水文学实习报告

城市与环境科学学院 10级地理科学 段问宇

学号 1251410009

一、实习时间和地点：

20xx年7月6日：石头口门水库，岔路河，星星哨水库，松花江；

20xx年7月7日：串儿湖，雁鸣湖。

二、实习班级：

10级1班，地理科学专业

三、指导老师：

张郁老师、王煜老师

四、实习目的：

对石头口门水库、岔路河、星星哨水库、松花江、串儿湖、雁鸣湖等进行水文考察，再结合历史资料进行对比分析，了解长吉地区水系分布状况、水情要素、污染情况；星星哨水库的概况和建筑水库地址的选择条件；河流水文和人类社会的发展的联系；以及水文站中水流流速、水量、水质等的检测仪器和各种数据的获取形式和方法。

通过对河流地貌特征和环境的调查分析，对河流的自然状况有了一些基本认识，对河流的发育和今后河流的整治提供了依据。同时对水库的参观，同学们对蒸发、水位、水速和水质的了解更加清晰了，这对水资源的使用和污染防治等也有相当大的作用、

五、实习工具：

1、 图纸资料——长春市地图、吉林省地图

2、 GPS、旋转式流速仪

六、实习方法：

通过参观的形式，听老师们的讲解，再经过实际的考察，以及对实际水文要素的测量，获取一些数据。从地貌方面入手，同时结合课文知识，分析河流等的现实状况，获得更广泛范围的了解。

七、实习成果：

见下页

浅议长春城市排水

段问宇

（东北师范大学城市与环境科学学院，长春 130024）

摘要：随着近年来暴雨对各大城市产生了十分大的影响，对人民的生产生活造成了极大不便。城市排水这一问题也进入了大众的视野。城市排水问题也是城市水文学研究的一大问题。本文就从专业的角度来分析一下长春市的排水问题，并对长春的内涝风险进行评估。

关键词：城市 排水 长春

1.前言

20xx年7月以来，我国已有14个城市包括北京、广州、武汉、南京等，遭受内涝淹浸。愈来愈多大中城市排水系统暴露出严重的问题。部分专家和舆论界纷纷发表意见，有从城市建设的角度来说，有从设施管理等方面来说，有联系到海平面上升，甚至有些提出在城市道路里挑一部分道路出来，暴雨时不走车。可以说，不搭界的舆论于事无补。我认为主要着眼点应该集中到城市防涝排水。现在，从历史和原因、城市排水标准与措施、国内外城市的对策等方面，针对长春市而言，进行初步探讨，提出一些建议。

2. 历史和原因

几十年前，广州有一首妇孺皆知的童谣：“落雨大，水浸街”。二十世纪六十年代后，变成：“落雨大，无浸街”，就是由于城市建设发展，下水道修好了，排水畅通。到八十年代初期，还是如此。九十年代后，“落雨大，水浸街”又来了，而且有愈演愈烈之势，给居民的生活和出行带来很大困扰。要解决城市排水问题，就要从多方面去找原因。

2.1最直接的原因，免不了要从城市建设说起。城市对土地表面进行了硬化，使得混凝土统统将土地覆盖，故而雨水不能下渗，便容易在地表形成径流，并流向城市低洼处。如果低洼处排水不畅，便会产生内涝。

2.2 城市规划。由于土地资源限制，很多城市是造地建城的，把地面填得很平，增加了排水的困难。如果通过科学合理的规划，利用地形的天然高差，采用自然流向的办法，使城市的雨水、污水流向低地濠塘和河流，就可以减轻下水管渠的负担。纵观世界上的大都市，绝不是都建成一望平川的。不考虑排水条件，规划城市规模过大，也容易造成排水困难。

2.3 排水设施的规划设计。目前，我国还没有统一的城市防涝排水标准。各省市的排涝标准多数是以某频率的24小时或更长时间暴雨量多少天排干为标准，适用于较大范围的排涝（水）设施的设计或评价。国家标准《室外排水设计规范》GB50014-2006规定排水管渠的雨水流量用某频率的暴雨强度来计算，这个暴雨强度和管渠的汇水面积、集水时间有关（2）。我国一般采用的集水时间为5～15min(最大集水时间日本为10 min、美国30 min)的暴雨强度。可见，两种标准用的是不同的方法，引用的雨量和频率也不同。上述城市出现道路淹浸后，媒体有关雨量和频率的议论都不是以上述的24小时暴雨量或短时暴雨强度来衡量，所以说明不了什么。目前，我国较大城市采用的排涝标准多数是20年一遇。而雨水管设计重现期是0.5至5年。20xx年7月间发生淹浸的城市，无论是降雨量还是暴雨强度都多数未达到标准。说明排水设施规划设计有问题。

