印度北阿坎德邦哈里德瓦尔地区恒河城市污水排放的理化分析
萨巴希林1、2*和Akhilesh Kumar Yadav1、2
1印度理工学院(巴纳拉斯印度教大学)采矿工程系，印度瓦拉纳西2210005
2Madan Mohan Malaviya工程学院土木工程系，Gorakhpur, 273010 up . India
http://dx.doi.org/10.12944/CWE.9.2.39
本研究旨在筛选印度北阿坎德邦哈里德瓦尔市恒河的水质。这项研究是基于他们的水源，污染的来源，如人类和动物的利用。对2010年1月至2011年12月2年间的理化参数如pH、温度、总溶解固形物、总固体、总悬浮物、化学需氧量、溶解氧、生化需氧量和挥发性悬浮物的月度变化进行了分析。本研究结果揭示了恒河的水质状况，有助于保护水资源，提高城市周围居民对水污染的认识。结果表明，水的理化参数均在允许范围内。
TDS;鳕鱼;BOD;分时系统;VSS;水的质量
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李建军，李建军。城市污水排放的物理化学分析——以恒河为例。当代世界环境2014;9 (2)DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.9.2.39
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李建军，李建军。城市污水排放的物理化学分析——以恒河为例。生态学报，2014;9(2)。可以从://www.a-i-l-s-a.com/?p=6213
介绍
废水污染物对环境和公众健康有害。The biological decomposition of organics could result in fish kills and foul odours. Waterborne diseases are also eliminated through proper wastewater treatment. There are many pollutantsthat could exhibit toxic effects on aquatic life and the public.The wastewater treatment is removal of contaminants from water in order to decrease the possibility of detrimental in part on the ecosystem including humans (Zhang, et al., 2010). The major port of the soluble BOD contained in the primary effluent. The chemical contamination of water sources due to certain industries or from natural sources (Wang, et al., 2004). High turbidity can inhibit the effects of disinfection against microorganisms and enable bacterial growth. Drinking water should be colourless, since drinkingwater coloration may be due to the presence of coloured organic matter. Organic substances cause water odour, though odours may result from many factors, including biological activity and industrial pollution also microbial pathogens cause health hazards (Mahananda, et al., 2010). The present study wasundertaken in Haridwaron GangaRiverto analyze water quality parameters of municipal wastewater discharge of various sources.
研究区域
哈里瓦尔是北阿坎德邦重要的旅游景点之一。它位于恒河的右岸和Shivalik山脉的山麓。它位于北纬29°58′，东经78°10′。它是印度最古老的城镇之一，也是一个非常重要的朝圣者中心，来自全国各地的人们全年都来这里在恒河中游泳，平均每天约有20万人来这里。它与文化和传统紧密交织在一起，河流被肆意污染的健康和岁月。研究区域如图1所示。
哈里瓦尔是重要的宗教中心，随着巴拉特重型电气有限公司(BHEL)在拉尼普尔的成立，作为一个工业城镇，哈里瓦尔已经获得了它的重要性。与BHEL毗邻，SIDCUL还为550个工业开发了一个大工业区，其中约350个单位正在安装过程中，约150个单位已开始生产。在研究区域规划的几个重要行业，即印度斯坦利华有限公司，马恒达公司，ITC, Hero Honda, Calvin care, Somani, everady, Hevell's India等。上述规划的工业位于哈里瓦尔向德里方向10公里处。
抽样与分析 样本收集
实验方法包括每周在四个不同的位置收集5升容量的清洁塑料容器中的抓取样本(处理前)，主要澄清池，c-tech盆和出口室(处理后)，为期两年(2010年1月至2011年12月)。共采集样本n=114份。样品从水面以下6英寸的深度收集，在彻底清洁的5升容量的塑料容器中，并配有双盖装置。打开并保持容器的口，防止水的流动。
塑料容器用25%vw HNO3清洗(保存24小时)，用双倍蒸馏水冲洗2-3次。preservation procedure includes keeping the samples in the dark, adding chemical preservative, lowering the temperature to retard reactions or combinations of these.The preservation methodologies are given the Table 1.
