2011年水产养殖11级水环境调查实习指导

PAGEPAGE9武汉工业学院2012-2013年第2学期水产养殖学专业《水环境调查》实习安排表实习班级：1107021-3总人数：67实习时间：2012年6月24日至6月28日实习地点：武汉市东西湖渔场动科学院水产养殖专业实验室（动科学院201实验室—水质分析；203实验室-水生生物分类鉴定）实习安排：1、6月2、6月253、6月26-28日：在实验室进行水样的分析，主要分析水质指标有：溶解氧、氨氮和总磷，每个指标都要测定分析；同时鉴定浮游动物、浮游植物和底栖动物的组成，要求鉴定到属；书写实习报告，并进行实验总结。需携带以下物品：温度计1支；pH试纸1盒；采水器2-3个；塞奇圆盘1-2个250ml具塞磨口瓶30个（1个用于DO测定，其他3个溶于总硬度、氨氮和总磷测定用）；MnSO4和KI500ml各1瓶，吸管若干以及实验记录本2012年水环境调查实习指导前言：水环境调查一般可分为：水环境调查和水生态调查。水环境调查主要是非生物环境组成成分的测定，如：调查水体的宽度、水深、流速、水温、水质（感官指标、pH值、DO、BOD、电导率及悬浮固体物质）及水域地形和地貌调查等。水生态调查包括水域中各种水生生物，如鱼类、虾蟹类、藻类、水生昆虫、螺贝类、环节动物、植物等第一部分水环境调查-董桂芳负责水化学调查基本知识一、水样的采集与保存供化验用的水样，必须有足够的代表性。水样取出后，到分析工作结束之前，应尽量避免水中原有成分发生明显变化，又要避免受到外来污染。这是水质调查工作中十分重要的一环。这一环往往被人轻视。如果所取水样没有代表性，或者成分已发生了变化，后续工作做得再好，也得不到正确结果，有问题也不容易检查出来。因此必须重视水样的采集与保存工作。下面就有关问题加以讨论。（一）采水器采水器应力求符合下述要求：能准确取得所需水层的水样，其它水层水样不应混入；其内壁及导管均不应与水样发生反应，不改变水样的组成；在采水样及放水入水样瓶时，均不应激起气泡，不改变水样中溶解气体的含量；在取深层水样及需在采水器提出水面后测定水温时，采水器还必须有足够的热绝缘性。采水器的型式有很多种。如图所示（二）水样瓶水样瓶的质料对水样在贮存期间的变化有明显的影响。例如聚乙烯塑料瓶能强烈地吸附水中的磷酸盐。普通玻璃瓶则可给水样增加许多杂质，还能吸附水中许多微量成分。目前用作水样瓶的一般都是硬质玻璃磨口试剂瓶和聚乙烯塑料瓶。测硅水样不宜用玻璃瓶，测定含油的水样不宜用塑料瓶。测溶氧的水样瓶也只能用玻璃瓶。水样瓶在使用之前，要用毛刷洗净。玻璃瓶可用铬酸洗液浸泡后(测铬水样切忌用铬酸洗液)，再用自来水洗净。测汞等污染项目的水样瓶还应使用lN硝酸浸泡。有的项目对水样瓶有特殊要求，这在各项目中介绍。（三）采水样的时间及位置在温暖季节，池塘水的成分有周期性的昼夜变化。取样的时间要根据目的来决定。特别是溶解气体及pH值，日变化率往往很大，采样时应记录时间及天气情况。如没有特殊目的，以早晨取样较好，因这时垂直分布较均匀。有时由于条件限制，不能在所希望的时间取样，比如在面积较大的水域多点取样时，各点的取样时间要随工作的进展而定。这时则应将各点的取样时间及天气情况记录下来，在比较各点数据时，特别是比较溶解气体及pH值时，要注意时间上的差别。取样位置应离岸尽量远些。大型水域需分多点取样。面积为三、五亩的池塘，则可以只取池中心一个水样。