第二组指标

1. 第二组指标

这组指标有：化学需氧量、生化需氧量、总有机碳及氧化还原电位。它们是表征水体环境状态的指标。
（一）化学需氧量
化学需氧量是指化学氧化剂氧化水中有机物和还原无机物所消耗的氧量，以mg/L表示，以符号“COD”代表。KMnO4、K2Cr2O7和KIO3是测定水中COD的三种氧化剂。由于这三种氧化剂的氧化能力不同，所以其测定结果不同。KMnO4的氧化能力低于KCr2O7，用KMnO4测定COD时，一些有机物不能被完全氧化，因此用KMnOt测得的COD值低于用KCr2O7测得的COD值。目前常用的氧化剂为KCr2O7。为了使分析结果有可比性，使用COD值时应了解其注明的分析方法。
（二）生化需氧量
生化需氧量是指微生物降解水中有机物过程中所消耗的氧量，以mg/L表示，以符号“BOD”代表。因为微生物降解有机物的速度和程度与温度和时间有关，要使水中有机物完全生物降解需要很长时间，为了使测定的BOD值有可比性，通常采用在20℃条件下，培养5天所测得BOD值，记为B0D5。
由于BOD5值不是降解水中全部有机物的耗氧量，特别是不易降解的木质素的耗氧量，所以BOD值通常小于COD值，有关实践经验表明，通常是COD=1.6—2.7B0D5。
（三）总有机碳
总有机碳是指水中各种形式有机碳的总量，以mg/L表示，以符号“TOC”代表。可通过测定高温燃烧所产生的CO2测定TOC，也可通过仪器迅速测定T0C，但由于前种方法测定手续麻烦，又难以排除无机碳的干扰，后种方法所使用的仪器比较昂贵，所以水分析结果中的TOC数据甚少。
COD、BOD及TOC都是表征水体环境有机污染的水质指标，地表水的研究中常用，而地下水的研究中很少用，因为它们A不是地下水有机污染的敏感指标。
（四）氧化还原电位
氧化还原电位是表征水系统氧化还原状态的指标，一般以符号“Eh”代表，其单位为V或mV。如Eh值为正值，说明水系统处于比较氧化状态；如Eh为负值，说明水系统处于比较还原的状态。水系统体系的Eh值，取决于系统内氧化还原对的性质、氧化态和还原态组分的浓度、参加反应的电子数、温度及酸碱度等。一般用电极测定Eh值，但是，由于地下水系统的Eh必须在现场测定，这种测定是很困难的，所以在水分析资料中很少Eh值。

2. 第一组指标

这组指标有：总溶解固体、含盐量、硬度及钠吸附比。这组指标主要是体现水的质量的指标。
（一）总溶解固体
总溶解固体是指水中溶解组分的总量，它包括溶于水中的离子、分子及络合物，但不包括悬浮物和溶解气体。它通常以105—110℃下，水蒸干后留下的干涸残余物的重量来表示，其单位为mg/L或g/L，常记为“TDS”，这是英文缩写。由于这种测定方法比较麻烦，所以分析结果中的“TDS”常常是计算值。其计算方法是：溶解组分（溶解气体除外）总和减去1/2的  因为水样蒸干过程中，约有一半（0.49）的  变成CO2气体跑掉，其反应如下：  除  外，硝酸、硼酸、有机物等也可能损失一部分，当pH低时，其损失量更大一些；与此相反，可能有结晶水（如石膏，CaSO4·2H2O）和部分的吸着水留在干涸残余物里。因此，常常出现TDS的实测值和计算值的微小差别。此外，国内外的水样蒸干温度有时也不一致，这样也会引起结果的偏差。
矿化度是我国学者过去常用的术语，其含义与总溶解固体相同。矿化度来源于前苏联，其他国家的文献几乎没有出现过，近些年来我国供水、环境等一些部门也已改用总溶解固体一词，如我国饮用水水质标准。
（二）含盐量
含盐量是指水样各组分的总量，其单位以mg/L或g/L表示。这个指标是计算值，它与总溶解固体的差别在于无需减去1/2HCO3。它常用于灌溉水质的评价，以及计算河流向海洋传输风化产物的参数。在海洋的研究中，常用含盐度代替含盐量。含盐度的含义是海水中所有组分重量占水重量的千分数，以‰表示。
（三）硬度
硬度以水中Ca2+、Mg2+、Sr2+、Ba2＋等非碱土金属以外的金属离子的总和来量度。但是，除Ca2+、Mg2+外，其它金属离子在水中的含量一般都很微，因此，硬度一般以水中的钙和镁来量度，其计算方法是钙和镁的毫克当量总数乘50，以CaCO3表示，其单位是mg/L。在世界各国，水中硬度有不同的表示方法；1德国度＝17.gmg/L（CaCO3）,1法国度＝10mg/L（CaCO3）,1英国度＝14.3mg/L（CaCO3）。过去，我国一直沿用德国度表示水的硬度，由于德国度是非法定计量单位，近年来已改用mg/L（CaCO3）作为硬度单位。
高硬度水与肥皂反应产生沉淀而影响洗涤效果，在锅炉和输水管道中产生水垢而影响其使用寿命。近20年来，人们还发现饮水硬度与心血管发病率有负相关的关系（后面章节中将详述），因此，硬度是一个很有用的水质指标。
硬度也称总硬度，它是碳酸盐硬度、非碳酸盐硬度的总和。碳酸盐硬度是指Ca2+和Mg2+与  和  结合的硬度，以  和  毫克当量乘50算得，如所算得的数值大于总硬度，其差值称为负硬度。总硬度与非碳酸盐硬度的差值为非碳酸盐硬度。碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度也称暂时硬度和永久硬度，因为碳酸盐硬度是指与  和  结合的那部分Ca2+和Mg2+，水煮沸时成CaCO3沉淀而被除去；而非碳酸盐硬度是指与Cl-、  和  结合的Ca2+和Mg2+，水煮沸后不能除去。
（四）钠吸附比钠吸附比以符号“SAr”表示，其数值按下式计算：

水文地球化学基础

式中：SAR为无量纲，Na+、Ca2+和Mg2+分别为每升水中这些离子的毫克当量数。SAR是评价灌溉水水质的一个有用指标。用SAR值高的水灌溉会引起土壤板结。在研究水和土壤间的K和N9与Ca和Mg进行阳离子交换时，SAR也是一个有用的参数（在后面章节中有论述）。