺水庫中的水樣進行了調查，下面分別進行詳細介紹［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，也是判斷水質優劣的重要標志。水質越好，PH值越接近中性值7。在項目中，采用 PH計對水樣進行檢測。玻璃電極法具有測量準確、檢測快捷等優點，完全可滿足本項目的相關要求。其具體檢測步驟如下：

（1）安裝好PH計，注意在使用前要預熱30min。

（2）制作PH標準緩沖液。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標準緩沖液配制

（3）在正式檢測前，應使用上述PH標準緩沖液對PH計進行校正。玻璃電極要預先在蒸餾水中浸泡24h，之后用濾紙擦干，將其浸泡到標準液中并搖動1min，調整儀器指針，使其指示為標準液的PH值。

（4）經過校正儀器后可以進行水樣的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1min以上，之后讀取穩定的PH值。

經過檢測，石佛寺水庫的不同位置水質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是否合格有重要影響。重金屬有劇毒，一旦在動植物體內富集，將會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。

化學滴定法具有操作簡單、成本低廉和檢測較為準確的優點，在項目中也完全滿足相關要求。下面介紹本項目中使用的方法［5］。

對水質總硬度的測定采用EDTA滴定法進行，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+，當水樣中鎂離子含量較少時，得出的結果誤差較大，這時可加入適量的鎂離子緩沖液。此外，在檢測時應保證水樣的溫度不低于30℃，滴定速度不宜太快，同時不停晃動，使物質充分反應。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，水樣會呈現紫紅色，此時開始滴加EDTA標準溶液，接近終點之前應停止滴加，充分搖晃，使其充分反應，當紫紅色溶液完全變為藍色時，則可記錄。

水樣總硬度可按照公式（1）進行計算。

式中：N為EDTA標準液濃度，moL/L；V為用去的 EDTA標準液體積，L；V水為水樣的體積，L。

在分別測定Mg2+和Ca2+時所用的方法類似，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 化學需氧量的確定

化學需氧量可反映出水樣中有機物的含量，以此確定水體被污染的程度［6］。化學需氧量越大，水體污染越嚴重。項目采用重鉻酸鉀法進行檢測。這種方法結果呈現明顯，滴定準確度較高，滿足本項目的相關要求。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重鉻酸鉀標準液，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大于150mL，防止因酸度太大而導致滴定終點不明顯。另外還要設置一個對照組，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準液進行滴定。當溶液顏色由黃色變為紅褐色時則停止。

化學需氧量按照公式（2）進行計算。

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

經過計算得出，石佛寺水庫的化學需氧量約為30～40mg/L。

5 結語

在對石佛寺水庫的水質進行檢測中，本文共敘述了PH值、硬度和化學需氧量這3項指標的檢測。經過檢測，石佛寺水庫水質的PH值為 7.5～8.8，偏堿性；硬度是350～520mg/L，屬于硬水；化學需氧量約為30～40mg/L，可反映出有機物含量較少。綜合分析，石佛寺水庫的水質總體較好，但在水質的硬度控制上相關部門應引起注意，以防止水質情況的惡化。

參考文獻

［1］劉寧.區域水資源水環境環境保護治理的符點目標推定［J］.水科學進展，2006，17（06）：859-864.

［2］喬光建.邢臺市平原區水環境問題機保護對策［J］.南水北調與水利科技，2002（04）：27-29.

［3］馬春香，邊喜龍.水質分析方法與技術［M］.哈爾濱工業大學出版社，2006：24-58.

［4］邢學忠，管舒濤.淺談水資源管理對促進縣域經濟社會發展的作用［J］.山東水利，2010（03）：48-49.

［5］許新宜，楊志峰.試論生態環境需水量［J］.水利規劃與設計，2003（01）：23-24.

［6］張詳偉.濕地生態需水量計算［J］.水利規劃與設計，2005 （02）：45-46.

中圖分類號：X832

文獻標識碼：B

文章編號：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：戚衛偉（1983年—），女，工程師。