종합지수

수질 분석에서는 단일 구성 요소의 함량을 결정하는 것 외에도 지하수의 일부 종합 지표를 결정하거나 단일 지표의 분석 결과에 따라 지하수 품질의 일부 종합 지표를 계산해야 하는 경우가 많습니다. 이런 종합지표는 수질의 일부 측면뿐만 아니라 지하수 품질의 종합성을 반영할 수 있다. 이러한 지표에는 pH 값, 산화 복원 전위, 총 용해 고체, 소금 함량, 경도, 생화학 산소 요구량, 화학적 산소 요구량, 총 유기탄소, 염기성, 산도 등이 포함됩니다.

4. 1.5. 1 pH 값

PH 값은 물에서 H+ 의 농도에 따라 다릅니다. H+ 농도가 높을수록 pH 값이 낮아집니다. PH 값은 수용액산 알칼리의 성질을 측정하는 종합 이화지표로, 수용액에서의 화학 원소의 존재 형태와 지하수와 주변암의 상호 작용에 중요한 영향을 미친다. 수용액의 pH 값은 용액의 화학 구성, 온도, 압력 (특히 CO2, H2S 등의 가스 분압) 을 포함한 여러 가지 요인에 의해 제한된다.

천연 지하수는 pH 값이 0.45 ~ 1 인 강산수에서 pH 값이 10 ~ 1 1.5 인 강한 알칼리성 물로 변할 수 있지만 대부분의 지하수의 pH 값은 최소 pH 값 (0.45 ~ 3) 은 일반적으로 수중에서 유리황산이나 유리염산이 존재하는 것과 관련이 있다. PH 가 3 ~ 6.5 인 물은 유리황산 외에 유기산과 탄산가스 (CO2) 와 관련이 있을 수 있다. 중성과 약알칼리성 물 (pH = 6.5 ~ 8.5) 은 Ca(HCO3)2 와 Mg(HCO3)2 를 함유하고 pH 값이 높아지는 것이 특징이다.

우리나라' 생활식수위생기준' 은 식수의 pH 값이 6.5 ~ 8.5 사이여야 한다고 규정하고 있으며, 이 범위 내의 pH 값은 인체 건강에 영향을 미치지 않는다. 물의 pH 값이 너무 높으면 물에 소금류 침전을 용해시켜 물의 감각 형태를 악화시켜 염화소독 효과를 낮출 수 있다. 물의 pH 값이 너무 낮으면 물이 강한 부식작용을 일으켜 금속 (철, 납, 알루미늄 등) 의 용해를 증가시킬 수 있다. ) 수로.

4. 1.5.2 산화 환원 전위

산화 복원 전위 (Eh) 는 물의 산화 복원 상태를 나타내는 종합적인 합리화 지표로 V 또는 mV 단위입니다. 천연수의 가스, 무기물, 유기물, 미생물은 복잡한 산화 복원 균형 체계를 구성하는데, 산화 복원 전위는 바로 이런 작용의 표현과 결과이다. 수역의 산화 복원 조건은 원소의 존재 형태와 마이그레이션, 농축 및 분산에 중요한 영향을 미친다. 어떤 원소는 산화 환경에서 마이그레이션하는 능력이 강하지만, 어떤 원소는 복원수에서 더 쉽게 마이그레이션할 수 있다. 물의 산화 복원 전위는 환경 요인의 변화에 매우 민감하며 온도, pH 값, 용해가스 함량의 변화는 모두 큰 영향을 미친다. 따라서 Eh 값은 일반적으로 필드 전용 장비로 측정됩니다.

4. 1.5.3 총 용해 고체

총 용해 고체 (TDS) 는 물 속의 이온, 분자, 복합물을 포함한 물에 용해된 성분의 총량을 가리키지만, 떠 있는 고체와 기체는 포함하지 않는다. 총 용해 고체는105 ~110 ℃에서 물을 증발시키고 건조 찌꺼기의 총량을 밀리그램/리터 또는 그램/리터로 측정하여 얻을 수 있습니다 여기서 HCO-3 의 절반을 뺀 이유는 HCO-3 의 약 절반이 CO2 가스와 H2O 로 전환되어 물 견본이 증발하는 동안 손실되기 때문이다. 반응은 다음과 같습니다.

