重量法測(cè)定水中懸浮物有效數(shù)字探討

廖偉,龍明梅,馬艷

(1.重慶市北碚區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，重慶　400700； 2.重慶市計(jì)量質(zhì)量檢測(cè)研究院，重慶　401121)

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重量法測(cè)定水中懸浮物有效數(shù)字探討

廖偉1,龍明梅1,馬艷2

(1.重慶市北碚區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，重慶400700； 2.重慶市計(jì)量質(zhì)量檢測(cè)研究院，重慶401121)

重量法是測(cè)定水中懸浮物的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法，但該方法中未對(duì)懸浮物報(bào)出結(jié)果的有效數(shù)字進(jìn)行規(guī)定，導(dǎo)致各環(huán)境監(jiān)測(cè)站報(bào)出的懸浮物數(shù)據(jù)有效數(shù)字不統(tǒng)一。以重慶市北碚區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站多年來(lái)對(duì)生活污水和工業(yè)廢水中以及地面水(含地下水)中的懸浮物分析結(jié)果為例，對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理，提出了重量法測(cè)定水中懸浮物報(bào)出結(jié)果有效數(shù)字的參考標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)規(guī)范懸浮物結(jié)果報(bào)出具有一定的參考價(jià)值。

懸浮物；重量法；有效數(shù)字

水中懸浮物是地面水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水中的常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目之一，在環(huán)境監(jiān)測(cè)日常工作中出現(xiàn)頻率較高，是水環(huán)境評(píng)價(jià)的重要參數(shù)。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(yú)類(lèi)窒息死亡。懸浮物多時(shí)，甚至還會(huì)造成河道阻塞。造紙、皮革和噴淋除塵等工業(yè)操作中產(chǎn)生大量含無(wú)機(jī)、有機(jī)的懸浮物廢水[1]。環(huán)境監(jiān)測(cè)中多采用重量法進(jìn)行測(cè)定，即將一定體積的水樣通過(guò)孔徑為0.45 μm的濾膜，稱(chēng)取截留在濾膜上并于103～105℃烘干至恒重的固體物質(zhì)的質(zhì)量，并換算為水中懸浮物的濃度[2]。該方法原理簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，適用范圍廣。但因?yàn)樯钗鬯?、工業(yè)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(dǎo)致懸浮物分析結(jié)果報(bào)出的有效數(shù)字存在不同。由于標(biāo)準(zhǔn)方法中未對(duì)有效數(shù)字做出一個(gè)參考標(biāo)準(zhǔn)，因此各環(huán)境監(jiān)測(cè)站對(duì)懸浮物濃度報(bào)出結(jié)果的有效數(shù)字存在不同的理解，有的報(bào)出結(jié)果為整數(shù)，有的報(bào)出結(jié)果含一位小數(shù)，還有的報(bào)出結(jié)果含兩位小數(shù)。本文對(duì)目前監(jiān)測(cè)工作中遇到的需要測(cè)定懸浮物大部分水樣的分析結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)整理，提出了懸浮物報(bào)出結(jié)果有效數(shù)字的參考標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各環(huán)境監(jiān)測(cè)站規(guī)范、統(tǒng)一懸浮物報(bào)出結(jié)果具有一定的參考價(jià)值。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1主要實(shí)驗(yàn)儀器與材料

電子分析天平AE200、全玻璃微孔玻璃過(guò)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(fēng)干燥箱DHG-9145A、稱(chēng)量瓶、無(wú)齒扁嘴鑷子。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)方法同GB 11901—89。

1.3結(jié)果計(jì)算

懸浮物含量按下式計(jì)算：

懸浮物含量=ΔW×106/V

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

2　結(jié)果與討論

2.1生活污水和工業(yè)廢水中的懸浮物

通過(guò)對(duì)重慶市北碚區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站近年來(lái)對(duì)懸浮物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯總整理，節(jié)選出部分懸浮物的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)大部分日常監(jiān)測(cè)中會(huì)出現(xiàn)的生活污水和工業(yè)廢水中的懸浮物有效數(shù)字進(jìn)行了匯總，詳情見(jiàn)表1。

2.1.1懸浮物含量較高的情況

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

表1　生活污水和工業(yè)廢水中懸浮物測(cè)定數(shù)據(jù)