表1:废水水质参数保存方法
BOD采用borsil公司生产的BOD瓶，容量为300ml。先用铬酸和洗涤苏打清洗，再用自来水和双蒸馏水冲洗，用牛油纸和橡皮筋把瓶口和瓶塞包好。然后在15磅压力的高压灭菌器中对瓶子进行灭菌oC) 15到25分钟。将不同体积大小的移液管清洗干净，并在上端装上棉花塞，然后用黄油纸包裹起来，在高压灭菌器中以15磅的压力在121℃下消毒oC 15 - 20分钟。培养皿洗净，然后在160℃的烤箱中消毒oC - 180oC) 1到2分钟。
理化分析
采用标准方法(APHA, AWWA和WCF 1998)对样品进行分析。主要参数总悬浮固体(TSS)、溶解氧(DO)、5天生化需氧量(BOD)5)，化学需氧量(COD)，氯化物和硫酸盐，COD与BOD的比率5;二级参数为，包括废水的物理、化学和生化特性。水的温度是用摄氏温度计测量的。The turbidity of water was measured with the help of “Jackson’s Candle Turbidity meter”.Total solids is the term applied to the material residue left in the vessel after evaporation of the sample and its subsequent drying in an oven at a temperature of 103-105oC.总固体包括总悬浮固体(TSS)和总溶解固体(TDS)。溶解固体是在溶液中处于溶解状态的固体。含有高溶解固体的水一般不适合食用，并可能在短暂的消费者中引起不利的生理反应。电子数码H仪表测量了pH水样的。The dissolved oxygen was determined using Winkler’s titrimetric method. The samples were incubated for 5 days at 20°C to measure BOD,COD of the sample is determined by oxidizing the organic matter in the sample with potassium dichromate in the presence of strong acid. Alkalinity of the sample was determined by titrating with standard solution of mineral acid using pH指示剂:酚酞、甲基橙、氯化物和亚硫酸盐。
结果与讨论
本文讨论了印度北阿坎德邦哈里瓦尔地区恒河城市污水排放数据分析的概要
城市污水的浓度及其理化参数的变化 氢离子浓度(pH）
pH是水中氢离子浓度的量度，表明水是酸性还是碱性。酸度的测定H需要测定水的腐蚀性。pH值的变化范围为7.08 - 7.31(表2)H在城市污水中所占比例如图2所示。p的标准碱度和值HBIS的饮用水标准在6.5 - 8.5之间，世卫组织的标准范围为7.0 - 8.5。p值高H可能是由于废物排放，微生物分解水体中的有机物(Patil, et al.， 2012)。所有观察样本的pH值均在BIS和WHO的规定限值之内(BIS, 1982年，WHO, 1993年)。
温度(T)
温度是控制生物生理行为和分布的重要生态因子之一。在有机物分解和呼吸过程中以热的形式释放的碳碳化合物能量也略微增加了温度。在本研究中，水温的取值范围为16.0 ~ 27.5°C(表2)。从图3可以看出水温的月变化。
表2:哈里瓦尔恒河城市污水排放的理化性质 总溶解固体(TDS)
总固体(TS)
总固体是在105°C下干燥水样后留下的总物质。总固体可以分成几个不同的部分。建立或分类分数的两种主要方法是溶解或悬浮和固定或挥发。研究期间TS值为336.86±149.53 mg.l1(表2、图5)。
总悬浮固体(TSS)
TSS是污水处理厂设计的重要参数，也是污水一级处理截留时间的重要参数。悬浮固体并不意味着它们是漂浮的物质，并停留在水层的顶部。它们处于悬浮状态并停留在水样中。总悬浮固体在水和废水处理中起着重要的作用。它们在水样中的存在导致氧含量的减少。TSS值见表2，变化情况见图6。TSS为311.65±18.81 mg.l1．
化学需氧量(COD)
COD测试通常用于间接测量水中有机化合物的含量。COD的大多数应用是测定地表水中有机污染物的含量，使COD成为衡量水质的有用指标，它表明每升溶液消耗的氧气质量。COD变化范围为276.0 ~ 392.0(339.16±21.12)mg.l1(表2)本研究分析的所有水样的COD含量均在规定范围内，见图7 (BIS, 1982, WHO, 1993)。
溶解氧(DO)
溶解氧是水质评价和水体中普遍存在的生物过程的重要参数。DO值表示水体的污染程度。这取决于水温等因素。DO值为6.68±0.34 (6.03 - 7.24)mg.l1以及溶解氧的月变化如图8(表2)所示。