2.4 排水设施管理。排水管进口堵塞往往造成道路淹浸，有些施工临时封闭排水管没能及时打通也时有所闻。这就是管理问题。

2.5责任主体。广义的概念，排涝是防洪的内容之一。为了强调，把排涝和防洪并列。在20xx年中央水利工作会议上，胡锦涛谈到要切实完成水利改革发展的重点任务，着力提高防洪保障能力的时候就提到要全面提高城市防洪排涝能力。二十世纪六十年代，城市防洪排涝由城建、市政部门负责。八十年代城市防洪改由水利部门负责。九十年代后城市排涝也转移归水利部门负责。20xx年组建住房和城乡建设部，国务院规定将城市管理的具体职责

交给城市人民政府，并由城市人民政府确定市政公用事业、绿化、供水、节水、排水、污水处理、城市客运、市政设施、园林、市容、环卫和建设档案等方面的管理体制。水利部主要职能之一是负责防治水旱灾害，组织、协调、监督、指挥全国防汛抗旱工作，包括组织协调指导台风、山洪等灾害防御和城市防洪工作。广东省水利厅的主要职责之一是：组织、协调、监督、指挥全省防汛防旱防风和防低温雨雪冰冻工作。归纳起来说就是国家和省两级水利部门对城市防洪（当然包括排涝）负责组织、协调、监督、指挥，而具体执行的职责在城市人民政府。广州市人民政府指定水利局是市政府主管全市水行政的工作部门，其主要职责包括负责本市排水、污水处理、再生水利用的行业管理。负责排水许可管理；监督排水行业的服务质量与安全生产工作；负责雨污分流改造工作；指导农村污水处理工作；负责排水突发事件应急管理工作。深圳市也有相似的规定，这就明确了城市防洪排涝的责任主体。相信，经过一段时间的努力执行，严格实行问责，这些城市的内涝排水问题指日可待。 3.长春城市排水

长春市路上的排水井、污水井共有5万多个，而隔离带边的方形雨水井是收水井，也有5万多，长春市目前地下排水管网一共2630公里，其中伪满时期和新中国成立前建设的管线有370公里，占总量的14%，这部分管线大多分布在长春市市政主干街路下面，“这部分老管线管径偏小，大部分是混凝土管材，属无筋管，老化严重，早已超过50年的使用年限，但这些管线仍在承担着重要的排水任务。”长春地下2630公里的排水管线中，管线口径从300毫米到3000毫米不等，其中分十几个口径类别，地势高的用小口径管线，低洼地段水多，用大口径管线。长春以往排水管线的设计标准为一年一遇，通过汇水面积计算水流量，通过水流量设置管道的口径，同时结合地势情况。大口径管线通常用于排水系统的末端或河道的下游、排水主干线，小口径管线多用于排水支干线，长春市收水井的建设和地下排水管线的铺设都符合国家规范。目前，长春市地下排水管线大多为300毫米至500毫米口径的管线，大于1000毫米的只有1/10左右，多处于城市的下游。

一年一遇为国家最低城市防内涝标准，即指每年平均会遭受一次内涝，即排水能力为24小时内累计降雨100毫米，或1小时降雨超过34.5毫米的降雨强度。长春的排水系统只满足每小时少于34.5毫米的降雨量。

长春市排水体制为雨污合流制、雨污分流制和部分合流制，其中朝阳、南关等老城区为部分分流，而二道区90%以上为合流制，开发区等新建区排水体制为分流制。采用分流制的，雨水通过排水管排入河道，污水则最终排入污水处理厂，采用合流制的，在河道设置污水截流主干线，将污水截流到下游的污水处理厂。和全国大多数城市一样，长春市地下建设也远远跟不上地上建设，一遇大雨，长春就容易出现内涝，市内有177处积水点和积水区域，其中有21处较严重积水区域。

长春的排水管线现存一些问题，如部分管线口径不足，老化严重，超期服役，2630公里的排水管网中雨污合流管网395公里，占总量的15%，另外，地表排水能力减弱，部分明沟、水塘被填埋，已有明沟变成排污沟，强排设施缺失，这些问题都直接影响了排水能力，遇上强降雨就容易形成城市内涝。

