重量法測定水中懸浮物有效數字探討

廖偉,龍明梅,馬艷

(1.重慶市北碚區環境監測站，重慶　400700； 2.重慶市計量質量檢測研究院，重慶　401121)

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重量法測定水中懸浮物有效數字探討

廖偉1,龍明梅1,馬艷2

(1.重慶市北碚區環境監測站，重慶400700； 2.重慶市計量質量檢測研究院，重慶401121)

重量法是測定水中懸浮物的國家標準方法，但該方法中未對懸浮物報出結果的有效數字進行規定，導致各環境監測站報出的懸浮物數據有效數字不統一。以重慶市北碚區環境監測站多年來對生活污水和工業廢水中以及地面水(含地下水)中的懸浮物分析結果為例，對其進行統計整理，提出了重量法測定水中懸浮物報出結果有效數字的參考標準，對規范懸浮物結果報出具有一定的參考價值。

懸浮物；重量法；有效數字

水中懸浮物是地面水、地下水、生活污水和工業廢水中的常規檢測項目之一，在環境監測日常工作中出現頻率較高，是水環境評價的重要參數。地表水中存在懸浮物使水體混濁，透明度降低，影響水生生物的呼吸和代謝，甚至造成魚類窒息死亡。懸浮物多時，甚至還會造成河道阻塞。造紙、皮革和噴淋除塵等工業操作中產生大量含無機、有機的懸浮物廢水[1]。環境監測中多采用重量法進行測定，即將一定體積的水樣通過孔徑為0.45 μm的濾膜，稱取截留在濾膜上并于103～105℃烘干至恒重的固體物質的質量，并換算為水中懸浮物的濃度[2]。該方法原理簡單，可操作性強，適用范圍廣。但因為生活污水、工業廢水和地面水(含地下水)水樣中含有的懸浮物濃度存在很大的差異，分析不同濃度的水樣需要不同的取樣體積，這就導致懸浮物分析結果報出的有效數字存在不同。由于標準方法中未對有效數字做出一個參考標準，因此各環境監測站對懸浮物濃度報出結果的有效數字存在不同的理解，有的報出結果為整數，有的報出結果含一位小數，還有的報出結果含兩位小數。本文對目前監測工作中遇到的需要測定懸浮物大部分水樣的分析結果進行了統計整理，提出了懸浮物報出結果有效數字的參考標準，對各環境監測站規范、統一懸浮物報出結果具有一定的參考價值。

1　實驗部分

1.1主要實驗儀器與材料

電子分析天平AE200、全玻璃微孔玻璃過濾器、混合纖維素酯濾膜(孔徑0.45 μm，直徑60 mm)、吸濾瓶、真空泵、電熱恒溫鼓風干燥箱DHG-9145A、稱量瓶、無齒扁嘴鑷子。

1.2實驗方法

實驗方法同GB 11901—89。

1.3結果計算

懸浮物含量按下式計算：

懸浮物含量=ΔW×106/V

式中，ΔW為懸浮物加濾膜及稱量瓶與濾膜和稱量瓶重量之差，g；V為取樣量，mL。

2　結果與討論

2.1生活污水和工業廢水中的懸浮物

通過對重慶市北碚區環境監測站近年來對懸浮物監測數據匯總整理，節選出部分懸浮物的監測數據，對大部分日常監測中會出現的生活污水和工業廢水中的懸浮物有效數字進行了匯總，詳情見表1。

2.1.1懸浮物含量較高的情況

生活污水及工業廢水中的懸浮物含量較高，如取樣量為<100 mL時，因電子分析天平精度為0.1 mg，按照計算公式乘以系數106后，計算結果肯定大于1 mg/L，此時懸浮物報出結果為整數。

