江苏大学校园内水体COD测量和浮游藻类调查报告

江苏大学大学生社会实践调研报告江苏大学大学生社会实践调研报告20120901江苏大学校园内水体COD测量和浮游藻类调查报告

江苏大学校园内水体COD测量和浮游藻类调查报告摘要：通过动态测量校内水体COD值，发现校内水体普遍存在中度污染。通过镜检不同水存在的浮游微藻类，得出了不同COD值下，藻类的种类及数量情况与特点，并针对个别水体大面积爆发藻类提出了自己的观点与建议。关键词:水体COD浮游藻类中度污染=1\*Arabic1引言水体富营养化和水华的频繁发生，是数十年来各国学者普遍关注的水污染问题。它不仅破坏水资源，影响水体景观，而且使水体营养结构及生物多样性等发生急剧改变，对水生态系统造成严重影响。COD的大小是水质污染程度的主要指标之一。由于废水中还原性物质常常是各种有机物，人们常将COD作为水质是否受到有机物污染的重要指标。COD是指在特定条件下，用一种强氧化剂定量地氧化水中还原性物质（有机物和无机物）时所消耗的氧化剂的数量，以O2mg∕L表示。对于工业废水，我国规定用K2Cr2O7法测定，测得的值称为CODCr。对于地表水、地下水、饮用水和生活污水，则可以用KMnO4法进行测定。根据测定时溶液的酸度又可以将KMnO4法分为酸性KMnO4法和碱性KMnO4法，分别记作CODMn(酸性)、CODMn（碱性）。以KMnO4法测定的COD值，有文献又称之为“高锰酸盐指数”。清洁地面水中有机物的含量较低，COD值小于4mg∕L。轻度污染的水源COD值可达到4～10mg∕L，若水中COD值大于10mg∕L，则认为该水质受到较严重的污染。清洁海水的COD值小于0.5mg∕L.COD的测定目前多采用KMnO4法和K2Cr2O7法。KMnO4法适合测定地面水、河水等污染不是十分严重的水。=2\*Arabic2原理与方法介绍在酸性溶液中加入过量的KMnO4溶液，加热使水中的有机物充分与之作用。加入足量的Na2C2O4以还原过量的KMnO4，剩余的Na2C2O4再用KMnO4返滴定。反应方程式如下：4MnO4-+12H++5C*==4Mn2++5CO2↑+6H2O(C*指水样中还原性物质的总和)2MnO4-+5C2O42-+16H+==2Mn2++10CO2↑+8H2O3仪器与试剂1仪器分析天平(0.1mg)、锥形瓶、棕色滴定管（50㏕）、水浴、移液管（10㏕、25㏕）2试剂KMnO4溶液（0.002mol∕L，可将0.02mol∕L的KMnO4溶液用新煮沸的并冷却的蒸馏水稀释10倍）、Na2C2O4标准溶液（0.005mol∕L，准确称取0.17g干燥过的Na2C2O4于小烧杯中，加水溶解后转入250㏕容量瓶中，稀释至刻度，摇匀）、H2SO4溶液（1:3）。4实验方法1水样的测定准确移取50㏕水样于250㏕锥形瓶中，加10㏕H2SO4溶液（1:3），并准确加入10㏕0.002mol∕L的KMnO4溶液，将锥形瓶放入沸水浴中加热5min(加热过程中如果观察到红色退去，应适量补加KMnO4溶液)，水浴液面要高于锥形瓶内的液面，是其中的还原性物质被充分氧化。取出后，溶液应为浅红色，立即准确加入10㏕0.005mol∕LNa2C2O4标准溶液，红色应完全退去。然后在70～80℃下用KMnO4溶液滴定至呈微红色，半分钟内不退色即为终点（终点时溶液温度不应低于60℃）记录KMnO4溶液的用量V1。2空白试验在250㏕锥形瓶中加入100㏕蒸馏水和10㏕H2SO4溶液（1:3），将其置于水浴中加热到70～80℃，立即用KMnO4溶液滴定至呈微红色，半分钟内不退色即为滴定终点（终点时溶液温度不应低于60℃）。