지하수 과학 개론

반응 방정식의 화학량 관계에 따르면 2mol HCO-3 이 CO2-3 으로 분해되면 1molCO2 가스와 1molH2O 가 생성되어 증발 과정에서 손실되고, 손실의 무어 질량은 기본적으로 HCO 이다.

HCO-3 외에도 질산, 붕산, 유기물도 손실될 수 있다. 반면 일부 결정수 (예: 석고 CaSO4 2H2O) 와 흡착수는 건조한 찌꺼기에 남아 있을 수 있다. 따라서 TDS 의 측정치와 계산된 값 사이에는 약간의 차이가 있는 경우가 많습니다.

광화도는 우리나라 학자들이 과거에 자주 사용했던 용어로, 그 의미는 총 용해고체와 같다. 염도의 개념은 구소련에서 유래한 것으로, 다른 나라의 문헌에는 거의 나타나지 않는다. 최근 몇 년 동안, 총 용해고체도 우리나라 급수 환경 등 관련 부문에 의해 채택되었다.

4. 1.5.4 염분 함량

염도는 물 속의 각 분단의 총량을 가리키며, 일반적으로 밀리그램/리터 또는 그램/리터로 사용한다. 이 지수는 총 용해 고체와는 달리 HCO-3 함량의 절반을 뺄 필요가 없기 때문이다. 염량은 관개 수질의 평가와 하천이 해양으로 풍화산물을 수송하는 계산에 자주 사용된다. 해양수화학 연구에서 염도 대신 염도를 자주 사용한다. 염도는 바닷물에 있는 모든 성분의 함량이 물의 무게의 천분의 일을 차지하는 것으로, ‰ 로 표시된다.

4. 1.5.5 경도

물의 경도는 Ca2+, Mg2+, Sr2+, Fe2+, Fe3+, Al3+, Mn2+, Ba2+ 등을 포함한 물에서 다가 금속 이온의 총 함량을 반영합니다. Ca2+ 및 Mg2+ 에 비해 자연수의 다른 다가 금속 이온의 함량은 일반적으로 적기 때문에 자연수의 경도는 주로 Ca2+ 및 Mg2+ 로 인해 발생합니다. 경도는 일반적으로 CaCO3 의 mg/L 수로 표현되며, 수중의 모든 다가 금속 이온의 mg 등가 농도 합계에 50(CaCO3 등가) 을 곱한 것과 같습니다. 과거 중국은 줄곧 독일도로 물의 경도를 표시해 왔다. 독일도는 불법 측정 단위이기 때문에 CaCO3 의 mg/L 수 (법정 측정 단위) 는 경도를 나타내는 데 사용됩니다.

물은 경도에 따라 연수, 미경수, 경수, 극경수로 나눌 수 있습니다. 표 4. 1 을 참조하십시오.

표 4. 1 물의 경도 분류

경도는 총 경도, 탄산염 경도 및 비탄산염 경도로 나눌 수 있습니다. 총 경도는 수중 다가 금속 이온의 합계로 CaCO3 의 mg/L 수로 표시됩니다. 탄산염 경도는 물에서 CO2-3 및 HCO-3 과 결합할 수 있는 경도입니다. 물에 충분한 CO2-3 과 HCO-3 이 결합되어 있을 때 탄산염 경도는 총 경도와 같다. 수중의 CO2-3 과 HCO-3 이 부족할 때 탄산염의 경도는 CO2-3 과 HCO-3 의 밀리그램 당량 합계에 50 을 곱한 것, 즉 CaCO3 의 밀리그램/리터로 표시된 수중 CO2-3 과 HCO-3 의 총량과 같다. 탄산염 경도는 일반적으로 일시적인 경도라고 불린다. 왜냐하면 이 경도는 수중의 CO2-3 및 HCO-3 과 결합될 수 있기 때문이다. 물이 끓으면 CaCO3 및 기타 침전물이 형성되고 제거됩니다. 총 경도와 탄산염 경도의 차이를 비탄산염 경도 또는 영구 경도라고 하며, 물에서 Cl-, SO2-4, NO-3 과 결합된 다가 금속 양이온의 총량을 가리키며, 물이 끓으면 제거할 수 없다.