生化需氧量(BOD)
生化需氧量是指微生物稳定有机物所需的氧气量。生物需氧量确定污水、流出物和其他受污染水体的强度，并提供所有天然水体污染负荷的数据。它最常用在20°C孵育5天期间每升样品消耗的氧气毫克数来表示，通常用作水的有机污染程度的可靠替代指标。BOD可作为污水处理厂效能的衡量标准。研究期间BOD变化范围为83.0 ~ 167.0 mg.l1在允许范围内(图8)，表2给出了统计数据分析(BIS, 1982年和WHO, 1993年)。本研究分析的水样BOD含量均在规定范围内。
挥发性悬浮物
与挥发分有关的悬浮固体称为挥发性悬浮固体(VSS)。研究区挥发性悬浮物测定值为153.01±20.40 mg.l1以及表2所示的统计分析。挥发分的月变化如图10所示。
不同理化参数间的相关系数关系
在本研究中，各参数对之间的相关系数r取平均值，如表3所示。对于流量p等参数，计算任意两个参数之间的相关系数rH、温度0C、恒河城市污水排放的总溶解固形物、总固体、总悬浮物、化学需氧量、溶解氧、生化需氧量和挥发性悬浮物。用简单相关系数r衡量的任意两个水质参数之间的直线关联程度如表2所示为10×10相关矩阵。的waterpH与总悬浮固体呈正相关，挥发性悬浮固体与pH．温度与挥发性悬浮物有关。总溶解固形物与化学需氧量、生化需氧量呈正相关，溶解氧呈负相关。化学需氧量与生化需氧量呈正相关(r=0.64)。生物需氧量与挥发性悬浮物呈显著正相关。pH与温度呈极显著负相关(r= - 0.55)。数据为每周采集样本的平均值。
的理化参数的相关系数(r)
恒河城市污水排放，哈里德瓦尔
结论
在本研究中，各机构发现恒河城市污水排放的所有物理和化学性质分析样本都在理想的范围内。因此，基于科学的方法，本研究清楚地表明，上述研究地点可以很容易地处理以进一步利用，但建议定期监测以实现可持续利用。
确认
作者对Er表示衷心的感谢。穆罕默德。Irfan Ansari和Mohd。感谢他们在研究过程中的鼓励和支持。
参考
废水污染物对环境和公众健康有害。The biological decomposition of organics could result in fish kills and foul odours. Waterborne diseases are also eliminated through proper wastewater treatment. There are many pollutantsthat could exhibit toxic effects on aquatic life and the public.The wastewater treatment is removal of contaminants from water in order to decrease the possibility of detrimental in part on the ecosystem including humans (Zhang, et al., 2010). The major port of the soluble BOD contained in the primary effluent. The chemical contamination of water sources due to certain industries or from natural sources (Wang, et al., 2004). High turbidity can inhibit the effects of disinfection against microorganisms and enable bacterial growth. Drinking water should be colourless, since drinkingwater coloration may be due to the presence of coloured organic matter. Organic substances cause water odour, though odours may result from many factors, including biological activity and industrial pollution also microbial pathogens cause health hazards (Mahananda, et al., 2010). The present study wasundertaken in Haridwaron GangaRiverto analyze water quality parameters of municipal wastewater discharge of various sources.
