实验20 水体富营养化的评价

叶 绿 素 测 定 方 法
高效液相 色谱法 仪器昂贵 ，操作复 杂，难作 为常规的 监测方法 荧光
三. 实验原理
单色法测定叶绿素a 根据萃取溶剂不同，分为丙酮 丙酮 法和乙醇法。 法和乙醇法 丙酮法于1941 年由 Mackinney 首先提出，自1949 年经 Arnon 解释和推导以来在国际上广泛应用， 我国也长期使用此法，并有相应的国家规范方法。 相对于丙酮法而言，乙醇法测定叶绿素 a 含量具 有操作简便、快捷、低毒害和萃取效率高等优点， 国际上已经逐渐改用乙醇法，本实验也将采用乙醇 法提取叶绿素a。
三. 实验原理
TLI∑的计算公式为：
TLI∑=∑Wj· TLI∑=∑Wj·TLI(j)
j=1
m
式中: TLI∑——综合营养状态指数； Wj——第j种参数的营养状态指数的相关权重； TLI(j)——第 j 种参数的营养状态指数。
三. 实验原理
各指标权重
权重 Wj Chla 0.2663 TP 0.2237 TN 0.2183 SD 0.2210 CODMn 0.2210
三. 实验原理
分光光度法 基本原理：以有机溶 基本原理： 剂直接提取浮游生物 浓缩样中的叶绿素， 浓缩样中的叶绿素， 测定其吸光度， 测定其吸光度，根据 叶绿素 a 在特定波 长的吸收，用公式计 长的吸收， 算其含量。 算其含量。目前大多 采用Lorenzen 采用Lorenzen 提出 的单色分光光度法， 的单色分光光度法， 此法只测定叶绿素 a ，并对脱镁叶绿素a 并对脱镁叶绿素a 的干扰进行了校正。 的干扰进行了校正。
三. 实验原理
1.TLI评价法 1.TLI评价法
TLI评价法是中国环境检测总站推荐的湖泊（水库） 富营养化评价方法， 该方法考虑影响因素包括叶绿素 Chla、SD、TP、TN和CODMn指数，具体计算公式为： TLI(Chla)=10(2.5+1.086lnChla) TLI(SD)=10(5.118-1.94lnSD) TLI(SD)=10(5.118TLI(TP)=10(9.436+1.624lnTP) TLI(TN)=10(5.453+1.694lnTN) TLI(CODMn)=10(0.109+2.661lnCODMn) （1） （2） （3） （4） （5）
水体富营养化的评价与测定
2007年3月 年 月
大连理工大学环境与生命学院
一. 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Chla 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。
四. 实验步骤
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。
四. 实验步骤
叶绿素a 叶绿素a的含量计算
叶绿素(mg/m 叶绿素(mg/m3)= [11.6பைடு நூலகம் (D663-D750)-2.16 (D645-D750) +0.10 (D630-D750)] ·V1/(V δ) V /(V·δ)
式中：V——水样体积(L)； D——吸光度； V1——提取液定容后的体积(ml)； δ——比色皿光程(cm)。
五. 实验结果记录及整理
主要水质参数测定结果记录 测定结果 叶绿素a(Chla) (mg/m3) 总磷(TP) (mg/L) 总氮(TN) (mg/L) 透明度(SD)(m） 高锰酸盐指数(CODMn) (mg/L) （TLI∑） 分项指数TLI
四. 实验步骤
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；
四. 实验步骤
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；
测定吸光度值
四. 实验步骤
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 (4～48h) 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。
四. 实验步骤
2. 在抽滤器上装好0.45μm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1～2min，以减少滤膜上的水分。
当（TLI∑）<30，为贫营养； 30＜（TLI∑）≤50，为中营养； 50＜（TLI∑）≤60，为轻度富营养； 60＜（TLI∑）≤70，为中度富营养； （TLI∑）>70，为重度富营养。
三. 实验原理
2．叶绿素a的测定原理 叶绿素a
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。
三. 实验原理
水 体 富 营 养 化 评 价 方 法
综合指 数法 单因子评价 方法 物理参数： 物理参数：气温、水温、SD等 化学参数： TN、TP、 化学参数：DO、TN、TP、COD等 生物学参数：Chla、多样性指数、 生物学参数： 指示生物群落结构的变化、藻类优 势种 多指标综合营 养状态指数法 :TSI、TSIM、TLI 营养状态法（NQI） 营养状态法 溶解氧指数法 营养度指数法（AHP-PCA） 营养度指数法
三. 实验原理
3. 其他污染因子测定原理
本实验中其他因子测定包括透明度 SD、总磷 TP、 总氮 TN和高锰酸盐指数 CODMn，具体实验方法及仪 器设备等参考国家环境保护总局水和废水监测分析 方法。
四. 实验步骤
①
水样采集与保存
②
抽滤
③
不干燥研磨、 不干燥研磨、提取
④
离心、 离心、上清液定容
⑤
三. 实验原理
1.TLI评价法 1.TLI评价法
其中:TLI(Chla)——叶绿素a(mg/m3)指数； TLI(SD)——透明度SD(m)指数； TLI(TP)——总磷TP(mg/L)指数； TLI(TN)——总氮TN(mg/L)指数； TLI(CODMn)——高锰酸盐CODMn (mg/L)指数。 评价某水体的富营养化程度， (1)～ 评价某水体的富营养化程度，需要对 (1)～(5) 式中各TLI指数进行加权求和， TLI指数进行加权求和 式中各TLI指数进行加权求和，其最终营养状态指数 TLI∑表示 表示。 以TLI∑表示。
实验材料、 二. 实验材料、设备和试剂
可见分光光度计722型 可见分光光度计722型 722
台式离心机 TDLTDL-5-A
实验材料、 二. 实验材料、设备和试剂
电冰箱 BCDBCD-196E/B
抽滤器
实验材料、 二. 实验材料、设备和试剂
其他： 其他：
抽滤瓶；10ml比色管； 抽滤瓶；10ml比色管； 比色管 醋酸纤维微孔滤膜（玻璃纤维滤纸）； 醋酸纤维微孔滤膜（玻璃纤维滤纸）； 碳酸镁；90%乙醇（分析纯）。 碳酸镁；90%乙醇（分析纯）。 乙醇
六. 评价结果及讨论
根据实验测定结果和表格整理数据，对模拟水体富 营养化水平进行评价，并对水体外观进行描述。
七. 思考题
1. 2. 3. 实验中为什么要校正脱镁叶绿素a的干扰？ 采集水样时应怎样做到水样的代表性？ 使用乙醇法提取较丙酮法提取有哪些优点？