摘要:地下水中含有大量的礦物元素以及化學(xué)成分,其中一些成分對(duì)于建筑材料如混凝土、鋼筋等存在一定的腐蝕作用,從保障工程項(xiàng)目穩(wěn)定性和安全性的角度,在基礎(chǔ)勘察工程中需要做好水質(zhì)分析工作。文章討論了基礎(chǔ)勘察工程中水質(zhì)分析的重要性,并就水質(zhì)分析的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了研究。
關(guān)鍵詞:水質(zhì)分析;基礎(chǔ)勘察工程;地下水;礦物元素;化學(xué)成分 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):P641 文章編號(hào):1009-2374(2017)10-0234-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.10.118
經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶動(dòng)了建筑行業(yè)的進(jìn)步,在工程項(xiàng)目建設(shè)中,基礎(chǔ)勘察是一個(gè)非常關(guān)鍵的內(nèi)容,主要包括地形和水質(zhì)分析。大量的工程實(shí)踐表明,水質(zhì)分析在基礎(chǔ)勘察工程中意義重大,需要制定完善的檢測計(jì)劃,構(gòu)建專業(yè)的人員隊(duì)伍,提升水質(zhì)分析的質(zhì)量和水平,為基礎(chǔ)勘察工程質(zhì)量的提高奠定良好的基礎(chǔ)。
1 水質(zhì)分析的相關(guān)概念
水質(zhì)分析也被稱為水化學(xué)分析,主要是結(jié)合物理化學(xué)方法,針對(duì)采集到的水質(zhì)樣本中化學(xué)成分的含量進(jìn)行分析和測定。就目前而言,水質(zhì)分析可以分為三種不同的形式:一是簡分析。主要是針對(duì)野外作業(yè)環(huán)境,考慮到設(shè)備、條件等的限制,分析項(xiàng)目相對(duì)較少,不過要求分析的高效性和及時(shí)性,常見于大范圍含水層地下水化學(xué)成分的分析;二是全分析。通常是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下進(jìn)行,分析項(xiàng)目全面,結(jié)論完整可靠,不過一般耗時(shí)較長;三是專項(xiàng)分析。針對(duì)的是具體的分析任務(wù),例如,在開展水化學(xué)找礦的過程中,可以利用高精度光譜儀,對(duì)一些特定的金屬離子進(jìn)行分析和查找;在對(duì)水的放射性進(jìn)行測定時(shí),則可以對(duì)其中存在的放射性元素進(jìn)行重點(diǎn)分析。
2 水質(zhì)分析在基礎(chǔ)勘察工程中的重要性
對(duì)于基礎(chǔ)勘察工程而言,水質(zhì)分析的主要目的是判斷水體是否會(huì)影響基礎(chǔ)工程的穩(wěn)定性和可靠性,是否會(huì)造成容器、構(gòu)件、管道等的損害。水質(zhì)分析在基礎(chǔ)勘察工程中的重要性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是能夠減少地質(zhì)構(gòu)造對(duì)工程項(xiàng)目的影響。地下水水位以及成分直接關(guān)系著土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,如果水位出現(xiàn)比較明顯的上升或者下降,又或者地下水具有較強(qiáng)的腐蝕性,都可能會(huì)引發(fā)土壤結(jié)構(gòu)變化或者地面沉陷等問題,影響基礎(chǔ)工程的穩(wěn)定性和質(zhì)量。因此,在基礎(chǔ)勘察工程中,需要重視水質(zhì)分析工作,以防止地下水中的腐蝕性成分對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的破壞,減少地質(zhì)構(gòu)造對(duì)于工程項(xiàng)目的影響;二是可以促進(jìn)施工質(zhì)量的提高。通過水質(zhì)分析,可以了解地下水中的化學(xué)成分,采取有效的預(yù)防和應(yīng)對(duì)措施,保證工程整體的施工質(zhì)量。在開展工程項(xiàng)目的建設(shè)時(shí),需要做好必要的基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作,基礎(chǔ)勘察工程就是其中非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié),而水質(zhì)分析作為基礎(chǔ)勘察工程的重要內(nèi)容,可以為工程的順利實(shí)施提供必要的數(shù)據(jù)支持,對(duì)于提升工程的穩(wěn)定性和整體質(zhì)量意義重大。
3 水質(zhì)分析在基礎(chǔ)勘察工程中的應(yīng)用
工業(yè)化進(jìn)程的加快不僅帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,也帶來了較為嚴(yán)重的環(huán)境問題,給社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展造成了巨大的阻礙。在基礎(chǔ)勘察工程中,需要做好水質(zhì)分析工作,判斷其是否會(huì)對(duì)建筑工程造成負(fù)面影響,為工程項(xiàng)目的建設(shè)管理和質(zhì)量控制提供參考依據(jù)。這里對(duì)水質(zhì)分析在基礎(chǔ)勘察工程中的應(yīng)用流程進(jìn)行簡要分析。
3.1 樣本采集