记录KMnO4溶液的用量V2。3KMnO4溶液与Na2C2O4标准溶液的换算系数K在250㏕锥形瓶中加入100㏕蒸馏水和10㏕H2SO4溶液（1:3），准确加入10㏕0.005mol∕LNa2C2O4标准溶液，摇匀，将其置于水浴中加热到70～80℃，立即用KMnO4溶液滴定至呈微红色，半分钟内不退色即为滴定终点（终点时溶液温度不应低于60℃）。记录KMnO4溶液的用量V3。则换算系数为;K=10/(V3-V2)测得V2=0.5㏕，V3=10.3㏕,故得K值为1.02水样中化学消耗氧量COD的值为：CODMn（酸性，O2mg∕L）=【（10+V1）K-10】*c(Na2C2O4)*15.999*1000/Vs化简可得，CODMn（酸性，O2mg∕L）=0.0032+1.632V15取样测量与镜检8月22日，时间12:30，于临床学院旁的小湖取样，当天天气阵雨转多云，温度23～29℃，当时天气有太阳，取样分为两个点，一个点是在水面浮藻聚集区A点取样，标记为藻①，一个是在湖的无藻区（西北角）B点取清水样，标记为清①。浮藻区处于湖的东南一隅（此区域有腥臭味）。水面其他区域无明显浮藻聚集。通过测量，得出清①CODMn（酸性，O2mg∕L）=9.14mg∕L，藻①值为13.71mg∕L.通过对藻①内藻类做镜检，发现主要有绿藻门小球藻，细胞形状主要有圆形、椭圆形两种。细胞形态主要有四种，=1\*ROMANI型：透明小泡，=2\*ROMANII型：含绿液的小泡，=3\*ROMANIII型：含一个红色小泡的多小泡体，=4\*ROMANIV型：含多个红色小泡的大型多小泡体。水中主要以=3\*ROMANIII型居多，=3\*ROMANIII型胞多运动，运动形式为顺时针转、逆时针转两种类型。其它多静止。10*16下，=4\*ROMANIV型2个。8月23日，下午2:00，当日天气，多云，温度22～29℃，.当时太阳高照，发现东南缩小，约为昨日的三分之一到四分之一，也有腥臭味，同样对临床学院旁的小湖进行A、B点取样。通过COD测量，清①COD值为8.98mg∕L，藻①COD值为8.33mg∕L，取样做镜检，发现=1\*ROMANI、=3\*ROMANIII型胞体居多。10*16下，=4\*ROMANIV型1个。8月24日，下午6:00，当日天气多云，23～28℃，此前，一天中大部分时间有太阳，发现湖东北角与湖的东南角及附近沿湖边位置出现大面积浮藻，且东南角的浮藻向北面呈扩散之势，有强烈腥臭味，远处亦可闻到。依次对取样点A、B点的样品进行COD测量，得出清①COD值为10.45mg∕L，藻①COD值为11.92mg∕L，取藻①浮藻样品作镜检，10*16下，=4\*ROMANIV型20个。=4\*ROMANIV型胞体比以前增多，但主要还是=3\*ROMANIII型胞个数据多。=4\*ROMANIV型胞体有部分处于运动状态。另外发现有数种新的细胞形态，有梭形的细胞，有长的绿条状细胞等，经上网查询，确认有蓝藻门的颤藻（属），还有硅藻门的菱形藻属和羽纹藻属和针杆藻属。其中，颤藻多处于运动状态，硅藻门的几个属多处于静止状态。绿藻门、蓝藻门、硅藻门三者比例约为98％:1.8％：0.2％。8月25日，下午1:00，当日天气阴转多云，气温24～30℃，无太阳。发现湖区只有东南角有藻，但范围小，且处于稀释状态。对于A、B点取样进行COD测量，清①COD值为9.47mg∕L，藻①COD值为10.61mg∕L，取藻区漂浮物作镜检发现多=1\*ROMANI型与=3\*ROMANIII型胞，=4\*ROMANIV型极个别，=2\*ROMANII型可见若干。