4.分析与意见

北京在今年遭遇严重的内涝，不仅仅是因为城市排水系统的落后，更是由于城市排水系统没有良好的泄水区。青岛的排水系统为何优良，不仅仅是因为德国人的百年设计，更是因为青岛市一座滨海城市，大量的雨水可以及时排到海中，从而减少雨水在城市中的聚集。

长春的排水设施与管网虽然有一定的不足与缺陷，但是对于一年一遇的暴雨还是能够从容应对的。但是这从容是建立在一定条件之上的。长春市内的城建规划还是比较合理的。长春市坐落在一个波状起伏的山前台地上，在城市的低洼处基本上没有修建太多的城市建筑，而是修建了公园绿地等等。这不仅仅减少了雨水内涝的损失，更有利于城市积水的排泄。比

如著名的南湖公园就修建在长春地势较低处。南湖中的水不仅仅是汇聚的死水，还通过暗渠与动植物园中的湖水沟通，又通过暗渠与伊通河相连。这就产生了一个有一定吞吐能力的蓄水区，可以储存城市各处排水管道中的流水，使得管道在暴雨天气影响下不会因为灌满而丧失排水能力。

对于长春而言，城市排水的改进应当注意以下几个方面：

4.1针对排水管线存在的问题，每年都要对河道进行清淤，对城市排水设施进行疏通和清掏，部分低洼地段加设收水口，对收水井每年进行两次清淤，低洼地段要进行多次清淤。

4.2 对老旧管线进行改造，加大城市排水能力。

4.3 完善城市内排水生态系统，保护并加大南湖等公园绿地。对串湖等水系进行水质改善，加强其吞吐能力。

4.4 在新城建设过程中注意雨污分流，从而减少排水管网压力，改善城市水体环境。

 

第二篇：水文学实习报告

实习报告目录

一、了解水文监测基础知识

二、实习地点概况

三、松花江水文特征概述

四、对污水处理的建议

五、实验内容

1、高锰酸盐指数的测定

2、固体悬浮物得测定

3、溶解氧的测定

4、化学需氧量的测定

5、生化需氧量的测定

六、结果分析

七、实习心得

一、了解水文监测基础知识

（一）     水位测验

水位是指：河流或其它水体的自由水面相对于某一基面的高程，其单位以米（m）表示。水位是反映水体、水流变化的重要标志，是水文测验中最基本的观测要素，是水文测站常规的观测项目。水位的直接观测设备：1．水尺的种类：水尺分直立式、倾斜式、矮桩式和悬锤式四种。其中直立式水尺应用最普遍，其它三种，则根据地形和需要选定。2．水尺的布置和零点离程的测量：（1）水尺设置的位置必须便于观测人员接近，直接观读水位，并应避开涡流、回流、漂浮物等影响。在风浪较大的地区必要时应采用静水设施。（2）水尺布设范围，应高于测站历年最高、低于测站历年最低水位0.5m。（3）同一组的各支基本水尺，应设置在同一断面线上。当因地形限制或其它原因必须离开同一断面线时，其最上游与最下游一支水尺之间的同时水位差不应超过1cm。（4）同一组的各支比降水尺，当不能设置在同一断面线上时，偏离断面线的距离不能超过5m ,同时任何两支水尺的顺流向距离不得超过上、下比降断面距离的1/200。（5）水尺设立后，立即测定其零点高程，以便即时观测水位。

（二）    流量测验

流量是每秒钟通过河流某一断面的水量，常用符号Q表示，单位为m³/s。流量Q等于过水断面面积A和断面平均流速U的乘积，即Q = AU                               

因此，流量测验应包括断面测量和流速测验两方面工作。

流量测验的方法很多，其中最常用的是流速-面积法。在这类方法中，又有流速仪测流法、浮标测流法等多种方法，其中以流速仪测流法最为常用。下面简要介绍流速仪测流法。

流速仪测流法，是以式(4-1)为依据，将过水断面划分为若干部分，用普通测量的方法测算出各部分断面的面积，用流速仪测算出各部分面积上的平均流速，部分面积乘以相应部分面积上的平均流速，称为部分流量。部分流量的总和即为全断面的流量。