到池子中间取样操作麻烦，可以在上风及下风池岸离岸3米处，分别取中层水样等体积混合后测定或分别测定(溶解性气体必须分别测定)。这是因为鱼池上风及下风处的水质往往有较大的差异，溶解气体差异尤其明显。如果只测定主要离子，或只求得到粗略数据，也可只取一个离岸3米的水样。取样时应避开粪堆、入水口等特异环境。（四）水样的保存取样后应尽快进行测定。pH值及游离二氧化碳测定应在现场立即进行。其它项目在必要时于加保护剂(固定剂)或采取一定措施处理后，可保存一定时间。但水样保存间题较复杂，尚不统一，下表方法可供参考。必须注意，即使加了保护剂，也不能完全阻止水成分的变化，只是使变化减慢而已，所以仍应尽快测定。在1~3℃1、氯仿保存法：每升水样加氯仿2~4毫升。可测项目有：磷酸盐、总磷、硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、总氮、总铁、钙、总硬度、总碱度、钾、钠、氯化物、硫酸盐、氟化物、有机氯农药等。2、硫酸保存法：每升水样中加1:3H2SO41毫升。可用于测硅酸盐、耗氧量、硝酸盐、铵盐及总铁等。3、特殊保存法：有些项目水样保存需加特殊的试剂，例如溶氧、硫化物、氰化物和酚、重金属、亚铁和高铁等，都需用特定试剂来固定，所取水样也只能用于特定项目的测定。有条件时，在加了上述保存剂后，再将水样（连瓶）放到1~3℃的低温环境中保存，效果将更好。HgCl2以上只是一般情况。水样的保存方法同测定方法有关。测定方法改变时，要注意选择适当的保存方法。各项目水样的保存方法项目保存方法PH，CO2在现场测定，不能保存O2按测定方法中“固定”操作进行固定，于一昼夜内测定磷酸盐每升水样加氯仿2~4毫升，当天测定铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐1、冷却到0~3℃2、每升水样加氯仿2~4毫升，在1~2天内测定硅酸盐水样应装于聚乙烯容器或内壁涂石蜡的玻璃瓶中1、冷却到0~3℃2、每升水样加1:3H2SO41毫升，可在1~3天内测定总磷将水样用致密滤纸过滤(最好用孔径为0.4~0.5微米的滤膜过滤)后，每升水样加氯仿2~4毫升，可在数天内测定亚铁和高铁取样时避免同空气接触。1升新取水样加50毫升醋酸缓冲液(13.6克CH3COONa.3H2O及33.5毫升CH3COOH配成200毫升)，可在1~3天内测定总碱度用水样将瓶灌满保存,可在一天内测定钙、硬度、钾、钠、氯化物、硫酸盐1、不加固定剂，或加氯仿，于数日内测定2、用致密滤纸过滤(最好用孔径为0.4~0.5微米的滤膜过滤)再通CO2到饱和密封保存，可数月不变，(CO2需经蒸馏水洗涤)氟化物水样装聚乙烯塑料瓶中，不必固定硫化物每升水样加2N醋酸锌5毫升，可在1~2天内测定氰化物加氢氧化钠使pH为11，可在1~2天内测定重金属用致密滤纸过滤(最好用孔径为0.4~0.5微米的滤膜过滤)，每升过滤水样中加浓硝酸5毫升;硝酸要在取样之前加入瓶中酚每升水样加50%NaOH1毫升，可在数天内测定耗氧量每l00毫升水样加1:3H2S043毫升，存于0~3℃有机氯农药每升水加2~4毫升氯仿，可在数天内测定总磷冷却到0~3℃每升水加浓H2SO41毫升。可在数天内测定每升水加氯仿2~4毫升，可在数天内测定总氮冷却到0~3C保存，可在数禾内测定每升水加浓H2S041毫升，一昼夜内测定每升水加氯仿2~4毫升，1~2天内测定二.仪器设备及试剂采水器、塞奇圆盘、温度计、pH计、250ml具塞磨口瓶、MnSO4和KI，吸管若干。