4. 水質(zhì)的梯度分類

       我們依據(jù)自然與人類干預(yù)的原理把水質(zhì)變化分為6類：純水、純凈水、地表(下)水、污水、工業(yè)廢水及廢液。其中，純水的性質(zhì)最為活躍，具有很強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)活性，水合與水解作用最為常見，純水對(duì)生命體是有傷害的，需要通過溶液機(jī)制加以消除；純凈水主要包含未受任何污染的水源水、過濾水、礦泉水、膜分離水、離子交換水、蒸餾水、毛細(xì)水、滲透水等，可直接用于生產(chǎn)與生活，對(duì)人類健康的影響最為直接；地表(下)水包括江河湖海中的水體、地下滲流(地下河)、冰雹雨雪以及沼澤溪流等全部的儲(chǔ)水與徑流，構(gòu)成水環(huán)境的主體，是純凈水的源泉；污水包括城鎮(zhèn)生活排放、農(nóng)村農(nóng)業(yè)排放、養(yǎng)殖行業(yè)排放、酒樓賓館產(chǎn)生以及初期雨水等構(gòu)成的來源，以營(yíng)養(yǎng)物和有機(jī)物含量為主的水質(zhì)特征，其處理以去除營(yíng)養(yǎng)物最為主要目標(biāo)；工業(yè)廢水非常廣義，顧名思義，所有工業(yè)行業(yè)排放的用完水都可成為工業(yè)廢水，包括企業(yè)、產(chǎn)業(yè)、加工服務(wù)業(yè)、礦山、工程、地質(zhì)、鹽分離等的排水，具有無機(jī)或有機(jī)的物質(zhì)性質(zhì)分類，濃度上存在痕—微—低—中—高的量級(jí)別差異，環(huán)境效應(yīng)表現(xiàn)為無毒、低毒、有毒、高毒等特征，工業(yè)廢水往往表現(xiàn)出復(fù)合污染的特征；廢液是指酸堿性很高的廢酸和廢堿，或者其中的COD濃度含量很高如超過30000 mg/L的液料，其熱過程具有燃燒的能量自持作用，以垃圾滲濾液、酒糟醪液、造紙黑液、發(fā)酵分離母液等為代表，從屬性上識(shí)別，飲料、酒類、醬油、牛奶、化妝品、切削液、油污等均屬于廢液的范疇。

      由物質(zhì)轉(zhuǎn)移構(gòu)成的污染特征包括：自發(fā)的過程，熵增過程，不可逆過程，自由能下降的過程，內(nèi)能變化的過程，有序性下降的過程，毒性變化過程，反應(yīng)活性與惰性歸趨的熱力學(xué)穩(wěn)定體系等。以COD為0，3，30，300，3000，30000 mg/L為界限值，粗略劃分以上6類水/水體，并不追求嚴(yán)格的濃度邊界，其他性質(zhì)指標(biāo)更加豐富。例如，酒類蘊(yùn)含的理論COD應(yīng)該大于30000 mg/L，但是我們很少認(rèn)為酒類屬于廢液，這就需要具體分析所含物質(zhì)的化合物組成以及單位時(shí)間內(nèi)所消耗的濃度是否構(gòu)成對(duì)身體的傷害，還取決于人體的自我凈化能力。水質(zhì)毒性等于濃度與化合物種類的加權(quán)作用，其中可能存在各種化學(xué)與生物化學(xué)的機(jī)制。濃度梯度之間的轉(zhuǎn)化伴隨著集成性質(zhì)的漸變即數(shù)學(xué)上的連續(xù)性，但是，在水溶液性質(zhì)的判定過程中，單純地觀察濃度的數(shù)字大小其意義并不大，需要結(jié)合性質(zhì)群集(濃度、毒性、轉(zhuǎn)化/分解速率等)加以綜合分析與判斷。

02 水溶液性質(zhì)

1. 污染的水質(zhì)指標(biāo)與控制標(biāo)準(zhǔn)

       COD和BOD的發(fā)現(xiàn)與定義在約100年前就已經(jīng)形成，其實(shí)，BOD先于COD，也更貼近自然，但5天的檢測(cè)時(shí)間過于耗時(shí)且不能代表全部的有機(jī)物總量，無法及時(shí)指導(dǎo)實(shí)際工程應(yīng)用，使得實(shí)際工作中更傾向于采用COD作為工藝調(diào)控的指導(dǎo)依據(jù)。這樣的指標(biāo)歸納法或歸一化非常實(shí)用而被推廣，如TOC、TDS、DOM、TON等，化學(xué)家希望從分解的過程觀察物質(zhì)/污染物的結(jié)構(gòu)和組成，而化工/工程專家希望通過歸納的觀點(diǎn)來控制變化的過程。所以，水污染控制的指標(biāo)經(jīng)歷了常見、罕見、常量、微量、痕量以及集合量等的認(rèn)識(shí)演變和應(yīng)用發(fā)展，其影響因素包括人們對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)能力，對(duì)污染行為的理解深度，對(duì)分析檢測(cè)方法的準(zhǔn)確性和可靠性進(jìn)步，對(duì)目標(biāo)控制的精度需求，以及對(duì)未來的演變/推理預(yù)測(cè)等，表現(xiàn)出邏輯支持關(guān)系的發(fā)展，即思維創(chuàng)新需要借助于新手段的證明。通過改善水質(zhì)提高水環(huán)境質(zhì)量，污染源控制是根本。由此衍生了很多行業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)的工業(yè)體系既承傳歷史，又交織現(xiàn)代，還接納了國(guó)際來源，意味著排放的污染物種類繁多。

常見污染物如構(gòu)成pH值變化的酸或堿，構(gòu)成COD/BOD的含碳有機(jī)物，構(gòu)成水體富營(yíng)養(yǎng)化的氮磷硫鉀等化合物；罕見污染物主要來源于人工合成的新污染物，新的化學(xué)鍵構(gòu)成組分和帶來新的環(huán)境效應(yīng)，具有積累性、持久性、可遷移性、誘導(dǎo)變異與復(fù)合生態(tài)效應(yīng)等的性質(zhì)，如持久性有機(jī)污染物(POPs)、內(nèi)分泌干擾物(EDCs)、藥品與個(gè)人護(hù)理用品(PPCPs)、微塑料等的多樣的環(huán)境機(jī)制；不同性質(zhì)類型的污染物在水環(huán)境中出現(xiàn)的濃度可以表現(xiàn)為超量、常量、微量、痕量和低于檢出量，取決于污染物的理化特性、環(huán)境作用與分析技術(shù)水平；人們對(duì)集合量的認(rèn)識(shí)源于性質(zhì)的分類與管理的需要，其實(shí)，沒有固定的邊界；當(dāng)有機(jī)污染物、重金屬、微生物共存構(gòu)成復(fù)合污染時(shí)，所產(chǎn)生的綜合環(huán)境效應(yīng)可能具有放大作用，表現(xiàn)出聯(lián)合毒性。因此，在地表水基準(zhǔn)、污水排放標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)、總量控制標(biāo)準(zhǔn)以及新污染物標(biāo)準(zhǔn)之間，還需要毒性效應(yīng)或環(huán)境閾值作為橋梁。