pH是衡量溶液酸碱性强弱的指标,其定义为氢离子浓度的负对数(pH = -log[H⁺]),数值范围通常在0到14之间:
pH=7为中性(如纯水);
pH<7为酸性,数值越小酸性越强(如柠檬汁pH≈2.4);
pH>7为碱性,数值越大碱性越强(如肥皂水pH≈10)。
水质必须检测pH值的原因
影响水生生物生存
大多数鱼类适宜pH范围为6.5~8.5。过低(酸性)会增强氨氮、硫化氢的毒性;过高(碱性)则降低溶氧量,导致生物缺氧死亡。
pH剧烈波动可直接危害水生物生理机能。
反映水体生态健康
光合作用与溶氧关联:pH升高表明藻类/水草光合作用旺盛,溶氧充足;pH持续偏低暗示底部厌氧环境产生酸性物质(如有机质分解),可能伴随缺氧和有毒物质积累。
藻类活力指标:pH昼夜波动大说明藻类活性强;波动小则可能藻类老化。
污染与自净能力监测
工业废水(如电镀、造纸业)含碱性物质会抬升pH,破坏水体平衡;自然因素(二氧化碳溶解、矿物水解)也会改变pH。
污水排放需控制pH在6~9之间,超出范围会抑制微生物活性,削弱水体自净能力。
饮用水安全标准
生活饮用水pH需维持在6.5~8.5。弱碱性水(pH≈8~9)被认为有助于中和人体代谢产物,但pH异常可能腐蚀管道或影响消毒效果。化学物质毒性调控
酸性条件下重金属溶解度增加,毒性增强;
碱性环境促进氨氮向有毒形态转化。
pH值检测方法
实验室精准测量:使用pH计(温度补偿确保准确性)。
现场快速检测:pH试纸、便携式仪器。场景 pH要求/影响 风险
水产养殖 6.5~8.5 <7时硫化氢毒性增强;>8.5时溶氧下降
饮用水 6.5~8.5(国标) 超出范围影响健康与管道安全
工业废水排放 6~9(处理标准) 破坏水体生态平衡
自然水体波动因素 藻类活动、有机物分解、矿物质溶解 反映生态系统稳定性
保持pH稳定是水质管理的核心,其变化直接预警生态失衡与污染风险。