（三）              流速测验

     流速测验就是利用流速仪测定水流中任意位置沿流向的水平流速。我国的流速仪主要有旋杯式和旋桨式两类，当流速仪放入水中时，旋杯或旋桨受水流冲击而旋转，流速越大，旋转越快。野外测流时，对于某一测点，记下仪器的总转数N和测速历时T，即可求得转速n＝N／T，再据实验率定的流速仪的转速n与流速v的关系，便可算出测点流速v。

二、实习地点概况：

我们小组的水样采集地段为丰满电厂至朱雀山，一路沿江，周围人烟稀少，未发现任何工厂。排污口很少，因江水水位高，多数排污口有江水倒灌现象。

三、松花江水文特征概述：

松花江流域的水文特征：松花江位于中国东北地区的北部，全长1,927公里，流域面积约550,000平方公里，跨越辽宁、吉林、黑龙江和内蒙古四省区。水系发育，支流众多，径流大，以雨水补给为主，分春汛和夏汛，冬季有枯水期。含沙量小。嫩江是其主要支流，但洪灾较多。  松花江水位10-40米，总流量1560亿立方米，含沙量低，有长达3个月的结冰期。流域地处北温带季风气候区，大陆性气候特点非常明显，冬季寒冷漫长，夏季炎热多雨，春季干燥多风，秋季很短，年内温差较大，多年平均气温在5～3℃之间，年内7月温度最高，日平均可达20～25℃，最高曾达40℃以上；1月温度最低，月平均气温-20℃以下，最低气温嫩江扎兰屯附近曾达  -42.6℃。多年平均降水量一般在500mm左右，东南部山区降水可达700～900mm，而干旱的流域西部地区只有400mm，总的趋势是山丘区大，平原区小；南部、中部稍大，东部次之，西部、北部最小。汛期6～9月份的降水量占全年的60%～80%，冬季12～2月的降水量仅为全年的5%左右。

四、对污水处理的建议：

1、开发更有效的污水处理方法，提高水的循环利用率

2、因地因时制宜，寻找更节约的污水处理方法。

3、采用针对性强的方法处理主要污染物，对污染物的去向考虑周详，避免二次污染。运用容易获取的资源，降低成本

五、实验内容

  实验数据均在最后一同处理

1、高锰酸盐指数的测定

一、实验目的

  1.掌握测定高锰酸钾指数的原理和方法

  2.正确理解氧化还原反应在滴定分析中的应用

二、实验原理

向水样中加入硫酸使其呈酸性，再加入一定量高锰酸钾溶液，并在沸水浴中加热反应30分钟。用草酸或草酸钠还原剩余的高锰酸钾并加至过量，过量的草酸再用高锰酸钾标准溶液回滴。通过计算求出高锰酸盐指数值。

高锰酸盐指数是一个相对的条件性指标，其测定结果与溶液的酸度、高锰酸钾浓度、加热温度和时间有关。因此测定时必须严格遵守操作规定，使结果具有可比性。

方法及适用范围为酸性法适用于路离子含量不超过300mg/L的水样。当水样的高锰酸盐指数数值超过5mg/L时，则酌情分取少量水样，并用蒸馏水稀释后在进行测定。

三、仪器与试剂

1.主要仪器

（1）沸水浴装置

（2）调温式电炉或300W电炉

（3）50ml酸式滴定管

（4）温度计、移液管、锥形瓶

2.试剂

0.1mol/l高锰酸钾（1/5KMnO₄）标准贮备溶液，0.01mol/l高锰酸钾（1/5KMnO₄）标准使用溶液，1+3硫酸溶液，0.1000mol/L草酸钠（1/2Na₂C₂O₄）标准贮备溶液,0.01000mol/L草酸钠（1/2Na₂C₂O₄）标准使用溶液

四、实验步骤

1、吸取100.0ml混合均匀的水样（若高锰酸钾指数高于5mg/l,则酌情少取，并用蒸馏水稀释至100.0ml）于250ml锥形瓶中。

2、加入5ml1+3硫酸溶液酸化。

3、加入10.00ml0.01mol/L高锰酸钾标准使用溶液，摇匀后立即放入沸水浴中加热30min,从水浴重新沸腾起计时。废水溶液面要高于反应溶液的液面。

4、取下锥形瓶，趁热加入10.00ml0.01000mol/L草酸钠使用溶液，摇匀。立即用0.01mol/L高锰酸钾标准使用溶液滴定至微红色，纪录消耗高锰酸钾溶液的体积V₁。