四．水样采集、预处理及保存方法1.水样采集一般采用采水器采水样2.水样预处理及保存方法水样采集后，由于气体挥发和发生化学或生物化学反应，使样品的物理、化学性质发生变化。如不能立即进行分析，需要将水样盛入容器后，立即盖紧，将样品迅速冷冻在液氮中，并储存于干冰冻器内运回实验室。或在水样中加入保护剂（酸、碱、氯仿和氯化汞）（本次需要预处理的有DO，采集30mL水样后加入MnSO43滴，KI3滴，加盖后瓶中无气泡，颠倒混合）。五．水环境调查内容（一）现场记录和测定的指标1．水质感官指标水的颜色、嗅和味2.水温检测方法一般使用温度计在采样时，现场测定3.透明度测定-塞奇圆盘法方法：将直径为25cm白色或黑白相间圆盘沉入水中，至恰看不到板面白色止，此时圆盘所处深度为SD。（二）实验室分析测试指标1.水体总硬度测定—络合滴定法具体测定方法见附录12.溶解氧测定-碘量法可用溶氧计现场测定或是采用现场采样固定后带回实验室测定，碘量法测定见附录2或《水化学实验指导》3.氨氮测定采用奈氏试剂法，具体方法见附录3或《水化学实验指导》4.总磷测定具体方法见附录4或《水化学实验指导》六．水质调查/分析资料整理水环境调查全过程从采样、配制标准溶液到测量记录、结果计算及图表绘制都需严谨、客观和完整，原始记录必须当即记录，可以根据检测项目的需要设计不同的专用表格来记录第二部分水生态调查（水生生物的采集和调查方法）—李明负责学习要点：各类水生生物的采集方法，固定、计数，生物量换算一、采样点的选择：采样点在平面分布上必须要有代表性，除湖心、库心、河心以外，湖湾、库湾、上中下游、进出水口等必须设点。二、记录：天气、日期、时间、风向、表底层水温、气温、理化因子、标本号等。三、采集工具、药品、必备器材：浮游生物网、采水器、浓缩沉淀器、采泥器等。四、浮游植物的采集、保存、计数1.定性标本采集(1)采集工具：25号—网孔0.064mm。(2)其它用品：固定液、显微镜，各种瓶，水温计，萨氏盘等。(3)采集：作“∞”的捞取，着生藻类可以用镊子夹取或用小刀刮，漂浮于水中的藻块可以取其不同颜色的藻块。(4)固定：标本液放入指形管中固定。A-甲醛：100ml水样加4ml甲醛，标本液浓度约为4%B-鲁哥液：1000ml水样加15ml鲁哥液，并加几滴甲醛。配制：KI—6g；I—4g；H2O—100ml，（20mlH2O+KI先溶解，再加I并加水至100ml）C-波恩氏液（苦味酸溶液）苦味酸饱和溶液75ml，甲醛液25ml，冰醋酸3ml，带水标本加入等量的波恩液，此溶液对标本组织保存比较好。(5)标签：写标本号，日期，采集地，采集人等（临时性、永久性）。(6)镜检：识别种类（活体、固定标本观察，临时性可以用甘油封片）定性标本分析：以一个视野中出现的数量的多少来表示。+稀少1%以下；++很少1-5%，+++较多5-30%，++++很多30-60%，+++++大量60-100%2.定量标本的采集、处理和计数(1)采样工具：采水器、浓缩沉淀器、固定液，1000ml广口瓶，30ml广口瓶，盖玻片，0.1ml计数框，计数器等。(2)采样固定：用采水器在一定深度（或表底层混合）采水样1000ml，倒入广口瓶中，加15ml鲁哥液固定。(3)把水样带回实验室，在沉淀浓缩器中沉淀48小时，浓缩为30ml，过多时则取出清液。(4)计数：A．