关于环境污水那些事

污水是在生产与生活活动中排放的水的总称。根据污水来源的观点，污水可以定义为从住宅、机关、商业或者工业区排放的与地下水、地表水、暴风雪等混合的携带有废物的液体或者水。污水由许多类别，相应地减少污水对环境的影响也有许多技术和工艺。按照污水来源，污水可以分为这四类。

工业废水

来自制造采矿和工业生产活动的污水，包括来自与工业或者商业储藏、加工的径流活渗沥液，以及其它不是生活污水的废水。该类废水排放量大、污染范围广、排放方式复杂；污染物种类繁多，浓度波动幅度大；污染物质毒性强，危害大；污染物爱房后迁移变化规律差异大。

生活污水

来自住宅、写字楼、机关或相类似的污水;卫生污水;下水道污水，包括下水道系统中生活污水中混合的工业废水。该类污水主要是以有机污染物为主，主要具备几个特点：

1）含高氮、磷、硫，*容易引起水体的富营养化；2）富含有纤维素、淀粉、糖类、脂肪和蛋白质等。在厌氧细菌的作用的产生恶臭；

3）含有多种微生物，如细菌、病原体和病毒等，容易引起各种疾病；

4）含有大量的表面活性剂类物质，对人体也有一定的伤害。

商业污水

来自商业设施而且某些成分超过生活污水的无毒、无害的污水。如餐饮污水。洗衣房污水、动物饲养污水，发廊产生的污水等。

表面径流

来自雨水、雪水、高速公路下水，来自城市和工业地区的水等等，表面径流没有渗进土壤，沿街道和陆地进入地下水。雨水地表径流作为面污染源，具有污染源时空离散和不均一、污染物常来自于大面积大范围、冲击性强、污染成分复杂、污染源和污染成分监控、定量计算困难等特征，这些特征决定了对它的控制将会相当繁杂。

所以污水中的主要污染物可分为三大类:物理性污染、化学性污染和生物性污染。物理性污染包括热污染、悬浮物质污染、放射性污染。化学污染包括无机无毒物污染、无机有毒物污染、有机无毒物污染(需氧有机物污染)、有机有毒物污染、油类物质污染。生物污染主要是指废水中的致病性微生物，它包括致病细菌、病虫卵和病毒。未污染的天然水小细菌含量很低，当城市污水、垃圾淋溶水、医院污水等排入后将带入各种病原微生物。如生活污水中可能含有能引起肝炎、伤寒、霍乱、痢疾、脑炎的病毒和细菌以及蛔虫卵和钩虫卵等。生物污染物污染的特点是数量大，分布广，存活时间长、繁殖速度快。从污染物的分类可以又可以污水水质指标做一些概括。同样可以这样来划分即物理性指标、化学性指标和生物性指标 物理性指标有固体物质(TS)、浑浊度、颜色、嗅、味、温度、电导率等。化学指标包括化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、总有机碳(TOC)、有机氮、pH值、有毒物质指标等。生物指标主要有细菌总数、大肠菌数及病原菌等。细菌总数是指1mg水中所含有的各种细菌的总数;大肠菌数是指每L水中所含的大肠菌个数。

现阶段，随着城市污水量的不断增大，对于污水处理技术的要求也是越来越高，污水处理厂在一定意义上为了能够合理的满足实际需求，开始逐渐对新型设备以及技术进行应用，从而实现对污水处理技术不断创新，因此，在未来的城市污水处理发展中，污水处理技术也会朝向节能生态化方向发展。废水的处理方法可归纳为以下几种：物化处理、化学处理、生化处理以及多种方法的组合处理等，各种处理方法具有各自的优势及不足。

①物理法:主要利用物理作用分离污水中的非溶解性物质，在处理过程中不改变化学性质。常用的有重力分离、离心分离、反渗透、气浮等。物理法处理构筑物较简单、经济，用于村镇水体容量大、自净能力强、污水处理程度要求不高的情况。

②生物法:利用微生物的新陈代谢功能，将污水中呈溶解或胶体状态的有机物分解氧化为稳定的无机物质，使污水得到净化。常用的有活性污泥法和生物膜法。生物法处理程度比物理法要高。

③化学法:是利用化学反应作用来处理或回收污水的溶解物质或胶体物质的方法，多用于工业废水。常用的有混凝法、中和法、氧化还原法、离子交换法等。化学处理法处理效果好、费用高，多用作生化处理后的出水，作进一步的处理，提高出水水质。