10*16下，=4\*ROMANIV型1个。另有蓝藻门的颤藻和硅藻门的针杆藻属出现。下午六点做当天第二次取样，当时天气阴，发现全区几乎无藻（原东南角浮藻区可见水面下有水草）。进行COD值测量，清①COD值为8.16mg∕L，藻①COD值为10.45mg∕L。8月26日，早上7:20,当日天气多云转阴25～32℃，当时阳光明媚，四面无风。湖区北面、东南面爆发大面积浮藻，东南面浮藻有扩张之势。昨日晚6:00点取样后下了一场大雨，估计与它有关，然后早上就发现又有大面积的黄泛区了。对A、B点取样进行COD测量，清①COD值为8.49mg∕L，藻①COD值为10.77mg∕L，取样进行镜检，=3\*ROMANIII型居多，10*16下，=4\*ROMANIV型5个。=4\*ROMANIV型胞多不运动，处于静止状态。还发现蓝藻门的颤藻与硅藻门的羽纹藻属和菱形藻属，但数量较少。中午11:20进行第二次取样，太阳直照，较强烈，发现早上的北面藻区几乎无藻，东南角藻区呈绿色漂浮而不是之前的黄色漂浮。除进行原A、B点进行取样外，另在浮藻消失区域（即早上出现黄泛区而中午黄泛区消失的区域）进行取样，标记为清=2\*GB3②。通过COD测量，得出清①COD值为8.98mg∕L，藻①COD值为11.75mg∕L。清=2\*GB3②COD值为9.14mg∕L。取藻①区样品进行镜检，发现10*16下，=4\*ROMANIV型25个。且视野内大多数胞体属于=4\*ROMANIV型胞，它们多处于运动状态，有旋转也有四处游动。蓝藻门和硅藻门的细胞偶有见到，但比重下降。此处还发现了小球藻的过渡形态。由=1\*ROMANI型向=4\*ROMANIV型发展过程中，会出现一个比=3\*ROMANIII型胞体稍微小一点的透明泡。有时候它会裂成四瓣体，有时候它会裂成更多瓣体。推测出，它的形态发展应如下：=1\*ROMANI型胞→多瓣=1\*ROMANI型胞→=2\*ROMANII型胞→=3\*ROMANIII型胞→=4\*ROMANIV型胞。另外还发现了硅藻门的舟形藻属。下午3:30,进行第三次取样，阳光直射，黄泛区位于湖区东南角及偏东沿湖边，东南角最里面为绿色漂浮，有浮泡，外周为黄色漂浮物。（总面积比中午比较，偏小，早上面积最大，中午稍弱，下午更小）对A、B进行取样分析，测得清①COD值为9.14mg∕L，藻①COD值为13.06mg∕L。取样镜检，10*16下，=4\*ROMANIV型20个。大多静止，水中主要以=3\*ROMANIII型居多，=3\*ROMANIII型胞多运动。另有蓝藻门的颤藻与硅藻门的双菱藻属发现。晚上8:00，第四次取样，得，清①COD值为10.94mg∕L，藻①COD值为11.43mg∕L。取样镜检，10*16下，=4\*ROMANIV型3～5个。=3\*ROMANIII型胞居多，大多在运动。8月27日，早8:00，当日天气阵雨转多云，25～29℃，东南角藻区范围减小，呈稀释状态，有略微的腥臭味。对A、B点进行取样作COD测量，得出清①COD值为8.49mg∕L，藻①COD值为9.47mg∕L。取样做镜检，10*16下，=4\*ROMANIV型1个。大多=1\*ROMANI型胞，少数=2\*ROMANII型胞、=3\*ROMANIII型胞。8月28日中午12:00。当日天气阵雨转多云，24～37℃，首先在镜湖取样分析，其COD值为7.67mg∕L，镜检发现有绿藻门的小球藻与栅藻，以及蓝藻门的颤藻与硅藻门的菱形藻属。