将浓缩液摇动200-300次，摇匀后用0.1ml吸管取0.1ml样品放入0.ml计数框内，盖上盖玻片进行计数；如果盖上后水溢出或有气泡就必须重做。B．计数100视野或行格法，数两片，取其平均值，误差不超过15%。行格法：①计数：用上述方法摇匀30ml的浓缩水样，用0.1ml定量吸管吸取0.1ml标本液置于0.1ml计数框中，盖上盖玻片，在高倍镜下对计数框上第二、五、八行共30小格（全片为10行，共100格）进行分门别类计数。②1升水中浮游植物个数的计算公式五、浮游动物的采集、保存、计数1．定性标本的采集、保存：同浮游植物用16号或13号网，16号网孔为0.86mm。定性标本的处理：当时不观察可放在阴处，观察活体可加麻醉剂如：水和氯醛、可卡因、氯仿、乌拉坦；处理同藻类。2．定量标本采集处理、计数、生物量换算（1）采集A.原生动物、轮虫：采水样、浓缩同浮游植物，可共用一个标本B.枝角类、桡足类：采不同水层水样15-50L用25号浮游生物网过滤（2）计数A.原生动物用0.1ml计数框，全部计数B.轮虫用1ml计数框，全部计数C.枝角类和桡足类的过滤样品全部计数D.计算公式：N=V/v×n/cV—沉淀体积（ml）；v—采水体积（L）；c—计算体积（ml）；n—计算个数（3）生物量计算A．体积计算轮虫体重：最小0.06μg，最大为0.702-16.74μg1μg=10-6mm3例如：萼花臂尾轮虫：一般椭圆形，V=0.25abc或V=0.13a3当b=0.65a；c=0.37a，体长a=233.19μm时，体重2.5μgB．生物量估算一般取0.003mg作为无节幼体的湿重粗略估算时可以取前人已经计算的一些浮游生物重量，但是生物在不同环境的变异较大，应重新计算六、底栖动物的采集和测定方法1、选点选江河流入库湾弯部分水库近坝区、洪水区、库中心、淹没的水草区。2.采集工具：带网夹泥器：面积为1/16m2，采集软体动物改良彼得生采泥器：（开口面积为1/16或1/20m2），昆虫、寡毛类、软体动物埃克曼采泥器：面积1/40m2，昆虫、寡毛类分样铜筛（40目/寸）、塑料水桶、白色解剖盘、小镊子、解剖针、脸盆、毛笔。广口瓶（30-50ml，250ml），塑料袋。药品：甲醛液、乙醇75-80%3．标本采集、整理、称重、固定放在白磁盘中，捡出各类标本，固定后，吸干水，称重，计算；每点采集两次，取其平均值。固定液：水蚯蚓—甲醛；昆虫、软体动物—75-80%酒精。4．生物量换算如用1/40面积采泥器，则个数（重量）×40附录1水体溶解氧测定（碘量法）一、实验原理在碱性条件下，Mn2+与水中溶解氧反应生成亚锰酸(H2MnO3)，再在酸性条件下，使亚锰酸与碘化钾反应，析出单质碘，然后用硫代硫酸钠(Na2S2O3)标准溶液滴定析出的碘。根据硫代硫酸钠标准溶液消耗的体积和浓度，计算水中溶解氧的含量(DO)。1、固定用氢氧化钠与硫酸锰(或氯化锰)反应，生成Mn(OH)2白色沉淀。Mn(OH)2迅速与水样中的溶解氧反应，生成H2MnO3棕色沉淀。Mn2++2OH-=Mn(OH)2↓(白色)2Mn(OH)2+O2=2H2MnO3↓(棕色)水中的溶解氧被转化到沉淀中的过程称为溶解氧的固定2、酸化将固定后的水样加入硫酸酸化，当溶液中有碘化钾存在时，H2MnO3迅速将I-氧化为I2。H2MnO3+4H++2I-=Mn2++3H2O+I23、滴定用硫代硫酸钠标准溶液滴定I2。2S2O-+I2=2I-+S4O-测定过程的计量关系为：滴定每消耗1mol的Na2S2O3，相当于水中含有1/4mol的O2，也就是8.0gO2。