水质分析就是分析和测定水体中污染物种类以及各类污染物的浓度及变化趋势，从而评价水质状况的过程。通过分析，对水体中的污染源进行归类判断，从而，能够从根源上对水体进行剖析。故水质分析对保持水环境和整个全球的生态系统平衡都有着重要意义，因为保持水质健康对于保护人们身体健康具有重要作用，只有从源头上控制和发现水污染问题，才能维持生产、生活各方面的正常运行和发展。

一般来说，针对不同类型的水体，其水质分析的侧重点也要相应地有所变化。通过水质分析，能够得到水体中的具体物质及含量，如有机物具体有哪些物质、无机盐的成分、重金属等，对水体中中具体物质有详细的了解后能够更加有利的选择合适的水质净化方法，如有机物含量过高、可以采用破乳、絮凝、芬顿和生化等有利于去除和降解有机物的方案对水质进行处理，含有高重金属的废水可以采用螯合剂螯合重金属，再用絮凝剂絮凝沉降去除等有效手段。养殖水体中的水质可以对水体中的抗生素、农残等物质进行分析，以免水产养殖的生物体中会有抗生素和农残的残留，从而进食到人体，从水体的源头检测监控能够更有效的得到更加环保、健康的食品等等。只有做好水体分析才能真正做到保护生态环境、保护人体健康。对于饮用水来说，加强水质分析可以防止细菌和传染病的传播，保证人民的生命与健康。对于工业用水而言，加强水质分析，在及时控制污水指标超标的前提下，能够有效阻止有害物质排入江湖海中，从根本上起到环境保护的作用。另外，对于每年夏天爆发的藻类泛滥，如果能通过水质分析及时发现其水体有机质含量的变化，提前采取有效的控制措施，那么就能很好地避免其藻类泛滥对生态环境的破坏，对维持生态平衡有着不可小觑的生态意义。综上所述，加强水质分析对环境保护有着至关重要的意义，既是十分必要也是十分紧迫的。

例如水中农残、抗生素等检测

随着经济的发展，尤其是种植业、畜牧业等领域经济模式的转变，长期及广泛地使用杀虫剂、除草剂、抗生素等药品使其残留已普遍存在于水、土壤及大气等介质中。采用气相色谱质谱联用仪（GCMS）、高效液相色谱（HPLC）、液相色谱质谱联用仪（LCMS）等仪器对于农残及抗生物的检测精度可达到ppm级别。但随着人们对环保要求的日益提升，对痕量农残及抗生素的检测要求越来越高，仪器需要达到更高的检测精度（ppb级别）。因此，超高效液相色谱-串联质谱法（UPLC-MS/MS）被越来越多地被使用于水土中农残及抗生素的检测。

1、水样前处理方法：原水经高速离心去除泥沙等沉淀物，上清液备用。取上清液40mL，调节溶液pH至3左右，溶液过活化过的HLB固相萃取柱（5mL甲醇，5mL水依次活化），5mL甲醇洗脱，洗脱液在40℃水浴下氮吹至近干，400μl 10%的乙腈水溶液溶解残留物，高速离心后取上清液定容后供上机测试。

2、以四个样品的二水土霉素、盐酸四环素、盐酸金霉素、恩诺沙星及环丙沙星的检测项目为例。

二水土霉素标准曲线：

盐酸四环素标准曲线：

盐酸金霉素标准曲线：

恩诺沙星标准曲线：

环丙沙星标准曲线：

二水土霉素标准曲线色谱图：

盐酸四环素标准曲线色谱图：

盐酸金霉素标准曲线色谱图：

恩诺沙星标准曲线色谱图：

环丙沙星标准曲线色谱图：

依据标准曲线的测试结果图分析，由于不同待测物质的响应强度不同，故仪器检测限稍有差别，但*低检测限均在ppb级别。实际样品检测结果如下：

综上，可用超高效液相色谱-串联质谱法（UPLC-MS/MS）测试水及土壤中的二水土霉素、盐酸四环素、盐酸金霉素、恩诺沙星及环丙沙星的含量，并且可以达到ppb级别。目前已积累约90种农残、抗生素类物质的UPLC-MS/MS测试方法。

加强水质分析不仅是治理水污染的基础，也是保护水资源的重要举措，是应当提倡和支持的行为。
 

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