5、标定高锰酸钾标准溶液的浓度。将上述滴定完毕的溶液用电热套加热至80℃左右（温度计测温），然后准确加入10.00ml0.01000mol/L草酸钠标准使用溶液，再用0.01mol/L高锰酸钾标准使用溶液滴定至微红色，记录消耗高锰酸钾溶液体积V₂，按下式求得高锰酸钾溶液的校正系数K.  K=10.00/V₂

2、固体悬浮物得测定

一、实验目的：

  1、掌握水中固体悬浮物得测定原理及方法

  2、掌握水中悬浮固体测定的操作技术：过滤、烘干及恒重。

  3、明确恒重得概念。

二、实验原理

  悬浮固体（即SS）能使水体浑浊，透明度降低，影响水生生物的呼吸和代谢，造成水质恶化，污染环境，因此，在水和废水处理中，测定悬浮固体具有特定意义。悬浮固体系指剩留在滤料上并于103~105摄氏度烘至恒重的固体。测定的方法是将水样通过滤料后，烘干固体残留物及滤料，将所称固体残留物及滤料的质量减去滤料的质量，即为悬浮固体。用mg/L表示水中悬浮固体的含量。   

三、仪器和材料

a)      烘箱

b)      分析天平

c)      干燥器

d)      滤纸

e)      玻璃漏斗

f)      称量瓶

四、实验步骤：

        1、将滤纸放在称量瓶中，打开瓶盖，在103摄氏度烘干2h，取出冷却后盖好瓶盖称量，直至恒重。

        2、去50ml水样，通过上面称至恒重的滤纸。

        3、小心取下滤纸，放入称量瓶内，在103摄氏度烘箱中，打开瓶盖烘2h，冷却后盖好瓶盖称量，直至恒重为止。

3、溶解氧的测定

 一  实验目的

1. 熟练掌握碘量法的测定原理及过程。

2. 掌握水样中氧的固定方发。

二 、实验原理

溶于水中的分子态氧称为溶解氧。水中溶解氧的含量与大气压力、水温机含盐量等因素有关。大气压力下降、水温升高、含盐量增加，都会导致溶解氧含量降低。

清洁地表水溶解氧接近饱和。当有大量藻类繁殖时，溶解氧可能过饱和；当水体受到有机质，无机质污染时，会使溶解氧含量降低，甚至趋于零，此时厌氧细菌繁殖活跃，水质恶化。水中溶解氧低于3-4mg/L时，许多鱼类呼吸困难；继续减少，则会窒息死亡。在这种情况下，厌氧菌繁殖并活跃起来，有机物发生腐败作用，会使水源有臭味。一般规定水体中的溶解氧至少在4mg/L以上。在废水生化处理过程中，溶解氧也是一项重要控制指标。

测定水中溶解氧的方法有碘量法及其修正法和氧电极法。清洁水可用电量法；受污染的地面水和工业废水必须用修正的碘量法或氧电极法。

水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，在溶解氧的作用下，生成氧化锰沉淀，此时氧化锰性质极不稳定，继续氧化生成锰酸（棕色沉淀）。

                    MnSO₄+2NaOH=Mn（OH）₂ (沉淀)+Na₂SO₄

                    2Mn(OH)₂（沉淀）+O₂=2H₂MnO₃（沉淀）

                    H₂MnO₃+Mn(OH)₂=2H₂O+MnMnO₃(沉淀)

溶解氧越多，沉淀颜色越深。加酸后使已经化合的溶解氧（以MnMnO₃的形式存在着）与溶液中所存在的碘化钾起氧化反应而释放出碘。

                    2KI+H2SO₄（浓）=2HI+K₂SO₄

                    MnMnO₃+H₂SO₄（浓)+2HI=2MnSO₄+I₂+3H₂O

以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定，可以计算出水样中溶解氧的含量。滴定反应如下：

                    4Na₂S₂O₃+2I₂=2Na₂S₄O₆+4NaI

三、仪器与试剂

     1. 主要仪器

           （1）250mL具塞碘量瓶。

             （2）移液管

             （3）酸式滴定管

             （4）锥形瓶

2. 主要试剂

碱性碘化钾-叠氮化钠溶液、浓硫酸、0.5%淀粉溶液、0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液、0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液