二、实验仪器1、溶解氧测定瓶250ml1个。2、酸式滴定管30ml1支。3、刻度移液管5ml、2ml、1ml各1支。4、容量瓶1000ml2个，100ml3个。5、锥形瓶250ml1个。6、碘量瓶250ml1个。7、棕色试剂瓶1000ml1个。8、烧杯100ml6个。9、移液管25ml1支。三、实验试剂及配制1、硫酸锰溶液:称取520gMnSO4·5H2O或480gMnSO4·4H2O溶于蒸馏水中并稀释至1000ml。也可用400g2、碱性碘化钾溶液:称取500gNaOH和150将两溶液混合，并稀释至1000ml。3、浓硫酸密度为1.84的硫酸。4、硫酸(1∶1):不断搅拌下，缓慢地将浓硫酸沿烧杯壁倒入等体积的蒸馏水中5、淀粉溶液(0.5%):称取0.5g可溶性淀粉用少量蒸馏水调成糊状，再加入刚煮沸的蒸馏水至100ml，冷却后加入0.1g水杨酸或0.5g的氯化锌，以阻止细菌分解。6、重铬酸钾标准溶液(1/6K2Cr2O7浓度为0.0100mol/L):将分析纯K2Cr2O7在130℃烘干3h，置于干燥器中冷却后，称取0.4903g移至1000ml容量瓶并稀释至刻度，摇匀7、硫代硫酸钠标准溶液(Na2S2O3浓度为0.01mol/L):称取2.5gNa2S2O3·5H2O，用经煮沸冷却后的蒸馏水溶解，移入到1000ml容量瓶中并稀释至刻度。加入0.2gNaOH使溶液呈碱性，以减缓Na2S2O3的分解。贮存于棕色试剂瓶中。Na2S2O3溶液的标定：吸取25.00mlK2Cr2O7标准溶液与碘量瓶中，加入0.5g碘化钾并摇动使其溶解。加入2ml(1∶1)硫酸溶液，摇匀。加25ml蒸馏水，立即用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色，加淀粉溶液1ml，继续滴定至蓝色刚好消失并在30s内不再出现蓝色为止。按下式计算Na2S2O3标准溶液的准确浓度：C(mol/L)=式中C—Na2S2O3标准溶液的准确浓度(mol/L)；V—Na2S2O3标准溶液消耗的体积(ml)；0.0100—K2Cr2O7标准溶液的浓度(mol/L)；25.00—K2Cr2O7标准溶液的体积(ml)。四、实验步骤1、取样：取250ml溶解氧测定瓶，用虹吸法注入待测水样，并使其外溢约2～3瓶的体积。立即盖上瓶塞。注入时导管要插入瓶底，取出导管时要一边注水一边往上提，应注意确保瓶内无气泡。取样时应测定水温。2、固定:小心打开瓶塞，加入1.0ml硫酸锰和1.0ml碱性碘化钾，立即盖上瓶塞，上下剧烈翻转1min，使之充分混合。加试剂时，要将移液管的尖端插入水面以下约1cm，任试剂自行流出。此时瓶中有棕色沉淀生成，水中溶氧越多，颜色越深。3、酸化:沉淀降至中部后，打开瓶塞，加入2ml(1∶1)硫酸溶液，盖紧瓶塞，上下翻转混合，使沉淀完全溶解，溶液中有I2析出。水中溶解氧越多，析出的碘越多，颜色越深。溶液呈棕色表示溶解氧多，呈淡黄色甚至无色是缺氧的象征。4、滴定:将酸化后的水样全部转入到250ml的锥形瓶中，用Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入1ml0.5%淀粉溶液，摇匀，继续滴定至淡黄色，用此溶液洗涤溶解氧测定瓶，洗涤液再倒回锥形瓶，滴定至蓝色消失。记录Na2S2O3标准溶液消耗的体积（V）。