《環境化學》實驗報告
實驗專案：水體富營養化程度評價
實驗考核標準及得分
環境化學實驗報告
一、 實驗目的與要求
1、了解周邊水體的汙染狀況，進一步認識水體富營養化的形成的原因；
2、掌握水體中總磷的測定原理及方法；
3、評價水體富營養化的程度。
二、實驗方案
1、實驗原理：
在酸性溶液中，將各種形態的磷轉化成磷酸根離子(po43- )。隨之用鉬酸銨和酒石酸銻鉀與之反應，生成磷鉬銻雜多酸，再用抗壞血酸把它還原為深色鉬藍。再用分光光度儀對吸光度進行測定。
2、實驗步驟：
（1）、取4ml磷儲備溶液（50mg/l）於100ml比色管中，定容至標線，配製成2mg/l的磷標準溶液；
（2）、分別取0ml、0ml、0.5ml、1.5ml、2.5ml、5.0ml、7.5ml磷標準溶液於7支25ml消解管中，並加蒸餾水至15ml線處，並做好標籤；
（3）、將所取的西區河涌水樣混勻後，取15ml於25ml消解管中，共取3支作為平行實驗，並做好標籤；
（5）、往12支消解管中加入過硫酸鉀2.5ml，旋緊密封蓋，依次將消解管插入已達140℃的消解裝置恆溫體孔中，啟動消解15min；
（6）、消解結束後，將消解管取出，待管內液體冷卻至室溫後，用蒸餾水定容至25ml；
（7）、向消解管中加入0.6ml抗壞血酸，混勻30秒後，加入1.2ml鉬酸鹽溶液充分混勻；
（8）、將上述12支消解管室溫下放置15min後，調節分光光度計λ=880nm，測出吸光度，並記下讀數。
三、實驗結果與資料處理
1、標準曲線的繪製
（1）標準曲線實測資料：
表1 標準曲線測定結果表
（2）繪製標準曲線：
圖1 總磷標準曲線
由於圖1 總磷標準曲線的r2＝0849，標準曲線不存在相關線性，所以要進行標準曲線的校正。對比同樣條件下，所測到水樣的吸光度，可初步估算其總磷的濃度在2 mg/l以下，再加上圖1 總磷標準曲線上第5點和第6點偏離很大。
綜上分析，可以去除第5個點和第6個點，再進行標準曲線繪製：
圖1-2 校正後的總磷標準曲線
2、水樣的測定：
本組測定的水樣為取樣點1的水樣，共測定s1,s2,s3三組平行樣品。另外測定s4，s5二組平行樣品為取樣點5的水樣。測定資料如下表：
表2 水樣測定結果表
把樣品測出的吸光度（y）代入回歸方程，得出水樣中磷的濃度。計算示例如下(以水樣s1為例)：
x1=((s1-0.094)/0.536)
式中：x1：磷的含量(mg/l)；
s11：水樣s1的吸光度；
x1=((0.256-0.094)/0.536)
=0.302mg/l
最終結果如下表：
表3 水樣總磷含量測定結果
四、結論
1、實驗資料分析
由r2=0.993r2〉0.995
標準曲線的r2大於0.995，相關性一般。
表4 實驗資料誤差分析
由表4實驗誤差分析 ，可以看出兩組實驗結果的相對標準偏差比較大，離散程度高，精密度較差。由於本次實驗所用的含磷標準用液濃在配備過程中缺少乙個稀釋20倍的過程，導致標準曲線的濃度不在誤差盡可能少的範圍內。所以，最終實驗結果會有較大的誤差。
（2）實驗結果：
表5 地表水環境質量標準
由測得的實驗資料，對比表5 地表水環境質量標準，得取樣點1的水樣（生活西區河流近西十四河段）為ⅳ級標準，取樣點5的水樣（近廣州美術學院河段）為ⅱ級標準。
五、問題與討論
1.水體中氮、磷的主要**有哪些？
答：水體中氮、磷**很廣、數量大，有生活汙水、農業面源、工業廢水、垃圾等。生活汙水中的磷主要**於洗滌廢水，而施入農田的化肥有50%-80%流入江河、湖海和地下水體重。
如：我們平時所產生的生活洗滌廢水和五飯排放的廢水都會在一定程度上增加西區河流水體中氮、磷的含量。
2.被測水體的富營養化狀況如何？
答：從實驗所測定的水體含磷量來看，取樣點1的水體含磷濃度為0.308mg/l，水體屬於富營養化。
但其值遠小於實驗小組在去年所測到的資料，所以經過冶理後的西區河流，水體的質量有所改善。
3.分析不同取樣地水質的富營養化程度及形成原因。
答：由所測的資料可以看出，在鄰近西十四和西十三以及新桃園酒家河段的水體含磷較高。這和西十
四、西十三宿舍樓平時排放的生活汙水有關，而新桃園酒家排放的汙水也會影響相應河段的水體總磷的含量。而由於河水流動的稀釋，在下流第5個取樣點的水體磷含量相對較低，富營養化程度較小。
4．查詢資料說明評價水體富營養化程度的指標有哪些？
答：水體富營養化程度的評價指標分為物理指標、化學指標和生物學指標。物理指標主要是透明度，化學指標包括溶解氧和氮、磷等營養物質濃度等，生物學指標包括優勢浮游生物種類、生物群落結構與多樣性和生物現存量等。
常用的指標有總磷、葉綠素a含量和初級生產效率的大小。
5. 分析水體富營養化的形成機制，並**如何控制湖泊的水體富營養化？。
答：由於未經處理的生活汙水、工業廢水和農田排水等含有大量氮磷及其他無機鹽類的廢水進入天然水體，使得水中營養物質增多，促使自氧型生物旺盛生長而導致藻類及其他浮游生物死亡，死亡遺體被需氧微生物和厭氧微生物分解，使得水質惡化，大量魚類和其他水生生物死亡。
解決方法：
（1）控制外源性營養物質的輸入：
①實施截汙工程，或引排汙染源.截斷向湖泊水體中排放營養物質的排放源，是控制某些湖泊水體富營養化的關鍵性措施。
②建設大型汙水處理廠並對營養物質進行高效處理。
③實施洗滌劑限磷禁磷措施。
（2）減少內源性營養物質的負荷：
①物理方法：包括挖掘底泥沉積物、進行水體深層曝氣、注水沖稀以及在底泥表面敷設塑料等。
②化學方法：凝聚沉降和用化學藥劑殺藻的方法，例如有許多種陽離子可以使磷有效地從水溶液中沉澱出來
③生物方法：利用水生生物吸收利用氮、磷元素進行代謝活動以去除水體中氮、磷營養物質的方法。比如投入一些浮游動物、游泳動物和底棲動物。
它們以水體中的游離細菌，浮游藻類、有機碎屑等為食．呵以有效減少水體中的懸浮物，提高水體的透明度。
水體富營養化評價方法
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