以小球藻与颤藻为优势。小球藻多=1\*ROMANI型胞，多静止状态。颤藻多运动。对东山操场旁、中国农业银行对面湖进行取样测量，COD值为9.31mg∕L，此湖全区无藻。对体育馆旁边小池进行取样分析，测得的COD值为10.61mg∕L，镜检发现主要以绿藻门小球藻和硅藻门针杆藻属和支链藻属为主。对三江楼前喷泉池取样，测得COD值为10.77mg∕L，区域多腐败荷叶。镜检发现以蓝藻门的腔球藻属为主。对四区一栋前小池取样、测得COD值为13.22mg∕L，全区为浮萍覆盖。水色偏黑，水下多腐败杂质。镜检发现，有如下藻类：蓝藻门的腔球藻属，绿藻门的小球藻属，和硅藻门的菱形藻属。同时还在计算机学院旁边小池、三山楼前小湖、京江操场南面湖泊、研究生宿舍楼向南第一、三个水池、以及原A、B取样点分别进行取样，这些地点水面均无明显的藻类聚集或发臭。取样地点均为无藻区水面。临床学院旁小湖全区无藻。分别进行测值，得出计算机学院旁边小池COD值为7.02mg∕L，三山楼前小湖COD值为7.67mg∕L，京江操场南面湖泊COD值为8.82mg∕L，研究生宿舍楼向南第一、三个水池COD值分别为8.65mg∕L和9.63mg∕L，清①COD值为7.51mg∕L，藻①COD值为8mg∕L。6总结通过测量数据可以看出，临床学院旁小湖无藻区的COD值随着时间，一天之内先由低到高，最后再下降。而藻区呈先上升后下降趋势，以下午三点为高峰。藻区面积表现为早大晚小的趋势。伴随着=3\*ROMANIII型胞、=4\*ROMANIV型胞的增多，尤其是=4\*ROMANIV型胞的增多，水体COD值趋于上升，且水体中的藻类生物多样性下降，单个种类密度上升。校园内各水体均处于中度污染或较严重污染状态。校园水体COD值呈现东高西低之势。这也许与东边靠近化工厂有关。关于临床学院旁小湖藻区浮藻颜色由绿变黄，个人认为这与=4\*ROMANIV型胞数量及运动状态相关。当浮藻颜色为绿色时，=4\*ROMANIV型胞占得比重较大，且多为运动状态。当浮藻颜色为黄色时，=4\*ROMANIV型胞较少，且大多处于破碎状态，其内红色小泡外泄，与=3\*ROMANIII型胞（绿色胞）混合形成视觉上的黄色浮藻颜色。各类水体内的微藻类常见有绿藻门、蓝藻门、硅藻门为主要代表。其中，绿藻门的小球藻分布范围较广，几乎各个水体都可以见到。小球藻是校园水体藻类中的优势种群。腐质多的水体多见蓝藻门的腔球藻属。关于临床学院旁小湖藻区浮藻有腥臭味，个人认为，腥臭可能来自水中细菌代谢物而非藻类本身，因为藻类本身并无臭味。水体COD值的变化，说明有机物含量的变化，表面为藻类的面积的扩大或是缩小，实际是水体中菌类的活性的变化，藻与菌一方面表现为共生，另一方面又互为分解与被分解关系。一方面，温度上升，菌类活动加强，促进有机物分解，在阳光的作用下，藻类开始大量繁殖（这时，菌类促进藻类的发展）。当无太阳时，藻类趋于被细菌分解，又表现为COD值的上升，并伴随有腥臭味（这时，藻类反过来又促进菌类的发展）。细菌活性的不同与分解强度的不同决定了藻类面积的大小也会有所不同。以上是个人认为的水体中藻类与菌类的关系模式。关于清①、清=2\*GB3②COD值差异，二者相对偏差为0.8﹪，大于0.3﹪，所以不认为二者等同，故应该解释为由于藻类消失，是水体中菌类分解所致，以至于水体COD值相应上升。比较各个水体，不难发现，除临床学院旁小湖外，其他水体并无明显腥臭味，即使是在水体中有藻类聚集或是浮萍大面积覆盖水面的情况下，比较各水体的植物可以发现，其他水