表1　生活污水和工業廢水中懸浮物測定數據

2.1.2懸浮物含量較低的情況

生活污水及工業廢水中懸浮物含量較低，如100 mL≤取樣量≤500 mL時，這也是環境監測中懸浮物濃度出現較多的區域。在這種情況下，懸浮物濃度計算結果一般大于10 mg/L，故其有效數字可保留的情況較多，這也是各環境監測站報出結果最容易出現不一致的地方。按照近似數運算中的乘除運算規則，以有效數字位數最少的那個數為準，其余的數的有效數字均比它多保留一位的規定[3]，報出結果應保留與有效數字位最少的ΔW一致的有效數字位數，即存在三種可能性：一是計算結果直接為三位數，報出結果按科學計數法報出；二是計算結果為兩位數，但由于ΔW有三位有效數字，故報出結果保留一位小數；三是計算結果為兩位數，但ΔW只有兩位有效數字，故報出結果為整數。

2.1.3懸浮物含量特別低的情況

生活污水及工業廢水中懸浮物含量特別低，如取樣量>500 mL時，按照近似數運算中的乘除運算規則，也存在兩種情況：一是計算結果為兩位數的，由于此次ΔW的有效數字一般為兩位，故報出結果為整數；二是計算結果為一位數的，按照ΔW的有效數字兩位來計算，報出結果保留一位小數。

2.2地面水(含地下水)中的懸浮物

通過對重慶市北碚區環境監測站近年來對轄區地面水監測數據的匯總整理，節選出部分懸浮物監測數據，對日常監測中會出現的地面水中的懸浮物有效數字進行了匯總，取樣量、懸浮物重、懸浮物計算結果和懸浮物報出結果如表2所示。

表2　地面水中懸浮物測定數據

注：“L”表示監測結果低于方法檢出限，報出結果為檢出限+L。

2.2.1懸浮物含量較高的情況

一是當地面水的懸浮物含量特高(如隧道施工涵洞水污染河水)，取樣量<100 mL時，按照電子分析天平精度和計算公式，計算結果肯定大于1 mg/L，此時懸浮物報出結果為整數。二是地面水懸浮物含量較高，如100 mL≤取樣量≤500 mL時，按照近似數運算中的乘除運算規則，報出結果為整數或保留一位小數都有可能。

2.2.2懸浮物含量較低的情況

當地表水中的懸浮物較低時，如取樣量>500 mL時，按照近似數運算中的乘除運算規則，報出結果為整數、保留一位小數或未檢出都有可能。

3　結論

根據上述分析可知，目前為上，重量法測定水中懸浮物報出結果的有效數字沒有統一的標準，其報出結果主要存在以下3個方面的情況：一是懸浮物含量特別高，取樣量小于100 mL時，報出結果為整數；二是懸浮物含量一般時，則應按照近似數運算中的乘除運算規則，報出結果為整數或保留一位小數都有可能；三是懸浮物含量特別低，甚至低于方法檢出限時，報出結果為檢出限+L。

[1]國家環境保護總局《水和廢水監測分析方法》編委會. 水和廢水監測分析方法[M]. 4版. 北京: 中國環境科學出版社, 2002.

[2]國家環境保護局. GB 11901—89 水質 懸浮物的測定 重量法[S]. 北京: 中國環境科學出版社, 1989.

[3]國家認證認可監督管理委員會. 實驗室資質認定評審準則宣貫教材實驗室資質認定工作指南 [M]. 2版. 北京: 中國計量出版社, 2011.

Discussion on Significant Figure in the Measurement of Suspended Solids by Gravimetric Method

LIAO Wei1, LONG Ming-mei1, MA Yan2

(1.Beibei District Environmental Monitoring Station, Chongqing 400700, China;2.Chongqing Academy of Metrology and Quality Inspection, Chongqing 401121, China)

Gravimetric method is a national standard method for measuring content of suspended solids in water. However, it does not regulate how to determine the significant figure in the result, therefore the significant figures in different environmental monitoring stations were not unified. Based on statistical processing of the data on suspended solids in domestic sewage, industrial wastewater and surface water (including underground water) of Beipei District, Chongqing, we developed a reference standard to integrate the significant figure in gravimetric method, and it provided a certain reference to regulate the significant figure in the result..

suspended solid; gravimetric method; significant figure

2016-01-29

廖偉(1984—)，男，重慶長壽人，環境監測工程師，碩士研究生，主要研究方向為環境監測、環境管理等，E-mail：villa_07@126.com

10.14068/j.ceia.2016.03.021

X830.3

A

2095-6444(2016)03-0081-03