水体富营养化评价试验

1、水污染生物学实验实验目的1. 了解水体富营养化评价方法，并通过对单一因子指标的测定，对 模拟水体的富营养化程度进行评价。2. 回顾水体单一污染因子测定方法， 包括透明度(SD)、总磷(TP)、总 氮(TN)和高锰酸盐指数(CODMn)。3. 掌握叶绿素Chia、TN、TP的测定方法，熟悉实验程序，了解各 种仪器的工作原理和操作方法。二实验原理1. 叶绿素 a 的测定原理叶绿素a存在于所有植物中，约占有机物干重的1%2%,是水体初 级生产力和估算水体中浮游植物浓度的重要指标， 对叶绿素a进行测 定,可以了解水体的生产力和富营养化水平。叶绿素不溶于水，但溶于乙醇、丙酮、乙醚等有机溶剂。叶绿素 a和

2、b,分别在蓝紫光区和红光区对光谱有两个吸收峰。因此，可以应用 有机溶剂提取叶绿素,在特定波长下进行比色测定。2. TN 的测定原理 - 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法 总氮：指可溶性及悬浮颗粒中的含氮量。在60C以上水溶液中，过硫酸钾可分解产生硫酸氢钾和原子态氧，硫酸氢钾在溶液中离解而产生氢离子, 故在氢氧化钠的碱性介质中可促使分解过程趋于完全。分解出的原子态氧在 120124 C条件下， 可使水样中含氯化合物的氮元素转化为硝酸盐。 并且在此过程中有机 物同时被氧化分解。可用紫外分光光度法于波长 220 和 275nm 处， 分别测出吸光度 A220 及 A275 按公式求出校正吸光度 A ：

3、A = A220 2A275 （1）按 A 的值查校准曲线并计算总氮 （以 NO3N 计）含量。3. TP 的测定原理总磷是指水体中各种形态的磷的总量， 是反映水体所受污染程度 和湖库水体富营养化程度的重要指标之一。本实验采用过硫酸钾高温高压消解法进行预处理 ,使其中的含磷 有机物转化成可溶的磷酸盐 ,同时也使偏磷酸盐和焦磷酸盐都转化成 正磷酸盐，然后于波长 700nm 处测定吸光度，从标准曲线上查出含 磷量。三实验仪器紫外分光光度计，高压蒸汽消毒器， 10ml、 25ml、50ml 具塞玻 璃磨口比色管，抽滤器，离心机。四实验试剂1. 测定叶绿素 a： 碳酸镁， 90%乙醇。2. 测定 TN

4、: 无氨水， 20%NaOH 溶液，碱性过硫酸钾溶液，硝酸钾 标准溶液，（ 1+9）盐酸。3. 测定 TP: （1+1 ）硫酸， 10%抗坏血酸溶液，钼酸盐溶液，磷酸 盐标准溶液。五实验步骤1. 叶绿素 a 的测定(1) 水样采集后放在阴凉处，避免日光直射，最好立即进行测定的 预处理。如需经过一段时间(448h)才能进行预处理，则应将水样 保存在低温避光处，在每升水样中加入 1ml 1% 的碳酸镁悬浊液，以 防止酸化引起色素溶解。(2) 在抽滤器上装好0.45卩m醋酸纤维滤膜，倒入定量体积的水样 进行抽滤，抽滤时负压不能过大(约50kPa)。水样抽完后，继续抽1 2mi n,以减少滤膜上的水分

5、。(3) 抽滤完毕后， 将带有浮游植物的滤膜直接放入 10ml 比色管 中(即不干燥研磨 )，加入少量的碳酸镁粉末， 再加入 90% 乙醇 10ml， 在常温暗室中提取 6 8h。(4) 取出，充分摇匀比色管内含物，用 3500r /min 离心 10min， 上清液再转入比色管中，用 90% 的乙醇定容至 10ml。(5) 用分光度度计在 750nm、663nm、 645nm、630nm 波长处，分 别测定其吸光度值，并以 90%的乙醇作空白吸光度测定。2. TN 的测定( 1 )标准曲线的绘制 分别吸取 0、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、7.00、8.00ml 硝酸 钾

6、标准使用溶液于25ml比色管中，用无氨水稀释至10ml标线。 加入 5ml 碱性过流酸价溶液， 塞紧磨口塞，用纱布及纱绳裹紧管塞， 以防迸溅出。 将比色管至于压力蒸汽消毒器中，加热 0.5h，放气使压力指针回 零，然后升温至120-124 C开始计时，使比色管在过热水蒸气中加热0.5h。 自然冷却，开阀放气，移去外盖，取出比色管并冷却至室温。 加入（1+9）盐酸1ml，用无氨水稀释至25ml。 在紫外分光光度计上，以无氨水做参比，用10mm石英比色皿分别在波长 220nm 及 275nm 处测定吸光度。用校正的吸光度绘制标准曲 线。（ 2）样品测定步骤取10ml水样，按标准曲线绘制步骤至操作。

7、 然后按校正吸光度， 在标准曲线上查出相应的总氮量，在用下列公式计算总氮含量。总氮 （mg/l）=m/V式中：m-从标准曲线上查的含氮量（血）；V-所取水样体积（ ml）。3. TP 的测定（ 1）标准曲线的绘制 取数支 50ml 具塞比色管，分别加入磷酸盐标准使用液0、0.50 、1.00、3.00、5.00、10.00、15.00ml，加水至 50ml。 消解： 向比色管中加入 4ml 过硫酸钾溶液， 加塞后管口包一小块纱 布并用线扎紧，将具塞刻度管放在大烧杯中，至于高压蒸汽消毒器， 待锅内压力达1.1kg/cm2时，保持此压力30min后，停止加热，待压 力标指针降至零后，取出放冷。 显

8、色：向比色管中加入1ml 10渐坏血酸溶液，混匀。30s后加2ml. 钼酸盐溶液充分混匀，防止 15min。 测量：用10mn或 30mm比色皿，于700nm波长处，以零浓度溶液做 参比，测量吸光度。（2）样品测定分别取适量经消解的水样 50ml 比色管中，用手稀释至标线。一 下按绘制标准曲线的步骤进行显色和测量。减去空白试验的吸光度， 并从标准曲线上查出含磷量。六数据处理1. 原始数据1)叶绿素 a：750nm： -0.011 ，-0.010 ， -0.009, 平均： -0.01663nm：0.005,0.013,0.002 ，平均： 0.0067645nm：-0.001,0.002,0.001平均：0.00067630nm:-0.001,0.005,0.001平均： 0.0017(2)TN: 220nm: 6.549; 275nm:0.627 (3)TP: 700nm: 0.170,0.172,0.1942. 处理结果(1) 叶绿素 a