물의 경도는 보통 지역마다 크게 다르다. 일반적으로 지표수의 경도는 지하수보다 작다. 지하수의 경도는 종종 그것이 접촉하는 지층의 암석학을 반영한다. 표토가 두껍고 석회암이 존재할 때, 물의 경도는 일반적으로 비교적 높으며, 연수는 일반적으로 표토가 얇고 석회암이 희박하거나 존재하지 않는 곳에 나타난다.

물의 경도는 일상생활과 공업용수에 어느 정도 영향을 미친다. 예를 들어 경수는 비누와 반응하여 거품의 형성을 줄이고 세탁 효과를 낮출 수 있다. 고경도 물은 보일러와 온수관에 물때를 형성하기 쉽고, 기름 소비를 늘리고, 열효율을 낮추고, 파이프를 막는다. 최근 몇 년 동안, 심혈 관 질환의 발병률 및 물 경도, 즉, 낮은 식 수 경도, 심혈 관 질환의 발병률 높은 부정적 상관 관계가 발견 되었습니다.

4. 1.5.6 생화학 산소 요구량

바이오 산소 요구량 (BOD 로 약칭) 은 수중 미생물이 수중 유기물을 분해하는 과정에서 소비하는 총 산소량을 의미하며, mg/L 로 표기해 사실상 수중의 생분해 유기물 함량을 반영하는 대체지표다. 그것의 값이 높을수록 수중의 유기 오염 물질이 많아진다. 이 지표는 생활공업폐수의 오염 정도와 지표수나 지하수의 오염 정도를 결정하는 데 자주 사용되지만 오염되지 않은 천연지하수에는 거의 사용되지 않는다.

BOD 측정은 본질적으로 미생물이 일정량의 유기물을 이산화탄소, 물 등으로 분해하는 생분해 과정이다. 이 과정에서 소비되는 총 산소 양을 측정합니다. 이 과정의 완성도는 보통 온도와 시간에 의해 결정된다. 이론적으로 유기물이 완전히 산화되는 데는 시간이 오래 걸린다. 검출 시간을 단축하기 위해 BOD 값의 비교가능성을 보장하기 위해 보통 20 C 배양 5 일의 결과로 BOD 를 표기하는데, 이를 5 일 생화학산소 필요량이라고 하며 BOD5 로 기록되어 있다. 전반적으로 BOD5 는 전체 BOD 에서 상당한 비중을 차지했으며, 생활과 공업폐수에 대해서는 전체 BOD 의 70 ~ 80% 를 차지하며, 기본적으로 물 속의 유기물 함량을 반영하는 수요를 만족시킨다.

4. 1.5.7 화학적 산소 요구량

화학적 산소 요구량 (COD) 은 화학산화제를 이용하여 물 속의 유기물을 산화시키고 물 속의 무기물을 환원하는 데 소비되는 산소량을 말한다. mg/L 로, COD 측정 과정에서 유기물이 생분해될 수 있든 없든 산화제에 의해 이산화탄소와 물로 산화된다. 그래서 대구는 일반적으로 BOD 보다 큽니다. COD 측정의 가장 큰 단점은 생분해성 유기물과 생분해성 유기물을 구분할 수 없고 자연 조건 하에서 분해성 유기물이 안정된 상태에 도달하는 속도에 대한 어떠한 정보도 제공할 수 없다는 것이다. 측정 시간이 짧고 불과 3 시간 정도라는 장점이 있어 BOD 대신 COD 를 사용하는 경우가 많다. 대량의 COD 및 BOD 데이터를 동시에 축적하고 상호 연관성을 설정할 때 BOD 값을 사용하여 COD 데이터를 해석할 수 있습니다.