研究区域
哈里瓦尔是北阿坎德邦重要的旅游景点之一。它位于恒河的右岸和Shivalik山脉的山麓。它位于北纬29°58′，东经78°10′。它是印度最古老的城镇之一，也是一个非常重要的朝圣者中心，来自全国各地的人们全年都来这里在恒河中游泳，平均每天约有20万人来这里。它与文化和传统紧密交织在一起，河流被肆意污染的健康和岁月。研究区域如图1所示。
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图1:研究区域地图 点击这里查看图 |
哈里瓦尔是重要的宗教中心，随着巴拉特重型电气有限公司(BHEL)在拉尼普尔的成立，作为一个工业城镇，哈里瓦尔已经获得了它的重要性。与BHEL毗邻，SIDCUL还为550个工业开发了一个大工业区，其中约350个单位正在安装过程中，约150个单位已开始生产。在研究区域规划的几个重要行业，即印度斯坦利华有限公司，马恒达公司，ITC, Hero Honda, Calvin care, Somani, everady, Hevell's India等。上述规划的工业位于哈里瓦尔向德里方向10公里处。
抽样与分析 样本收集
实验方法包括每周在四个不同的位置收集5升容量的清洁塑料容器中的抓取样本(处理前)，主要澄清池，c-tech盆和出口室(处理后)，为期两年(2010年1月至2011年12月)。共采集样本n=114份。样品从水面以下6英寸的深度收集，在彻底清洁的5升容量的塑料容器中，并配有双盖装置。打开并保持容器的口，防止水的流动。
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图2:p .的月变化曲线图H |
塑料容器用25%vw HNO3清洗(保存24小时)，用双倍蒸馏水冲洗2-3次。preservation procedure includes keeping the samples in the dark, adding chemical preservative, lowering the temperature to retard reactions or combinations of these.The preservation methodologies are given the Table 1.
表1:废水水质参数保存方法
| 实验 | 防腐剂 | Max。占用时间 |
| 生化需氧量 | 凉爽，40度 | 4个小时 |
| 氯 | 凉爽，40度 | 7天 |
| 化学需氧量 | 凉爽，40度 | 24小时 |
| 溶解氧 | 现场修复 | 6个小时 |
| pH | 没有一个 | 6个小时 |
| 磷 | - | - |
BOD采用borsil公司生产的BOD瓶，容量为300ml。先用铬酸和洗涤苏打清洗，再用自来水和双蒸馏水冲洗，用牛油纸和橡皮筋把瓶口和瓶塞包好。然后在15磅压力的高压灭菌器中对瓶子进行灭菌oC) 15到25分钟。将不同体积大小的移液管清洗干净，并在上端装上棉花塞，然后用黄油纸包裹起来，在高压灭菌器中以15磅的压力在121℃下消毒oC 15 - 20分钟。培养皿洗净，然后在160℃的烤箱中消毒oC - 180oC) 1到2分钟。
理化分析
采用标准方法(APHA, AWWA和WCF 1998)对样品进行分析。主要参数总悬浮固体(TSS)、溶解氧(DO)、5天生化需氧量(BOD)5)，化学需氧量(COD)，氯化物和硫酸盐，COD与BOD的比率5;二级参数为，包括废水的物理、化学和生化特性。水的温度是用摄氏温度计测量的。The turbidity of water was measured with the help of “Jackson’s Candle Turbidity meter”.Total solids is the term applied to the material residue left in the vessel after evaporation of the sample and its subsequent drying in an oven at a temperature of 103-105oC.总固体包括总悬浮固体(TSS)和总溶解固体(TDS)。溶解固体是在溶液中处于溶解状态的固体。含有高溶解固体的水一般不适合食用，并可能在短暂的消费者中引起不利的生理反应。电子数码H仪表测量了pH水样的。The dissolved oxygen was determined using Winkler’s titrimetric method. The samples were incubated for 5 days at 20°C to measure BOD,COD of the sample is determined by oxidizing the organic matter in the sample with potassium dichromate in the presence of strong acid. Alkalinity of the sample was determined by titrating with standard solution of mineral acid using pH指示剂:酚酞、甲基橙、氯化物和亚硫酸盐。