五、结果计算水中溶解氧可由下式计算：DO(mg/L)=1000式中C——Na2S2O3标准溶液的浓度(mol/L)；V——Na2S2O3标准溶液消耗的体积(ml)；V水样——溶解氧测定瓶中水样的体积(ml)；2.0——溶解氧固定时加入的MnSO4溶液和碱性KI溶液体积之和(ml)。附录3水体氨氮测定（奈氏试剂法）一、方法原理氨氮是指以游离态的氨和铵盐形式存在的氮。采用碘化汞钾的碱性溶液（即奈氏试剂）与氨氮反应生成棕色的络合物，在420nm波长处，其吸光度与氨氮含量在低于150μmol(N)/L浓度范围内成正比（当氨氮含量太高时，络合物逐渐聚集并产生絮状沉淀）。水样中的Ca2+、Mg2+和铁离子与试剂中的强碱产生沉淀对显色反应的影响，可预加酒石酸钾钠予以避免。本法的最低检出浓度为2.0μmol(N)/L。仪器及设备721分光光度计及配套比色皿(20mm)具塞25ml比色管容量瓶、移液管等常规实验室设备试剂及其配制无氨纯水：1L纯水中加入1ml碱性储备液（15%的NaOH溶液与25%Na2CO3溶液的混合液），然后加热蒸发至原体积的一半。酒石酸钾钠溶液(30%)：300g酒石酸钾钠（KNaC4H4O6·4H2水中，加热煮沸以驱除氨，冷却后以纯水稀释至1000ml。氢氧化钠溶液(20%)：20gNaOH固体溶于180ml水中，然后再加热蒸发至原体积的一半以驱除氨。奈氏试剂：称取7gKI和10gHgI2，溶于水中，另称取16gNaOH，溶于50ml纯水中，冷却至室温，边搅拌边加入上述NaOH，并稀释至100ml，储存于棕色瓶中，橡皮塞塞紧，与暗处，可保存一年。氯化铵标准贮备液(1000μgN/mL)：准确称取3.820g在110℃下干燥1时的NH4Cl溶于无氨蒸馏水中，转移至1000ml容量瓶中，用无氨蒸馏水稀释至刻度，加入2ml氯仿固定剂。氯化铵标准使用液(10μgN/mL)：移取氯化铵标准贮备液10ml于1000ml容量瓶中用无氨蒸馏水稀释至刻度。测定步骤绘制工作曲线取6个50ml具塞比色管，分别加入0ml、1.00ml、2.00ml、3.00ml、4.00ml、5.00ml氯化铵标准使用液，加无氨蒸馏水至标线，混匀。分别加入酒石酸钾钠溶液4ml，混匀。分别加入1ml奈氏试剂，混匀后让其反应5分钟显色。用分光光度计在420nm波长处，于比色皿中对照无氨蒸馏水测定上述溶液的吸光度E值（其中试剂空白吸光度为E0）。在坐标纸上，以吸光度E-E0为纵坐标，氨氮浓度为横坐标作图，得工作曲线。序列号123456氯化铵标准使用液体积(ml)0.001.002.003.004.005.00氨氮浓度(mgN/L)0.000.200.400.600.801.00吸光度值EE0E-E0水样的测定取50ml水样于比色管中。参照标准曲线绘制过程中的步骤②③④，显色并测定该水样的吸光值E。结果计算由水样的测定值E-E0查工作曲线，得该水样中氨氮的含量。附录4总磷的测定方法原理天然水中总磷除包括活性磷酸盐外，还包括以溶解形式和粒状形式存在的其他无机磷（如偏磷酸盐和焦磷酸盐等）和含磷有机物。水样经消化后，上述各种形式存在的磷化合物，均转化为能与钼酸铵—硫酸溶液反应的磷酸盐形式。采用与活性磷酸盐测定类似的方法，即可测得水样中总磷的浓度。仪器及设备分光光度计及配套比色皿具塞25ml比色管电炉、凯氏烧瓶、漏斗、移液管等常规实验室设备试剂及其配制钼酸铵溶液(10%)：称取50g钼酸铵[(NH4)6Mo7O24·4H5