标定：与250mL锥形瓶中，加入1克碘化钾及50mL水，加入10.00mL重铬酸钾标准溶液，5mL3mol/L硫酸溶液，静止5min。用硫代硫酸钠标准溶液滴定，待溶液变成浅黄色，加入1mL淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪去是，记录其用量。其浓度计算如下：

                  C₁=C₂*V₂/V1

   式中：C₁ --硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L;

         C₂—重铬酸钾标准溶液的浓度，mol/L;

         V₁—滴定时消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL；

         V₂—重铬酸钾标准溶液的体积，ML。

四、实验步骤：

（1）水样的处理

用虹吸法把水样转移到溶解氧瓶中，并使水样从瓶口溢流10s。然后用1mL定量移液管插入页面下加入1mL硫酸锰溶液；用2mL移液管加入2mL碱性碘化钾。盖好瓶塞，勿使瓶内有气泡。颠倒混合数次。

（2）溶解氧的测定

待沉淀降到平地后，轻轻打开溶解氧瓶盖，立即用移液管插入液面下，加入1.5-2.0mL浓硫酸，但此时不可溢出溶液，然后放置暗处5min，用移液管移取上述溶液100，0mL于250mL锥形瓶中，用0.01moL/L硫代硫酸钠标准使用溶液滴定至溶液呈微黄色，加入4滴淀粉溶液，用硫代硫酸钠继续滴定至蓝色退去为止，纪录用量。

4、化学需氧量的测定;

  一、实验目的和要求：

1、掌握容量法测定化学需氧量的技术和原理。

2、掌握回流消解方法，学会安装回流装置

二、实验原理：

   在酸性溶液中，准确加入过量的重铬酸钾标准溶液，加热回流，将水样中的还原性物质（主要是有机物）氧化，过量的重铬酸钾以亚铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，根据所消耗的重铬酸钾标准溶液量计算水样的化学需氧量。

三、实验仪器

(1)250ml全玻璃回流装置；若取水样在30mL以上时，用500ml全玻璃回流装置。

(2)加热装置（电炉）

(3)25ml或50ml酸式滴定管、锥形瓶、移液管、容量瓶等。

四、实验试剂

（1）重铬酸钾标准溶液（C 1/6K2Cr2O4=0.2500mol/L）；

（2）试亚铁灵指示液；

（3）硫酸亚铁铵标准溶液（NH₄）₂Fe₂(SO₄)₂的浓度约为0.1mol/L；

五、实验步骤

1、取20mL混合均匀水样（或适量水样稀释至20.00mL）置于250mL磨口的回流锥形瓶中，准确加入10.00Ml重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠，连接磨口回流冷凝管，从冷凝管上口慢慢加入30mL硫酸-硫酸银溶液，轻轻摇动锥形瓶使溶液混合均匀，加热回流2H（自沸腾时开始计时）。

2、冷却后，用90mL谁冲洗冷凝管壁，取下锥形瓶。溶液总体积不小于140mL，否则因酸度太大，滴定终点不明显。

3、溶液再度冷却，加3滴试亚铁灵指示液，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，溶液的颜色由黄色经由蓝绿色至红褐色即为终点，记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。

4、   测定水样的同时，取20.00mL蒸馏水，按同样步骤作空白试验，记录滴定空白时硫酸亚铁铵的标准溶液用量。

5、生化需氧量的测定

一  实验目的

1、 了解生物分解有机物的过程。

2、 掌握水中生化需氧量的测定原理及过程

二  实验原理

生化需氧量是指在好气条件下，生物分解有机质的生物化学过程中所要需的溶解氧量。生物分解有机物是一个极其缓慢的过程，要把可分解的有机物完全分解掉需要20天以上的时间，现在普遍采用20·C培养5天时间所需的氧量作为指标，以氧的mg/L表示，称BOD₅。

在实际测定时，只有某些天然水体中的溶解氧接近饱和，BOD₅小于4mg/L，可以直接培养测定，对大部分污水和严重污染的天然水要稀释后培养测定，稀释的目的是降低水样中有机物的浓度，使整个过程在有足够的溶解氧的条件下进行。稀释程度一般以经过5天培养后，消耗的溶解氧占原有溶解氧的40~70%为宜。通过水样（或经过稀释）培养前后溶解氧的差值计算BOD₅的结果。