2.1.2懸浮物含量較低的情況

生活污水及工業(yè)廢水中懸浮物含量較低，如100 mL≤取樣量≤500 mL時(shí)，這也是環(huán)境監(jiān)測(cè)中懸浮物濃度出現(xiàn)較多的區(qū)域。在這種情況下，懸浮物濃度計(jì)算結(jié)果一般大于10 mg/L，故其有效數(shù)字可保留的情況較多，這也是各環(huán)境監(jiān)測(cè)站報(bào)出結(jié)果最容易出現(xiàn)不一致的地方。按照近似數(shù)運(yùn)算中的乘除運(yùn)算規(guī)則，以有效數(shù)字位數(shù)最少的那個(gè)數(shù)為準(zhǔn)，其余的數(shù)的有效數(shù)字均比它多保留一位的規(guī)定[3]，報(bào)出結(jié)果應(yīng)保留與有效數(shù)字位最少的ΔW一致的有效數(shù)字位數(shù)，即存在三種可能性：一是計(jì)算結(jié)果直接為三位數(shù)，報(bào)出結(jié)果按科學(xué)計(jì)數(shù)法報(bào)出；二是計(jì)算結(jié)果為兩位數(shù)，但由于ΔW有三位有效數(shù)字，故報(bào)出結(jié)果保留一位小數(shù)；三是計(jì)算結(jié)果為兩位數(shù)，但ΔW只有兩位有效數(shù)字，故報(bào)出結(jié)果為整數(shù)。

2.1.3懸浮物含量特別低的情況

生活污水及工業(yè)廢水中懸浮物含量特別低，如取樣量>500 mL時(shí)，按照近似數(shù)運(yùn)算中的乘除運(yùn)算規(guī)則，也存在兩種情況：一是計(jì)算結(jié)果為兩位數(shù)的，由于此次ΔW的有效數(shù)字一般為兩位，故報(bào)出結(jié)果為整數(shù)；二是計(jì)算結(jié)果為一位數(shù)的，按照ΔW的有效數(shù)字兩位來(lái)計(jì)算，報(bào)出結(jié)果保留一位小數(shù)。

2.2地面水(含地下水)中的懸浮物

通過(guò)對(duì)重慶市北碚區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站近年來(lái)對(duì)轄區(qū)地面水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的匯總整理，節(jié)選出部分懸浮物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)日常監(jiān)測(cè)中會(huì)出現(xiàn)的地面水中的懸浮物有效數(shù)字進(jìn)行了匯總，取樣量、懸浮物重、懸浮物計(jì)算結(jié)果和懸浮物報(bào)出結(jié)果如表2所示。

表2　地面水中懸浮物測(cè)定數(shù)據(jù)

注：“L”表示監(jiān)測(cè)結(jié)果低于方法檢出限，報(bào)出結(jié)果為檢出限+L。

2.2.1懸浮物含量較高的情況

一是當(dāng)?shù)孛嫠膽腋∥锖刻馗?如隧道施工涵洞水污染河水)，取樣量<100 mL時(shí)，按照電子分析天平精度和計(jì)算公式，計(jì)算結(jié)果肯定大于1 mg/L，此時(shí)懸浮物報(bào)出結(jié)果為整數(shù)。二是地面水懸浮物含量較高，如100 mL≤取樣量≤500 mL時(shí)，按照近似數(shù)運(yùn)算中的乘除運(yùn)算規(guī)則，報(bào)出結(jié)果為整數(shù)或保留一位小數(shù)都有可能。

2.2.2懸浮物含量較低的情況

當(dāng)?shù)乇硭械膽腋∥镙^低時(shí)，如取樣量>500 mL時(shí)，按照近似數(shù)運(yùn)算中的乘除運(yùn)算規(guī)則，報(bào)出結(jié)果為整數(shù)、保留一位小數(shù)或未檢出都有可能。

3　結(jié)論

根據(jù)上述分析可知，目前為上，重量法測(cè)定水中懸浮物報(bào)出結(jié)果的有效數(shù)字沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，其報(bào)出結(jié)果主要存在以下3個(gè)方面的情況：一是懸浮物含量特別高，取樣量小于100 mL時(shí)，報(bào)出結(jié)果為整數(shù)；二是懸浮物含量一般時(shí)，則應(yīng)按照近似數(shù)運(yùn)算中的乘除運(yùn)算規(guī)則，報(bào)出結(jié)果為整數(shù)或保留一位小數(shù)都有可能；三是懸浮物含量特別低，甚至低于方法檢出限時(shí)，報(bào)出結(jié)果為檢出限+L。

[1]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》編委會(huì). 水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M]. 4版. 北京: 中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社, 2002.

[2]國(guó)家環(huán)境保護(hù)局. GB 11901—89 水質(zhì) 懸浮物的測(cè)定 重量法[S]. 北京: 中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社, 1989.

[3]國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì). 實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)認(rèn)定評(píng)審準(zhǔn)則宣貫教材實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)認(rèn)定工作指南 [M]. 2版. 北京: 中國(guó)計(jì)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(zhǎng)壽人，環(huán)境監(jiān)測(cè)工程師，碩士研究生，主要研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)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