樣品采集是水質(zhì)分析的第一個(gè)環(huán)節(jié),也是非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié),樣品的質(zhì)量將會(huì)直接影響水質(zhì)分析的最終結(jié)果。對(duì)于工作人員而言,在進(jìn)行水樣品采集前,需要制定細(xì)致全面的計(jì)劃,對(duì)采樣的具體流程、方式以及突發(fā)性狀況的預(yù)防和應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行明確,確保樣本采集的規(guī)范性,考慮到水質(zhì)本身的不均勻性和變異性,在不同位置取得的樣品將會(huì)決定其差異性和復(fù)雜性。因此,從保障水樣代表性的角度考慮,應(yīng)該依照不同水體監(jiān)測的統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范進(jìn)行區(qū)別對(duì)待。一是應(yīng)該確定采樣過程中使用的容器,一般為聚乙烯塑料瓶;二是應(yīng)該明確采樣的時(shí)間和周期,以混合樣為例,一般需要在上午8點(diǎn)左右,按照每小時(shí)采樣一次進(jìn)出水混合樣的頻率,根據(jù)實(shí)際需求確定采樣的次數(shù);三是應(yīng)該對(duì)采樣的體積進(jìn)行明確,一般可以借鑒水樣檢測的項(xiàng)目,確定采樣體積,將其控制在300~1000mL的范圍內(nèi);四是采樣方式,在基礎(chǔ)勘察工程中,水質(zhì)采樣的方式有兩種,即一點(diǎn)瞬時(shí)法和五點(diǎn)混合法,可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。
3.2 樣本存儲(chǔ)
在水樣采集完成后,考慮到其中存在的微生物以及化學(xué)元素,水質(zhì)成分可能會(huì)出現(xiàn)變化,尤其是成分更加繁雜的污水樣本,相比較常規(guī)水樣,穩(wěn)定性更差,想要保證樣本檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性,就必須做好樣本的保存工作。大量研究實(shí)踐表明,清潔水樣的保存時(shí)間最長,但是也不能超過72h,輕污染水樣的保存時(shí)間一般在48h以內(nèi),對(duì)于不同額的水質(zhì)分析項(xiàng)目,樣本的保存方法和保存時(shí)間也存在著很大的區(qū)別,不能一概而論。
3.3 樣本分析
水樣本的分析一般在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下進(jìn)行,利用專業(yè)的儀器設(shè)備,能夠提升分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。水質(zhì)分析的主要內(nèi)容包括pH值、堿度、鈉離子、二價(jià)鐵離子、二價(jià)銅離子等含量的非分析,通常來講,在對(duì)水質(zhì)酸堿度進(jìn)行分析的過程中,可以直接利用pH試紙檢測,不僅操作簡單,而且結(jié)果非常直觀。如果需要對(duì)污水中的單細(xì)胞生物進(jìn)行檢測,則可以參照有機(jī)物污染環(huán)境的生物指標(biāo)來進(jìn)行分析,判斷有機(jī)物對(duì)于水體的污染程度,為污染的治理提供可靠依據(jù)。同時(shí)為了更好地了解和掌握水質(zhì)分析在基礎(chǔ)勘察工程中的應(yīng)用情況,可以引入實(shí)驗(yàn)分析的方法,這里以滴定法檢測水樣中氨氮含量的相關(guān)實(shí)驗(yàn),對(duì)其進(jìn)行簡單分析。在水體中,氨氮元素的存在形式是銨鹽或者游離氨,水體本身的pH值影響著兩者的構(gòu)成比例,當(dāng)pH值較高時(shí),游離氨所占的比例較大。
試劑選擇:水樣的稀釋和試劑的調(diào)配均選擇無氨水,在1L蒸餾水中加入0.1mL硫酸,然后在全玻璃整流器內(nèi),對(duì)棄去的50mL初餾液進(jìn)行重新蒸餾,然后將蒸餾得到的液體保存在玻璃瓶中。
實(shí)驗(yàn)流程:從采集的水樣中取出250mL作為實(shí)驗(yàn)樣本,如果水樣本身為酸性或者堿性,則為了保證實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,需要利用氫氧化鈉或者稀硫酸進(jìn)行中和,使得水樣的pH值為7。然后,在容器中加入10mL的緩沖液以及玻璃珠多粒,將導(dǎo)管插入到吸收液面以下,然后開始進(jìn)行蒸餾操作。當(dāng)餾出液達(dá)到200mL時(shí),需要暫時(shí)停止蒸餾,然后在其中加入50mL的無氨水,為了使得現(xiàn)象更加直觀,還需要通過硫酸滴定的方式,加入2滴左右的混合指示液,直到其從綠色變成淡紫色。其中的反應(yīng)公式為:
NH3-N(mg/L)=(A-B)×M×14×1000/V
式中:A表示滴定水樣用量;B表示空白用量;M表示硫酸濃度;V表示水樣體積。
在105℃的烘箱內(nèi),對(duì)氯化銨進(jìn)行烘焙,時(shí)間為60min,然后選擇3.819g氯化銨加入到1L水中,用于蒸餾滴定的蒸餾水量為10mL+240mL。經(jīng)過相關(guān)計(jì)算,水樣中氨氮的含量為1mg/mL。
4 結(jié)語
總而言之,水體的質(zhì)量對(duì)于工程項(xiàng)目的影響是非常巨大的,在基礎(chǔ)勘察工程中,為了保證工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量,提升工程的穩(wěn)定性和可靠性,需要切實(shí)做好水質(zhì)分析工作,判斷其可能對(duì)工程造成的影響和危害,采取切實(shí)有效的防范和應(yīng)對(duì)措施,為工程建設(shè)的順利進(jìn)行奠定良好的基礎(chǔ),推動(dòng)我國工程項(xiàng)目建設(shè)事業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展。
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作者簡介:路通(1983-),男,河北承德人,供職于承德市地質(zhì)隊(duì),研究方向:巖土工程勘察。
(責(zé)任編輯:秦遜玉)