화학적 산소 요구량 측정 과정에서, 보통 과망간산 칼륨과 중크롬산 칼륨을 산화제로 사용한다. 과망간산 칼륨법과 중크롬산 칼륨법의 측정 결과는 각각 CODMn 과 CODCr 로 표시된다.

4. 1.5.8 총 유기 탄소

총 유기탄소 (TOC) 는 수체 속 각종 형태의 유기탄소의 총량으로, mg/L 로, 수체 속 유기물의 종류가 많기 때문에 아직 전부 분리 감정할 수 없다고 밝혔다. TOC 는 신속한 탐지를위한 포괄적 인 지표입니다. 그것은 탄소 양으로 수중의 유기물 총량을 나타내고, 탄소의 양은 고온연소로 인한 CO2 를 측정하거나 전용 TOC 기기를 사용하여 결정할 수 있다. COD 및 BOD 에 비해 TOC 는 대체 지표가 아닌 직접 측정지표로, 테스트 정확도가 높아 수중 유기물의 총량을 더 잘 반영할 수 있다. 전통적인 연소법은 조작이 복잡하기 때문에 무기탄소의 간섭을 배제하기 어렵고, 수중의 유기탄소 함량이 낮으면 테스트 결과의 정확도가 떨어지고, 과거의 수질분석 결과 TOC 데이터가 적다. TOC 기기의 보급과 테스트 비용이 감소함에 따라 TOC 테스트는 수질분석에 점점 더 많이 적용될 것이다.

4. 1.5.9 알칼리도

알칼리도는 표상과 수중산의 능력을 종합한 지표이다. 천연수의 알칼리성은 주로 물 속의 약산염으로 인해 발생한다. 물론, 약한 염기와 강한 알칼리도 어느 정도 공헌한다. 일반적으로 탄산염과 탄산수소염은 알칼리도의 주성분이다. 붕산염, 규산염, 인산염과 같은 다른 약산염은 보통 함량이 매우 적다. 유기산 (예: 부식산) 이 형성하는 소수의 소금도 천연수의 알칼리도에 영향을 미친다. 자연수의 알칼리도에 영향을 미치는 물질이 많지만, 물의 알칼리도는 주로 수산화물, 탄산염, 탄산수소염의 세 가지 물질로 인해 발생한다.

알칼리도는 일반적으로 황산적정과 같은 강산 표준 용액으로 결정되며, CaCO3 의 밀리그램/리터로 표시됩니다.

탄산염과 탄산수소염으로 인한 알칼리도는 흔히 탄산염 알칼리도라고 한다. 탄산염 알칼리도는 수질분석 결과에 따라 50(CaCO3 당량) 에 CO2-3 과 HCO-3 의 mg 당량 농도를 곱해 계산할 수 있다.

4. 1.5. 10 산도

산도는 물과 알칼리 능력을 표상하는 종합 지표이다. 수중산성을 구성하는 물질은 세 가지 범주로 나눌 수 있다: ① 강산, HCl, HNO3, H2SO4 등. ② CO2, H2CO3, HCO-3 및 다양한 유기산과 같은 약산; ③ FeCl3, Al2(SO4)3 등과 같은 강산 약 염기염. 이 물질들은 수중의 강한 염기에 대한 총중화 능력을 총산도라고 한다. 총 산도는 물에서 H+ 의 농도와 다르다. H+ 의 농도는 물에서 자유이온 상태로 존재하는 H+ 의 양을 의미하며, 총 산도는 중화할 때 강염기와 반응할 수 있는 H+ 의 총량을 나타내며, 이미 이온화된 것과 곧 이온화될 것이다. 이온화 H+ 의 양을 이온 산도라고 하며, 그 음의 로그는 수용액의 pH 값입니다. 알칼리도와 마찬가지로 산도는 일반적으로 CaCO3 의 밀리그램/리터 (심등, 1993) 로 표시됩니다.