结果与讨论
本文讨论了印度北阿坎德邦哈里瓦尔地区恒河城市污水排放数据分析的概要
城市污水的浓度及其理化参数的变化 氢离子浓度(pH）
pH是水中氢离子浓度的量度，表明水是酸性还是碱性。酸度的测定H需要测定水的腐蚀性。pH值的变化范围为7.08 - 7.31(表2)H在城市污水中所占比例如图2所示。p的标准碱度和值HBIS的饮用水标准在6.5 - 8.5之间，世卫组织的标准范围为7.0 - 8.5。p值高H可能是由于废物排放，微生物分解水体中的有机物(Patil, et al.， 2012)。所有观察样本的pH值均在BIS和WHO的规定限值之内(BIS, 1982年，WHO, 1993年)。
温度(T)
温度是控制生物生理行为和分布的重要生态因子之一。在有机物分解和呼吸过程中以热的形式释放的碳碳化合物能量也略微增加了温度。在本研究中，水温的取值范围为16.0 ~ 27.5°C(表2)。从图3可以看出水温的月变化。
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图3:显示月度的图表 温度变化 点击这里查看图 |
表2:哈里瓦尔恒河城市污水排放的理化性质 总溶解固体(TDS)
| 参数 | 范围 | 平均 | 偏态 | 峰度 |
| 流量(MLD) | 41.0 - 60.0 | 53.53±4.97 | -0.42 | -0.86 |
| pH | 7.08 - 7.31 | 7.26±0.05 | -1.5 | 1.91 |
| 温度0C | 16.0 - 27.5 | 19.35±2.26 | 1.5 | 2.89 |
| 总溶解固形物(mg/l) | 376.0 - 484.0 | 426.63±23.15 | 0.08 | -0.11 |
| 总固形物(mg/l) | 103.1 - 688.1 | 336.86±149.53 | 0.68 | -0.32 |
| 总悬浮固体(mg/l) | 276.0 - 366.0 | 311.65±18.81 | 0.33 | 0.04 |
| 化学需氧量(mg/l) | 276.0 - 392.0 | 339.16±21.12 | -0.48 | 0.77 |
| 溶解氧(mg/l) | 6.03 - 7.24 | 6.68±0.34 | -0.06 | -1.11 |
| 生化需氧量(mg/l) | 83.0 - 167.0 | 148.69±14.17 | -2.8 | 9.6 |
| 挥发性悬浮物(mg/l) | 100.0 - 200.0 | 153.01±20.40 | -0.63 | -0.18 |
TDS值为500 mg.l12000毫克/升的理想限量1作为最大允许限度(Jain et al.， 2003)。在本研究中，发现几乎所有样品的TDS值都在规定的标准范围内。总溶解固形物值为426.63±23.15 mg.l1(表2、图4)。
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图4:显示月度的图表 |
总固体(TS)
总固体是在105°C下干燥水样后留下的总物质。总固体可以分成几个不同的部分。建立或分类分数的两种主要方法是溶解或悬浮和固定或挥发。研究期间TS值为336.86±149.53 mg.l1(表2、图5)。
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图5:总固形物的月变化曲线图 |
总悬浮固体(TSS)
TSS是污水处理厂设计的重要参数，也是污水一级处理截留时间的重要参数。悬浮固体并不意味着它们是漂浮的物质，并停留在水层的顶部。它们处于悬浮状态并停留在水样中。总悬浮固体在水和废水处理中起着重要的作用。它们在水样中的存在导致氧含量的减少。TSS值见表2，变化情况见图6。TSS为311.65±18.81 mg.l1．
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图6:显示月度的图表 |
化学需氧量(COD)
COD测试通常用于间接测量水中有机化合物的含量。COD的大多数应用是测定地表水中有机污染物的含量，使COD成为衡量水质的有用指标，它表明每升溶液消耗的氧气质量。COD变化范围为276.0 ~ 392.0(339.16±21.12)mg.l1(表2)本研究分析的所有水样的COD含量均在规定范围内，见图7 (BIS, 1982, WHO, 1993)。
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图7:显示月度变化的图表 化学需氧量 点击这里查看图 |