三、仪器与试剂

（1）恒温培养箱（20·C+/-1·C）；

   （2）250mL具塞碘量瓶

四、实验步骤

水样的稀释

（1）按照首先选定的污水稀释比例，用虹吸法先把一定量的污水引入1000mL量筒中，再加入所需量的稀释水，用特别的搅拌器搅拌，然后用虹吸法将此溶液引入两个同一编号的溶解氧瓶中，到充满后溢出少许后盖严，注意瓶内不要有气泡，加上封口水。

（2）另取两个同一编号的溶解氧瓶，加入稀释水，作为空白。

（3）每个稀释比各取一瓶测定当时的溶解氧，另一瓶放入培养箱，在20±1℃下培养5天，在培养过程中要每天加封口水。

（4）从开始放入培养箱算起，经过5昼夜后，取出水样测定剩余的溶解氧。

6、数据处理

1、DO结果计算：

DO（O2,mg/L）=  M .V×8×1000

                    V水

式中：     M－硫代硫酸钠标准溶液浓度，mol/L

           V－滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液体积，mL

           V水－水样体积，mL

           8－氧换算值，g

2、不经稀释直接培养的水样BOD₅的计算    

BOD₅（mg/l）=D₁-D₂

式中：D_1------培养液在培养前的溶解氧mg/l

D_2------培养液在经5天培养后的溶解氧mg/l

稀释后培养的水样BOD5的计算

根据上述三个稀释比，分别按下式算出水样的耗氧率：

耗氧率（%）=  （D₁-D₂）/ D₁×100%

选取耗氧率为40~70%的培养水样按下式计算BOD₅的值：

   BOD₅(mg/L)=(ρ1-ρ2)-（B1-B2）f1

                       f2

式中：B1---稀释水在培养前的溶解氧

      B2---稀释水在培养后的溶解氧

f1----稀释水在培养液中所占的比例

f2----水样在培养液中所占的比例

3、高锰酸盐指数 =  ［(10.0+v1)K-10.0］×c×8×1000

                         100.0

式中：V₁-----滴定水样时消耗的高锰酸钾溶液的体积,ml；

      K------校正系数；

4、SS结果计算

[(m₁-m₂)*1000*1000]/V

最终试验数据计算结果如下表

六、结果分析

1、地表水分析：

此地表水样取自松花江上游。由上表数据可知：地表水的DO=7.8408mg/L、COD_Mn=7.8424mg/L、BOD₅=3.072mg/L

与地表水的国标（见附录）相比较介于一类水和三类水之间，污染程度较小（受洪水影响，会有一定污染）。此水可用作厕所冲洗，城市绿化，洗车扫除等。

2、污水分析：

根据理论分析，若耗氧率在40%-70%之间则说明实验时污水的稀释倍数时正确的。有以上计算可得此次试验稀释倍数均正确。

所采污水水样1号化学需氧量COD约为3.984 mg/L，污水3号COD为39.84 mg/L根据质量标准（见附录），理论上为一级排放标准。

七、实习心得

此次实习我们在实习老师的指导下，顺利的完成了实习的任务，达到了实习的目的要求。为我们以后从事相关的工作打下了良好的基础。

通过此次实习，我不仅巩固了自己的理论知识，还增加了实际动手操作的能力。实习当中，很多的知识都是课本上没有的，即使有，在课堂中也不能很好的理解，这次实习就提供给了我们一个走出课堂的机会，给了我们一个运用所学知识来实际操作的一次机会。。随着经济的发展，工业社会的不断前进，以及中国城市化的加速进程，在城市当中污水的处理已经是一个十分严峻的问题。如果工业和生活污水不经过处理就直接排放到江河，那么势必会造成对江河等的大量污染，最终会给我们的生产和生活带来严重的影响，因此，作为学环境专业的同学，我们更应感觉到自己身上的重担。

在实习当中，我了解了松花江吉林市段竟然有那么多的排污口，很多污水是没有经过任何处理就直接排放到江中了，这对江水的污染不言而喻，我想，随着经济的发展和社会的进步，城市中的污水排放问题终将得到很好的解决，还给人们一条清澈的松花江。我坚信！

千里之行，始于足下。在这次的实习当中，我不仅学到了很多知识，而且更加深刻的理解了合作的含义。在实习过程当中，我们小组的成员从始至终都积极合作，互相配合，最终圆满的完成了实习任务。最后感谢老师的指导，感谢同组的同学。

附录：

地表水环境质量标准

污水排放标准

生活杂用水水质标准