溶解氧(DO)
溶解氧是水质评价和水体中普遍存在的生物过程的重要参数。DO值表示水体的污染程度。这取决于水温等因素。DO值为6.68±0.34 (6.03 - 7.24)mg.l1以及溶解氧的月变化如图8(表2)所示。
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图8:显示月度的图表 |
生化需氧量(BOD)
生化需氧量是指微生物稳定有机物所需的氧气量。生物需氧量确定污水、流出物和其他受污染水体的强度，并提供所有天然水体污染负荷的数据。它最常用在20°C孵育5天期间每升样品消耗的氧气毫克数来表示，通常用作水的有机污染程度的可靠替代指标。BOD可作为污水处理厂效能的衡量标准。研究期间BOD变化范围为83.0 ~ 167.0 mg.l1在允许范围内(图8)，表2给出了统计数据分析(BIS, 1982年和WHO, 1993年)。本研究分析的水样BOD含量均在规定范围内。
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图9:显示月度变化的图表 生化需氧量 点击这里查看图 |
挥发性悬浮物
与挥发分有关的悬浮固体称为挥发性悬浮固体(VSS)。研究区挥发性悬浮物测定值为153.01±20.40 mg.l1以及表2所示的统计分析。挥发分的月变化如图10所示。
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图10:显示月度变化的图表 挥发性悬浮固体 点击这里查看图 |
不同理化参数间的相关系数关系
在本研究中，各参数对之间的相关系数r取平均值，如表3所示。对于流量p等参数，计算任意两个参数之间的相关系数rH、温度0C、恒河城市污水排放的总溶解固形物、总固体、总悬浮物、化学需氧量、溶解氧、生化需氧量和挥发性悬浮物。用简单相关系数r衡量的任意两个水质参数之间的直线关联程度如表2所示为10×10相关矩阵。的waterpH与总悬浮固体呈正相关，挥发性悬浮固体与pH．温度与挥发性悬浮物有关。总溶解固形物与化学需氧量、生化需氧量呈正相关，溶解氧呈负相关。化学需氧量与生化需氧量呈正相关(r=0.64)。生物需氧量与挥发性悬浮物呈显著正相关。pH与温度呈极显著负相关(r= - 0.55)。数据为每周采集样本的平均值。
的理化参数的相关系数(r)
恒河城市污水排放，哈里德瓦尔
| 流量 | pH | T | TDS | TS | TSS | 鳕鱼 | 做 | 生化需氧量 | VSS | |
| 流量 | 1 | |||||||||
| pH | -0.1 | 1 | ||||||||
| T | 0.05 | -0.55 | 1 | |||||||
| TDS | 0.22 | 0.05 | -0.05 | 1 | ||||||
| TS | 0.13 | 0.02 | -0.08 | -0.05 | 1 | |||||
| TSS | 0.01 | 0.19 | -0.03 | 0.1 | -0.02 | 1 | ||||
| 鳕鱼 | 0.1 | -0.11 | 0.08 | 0.2 | -0.21 | 0.19 | 1 | |||
| 做 | -0.1 | -0.08 | 0.02 | -0.17 | -0.04 | -0.11 | 0.06 | 1 | ||
| 生化需氧量 | 0.1 | -0.08 | 0.11 | 0.24 | -0.14 | 0.16 | 0.64 | 0.05 | 1 | |
| VSS | -0.16 | -0.21 | 0.17 | 0.11 | -0.47 | -0.11 | 0.1 | 0.05 | 0.22 | 1 |
结论
在本研究中，各机构发现恒河城市污水排放的所有物理和化学性质分析样本都在理想的范围内。因此，基于科学的方法，本研究清楚地表明，上述研究地点可以很容易地处理以进一步利用，但建议定期监测以实现可持续利用。
确认
作者对Er表示衷心的感谢。穆罕默德。Irfan Ansari和Mohd。感谢他们在研究过程中的鼓励和支持。
参考
- 国际清算银行,1982年。IS: 2490工业和污水排放标准，印度标准局，新德里。
- 贾国强，库马尔，夏明凯，2003。印度卡纳塔克邦Ghataprabha指挥部的地下水质量。环境与生态规划学报，7(2)，251-262。
- 张建军，张建军，张建军，2010。印度奥里萨邦巴加尔地区地表水和地下水的物理化学分析。中华医学杂志，2(3)，284-295。
- 张建军，张建军，张建军，张建军，2012。生态学报，2011(2)，56-60。
- 王艳春，彭艳安，李艳明，2004。滇池水污染特征及工程化防治。地域研究与开发23,88-92。
- 世卫组织,1993年。世界卫生组织，《饮用水质量准则1，建议》，第二版，日内瓦。
- 张丽艳，张丽，刘彦东，沈艳文，刘海，熊燕，2010。有限人工曝气对人工湿地处理生活污水的影响。海水淡化工程，2011(3)，915-920。
