1校园景观水体富营养化评价-葛好晴概论

摘要：为综合评价校园景观水体富营养化状况，用比色法测定水体三氮、总磷和叶绿素-a的含量，测定结果表明下沉广场水体氨氮、硝酸盐氮含量较高，亚硝酸盐氮含量相对较低，说明水体有新的污染，在此前的污染已基本自净；综合总氮、总磷、叶绿素-a三个指标的测量结果，根据水体富营养化程度划分标准，判定水体为重度营养化。最后根据现状提出科学合理的建议。

关键词：三氮；总磷；叶绿素-a；富营养化；水体自净

1引言

水体中的含氮化合物主要来源于生活污水、工业废水以及农业面源污染等。富营养化是水体污染的一种表现，严重的富营养化可造成合理水生生态结构的破坏，加快湖泊等水体的老化过程。[1]因此对水体富营养化状况的监测显得尤为重要。常用的监测指标有透明度、高猛酸盐指数、总氮、总磷、叶绿素-a含量等。[2]本文分别用纳氏试剂比色法、盐酸萘乙二胺比色法、二磺酸酚比色法测得水体中氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮的含量。同时测得总磷和叶绿素-a的含量。在对实验结果进行分析后提出科学合理的建议。

2材料与方法

2.1材料

（1）试剂：湖心岛桥处水样一份、东二旁木桥处水样一份、下沉广场水样一份、蒸馏水、纳氏试剂、酒石酸钾钠溶液、铵标准溶液、亚硝酸盐标准使用液、盐酸萘乙二胺显色剂、二磺酸酚试剂、盐酸盐标准溶液、浓氨水、磷酸盐标准溶液、硫酸、过硫酸铵、6mol/L NaOH、2mol/L HCl、10g/L酚酞、90%丙酮溶液、混合试剂

（2）仪器：分光光度计、电炉、恒温水浴、50mL 比色管、陶瓷蒸发皿、移液管（1mL、2mL、5mL、10mL）、容量瓶（250mL、500mL）、250mL锥形瓶、10mL具塞小试管玻璃纤维滤膜、剪刀、玻璃棒

2.2操作方式

2.2.1氨氮的测定——纳氏试剂比色法

（1）水样蒸馏

为保证蒸馏装置不含氮，须先在蒸馏瓶中加200mL无氨水，加10mL磷酸盐缓冲溶液、几粒玻璃珠，加热蒸馏至馏出液中不含氨为止（用纳氏试剂检验），冷却。然后将此蒸馏瓶中的蒸馏液倾出（但仍留下玻璃珠），量取水样200mL，放入此蒸馏瓶中（如预先试验水样含氨量较大，则取适量的水样，用无氨水稀释至200mL，然后加入10mL磷酸盐缓冲

环境化学实验（甲）

溶液）。另准备250mL容量瓶一只，移入50mL吸收液（吸收液为0.01mol/L硫酸或20g/L硼酸溶液），然后将导管末端浸入吸收液中，加热蒸馏，蒸馏速率为每分钟6~8mL，至少收集150mL蒸馏液，蒸馏至最后1~2min时，把容量瓶放低，使吸收液的液面脱离冷凝管出口，再蒸馏几分钟以洗净冷凝管和导管，用无氨水稀释至250mL，混匀，以备比色测定。

（2）标准曲线的绘制

取8只50mL比色管，分别加入10μg/mL氨标准溶液0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、7.00、10.00mL，加无氨水稀释至刻度。在各比色管中加入1.0mL酒石酸钾钠溶液，摇匀，再加1.5mL纳氏试剂，摇匀放置10min。用1cm比色皿在波长425nm 处，以蒸馏水为参比测定吸光度，绘制标准曲线。（3）水样的测定

如为较清洁水样，直接取50mL澄清水样置于50mL比色管中。一般水样则取上述方法蒸馏出的水

样50mL，置于50mL比色管中。若氨氮含量太高则酌情取适量水样用无氨水稀释至50mL。在比色管中加入1.0mL酒石酸钾钠溶液，摇匀，再加1.5mL纳氏试剂，摇匀放置10min。用1cm比色皿在波长425nm 处，以蒸馏水为参比测定吸光度，在标线上查得水样的氨氮含量。

2.2.2亚硝酸盐氮的测定——盐酸萘乙二胺比色法（1）水样的预蒸馏

对于有颜色或悬浮物的的水样，可在每100mL 水样中加2 mL氢氧化铝悬浮液，搅拌，静置过滤，弃去25 mL初滤液。

（2）标准曲线的绘制

取7只50 mL的比色管，分别加入1μg/ mL亚硝酸盐标准溶液0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL，加入无氨水稀释至刻度。在各管中加入2.0 mL盐酸萘乙二胺显色剂，摇匀放置20min，用1cm比色皿在波长540nm处，以蒸馏水为参比测定吸光度，绘制标准曲线。

（3）水样的测定

取50 mL水样于50 mL比色管中，加入2.0 mL 盐酸萘乙二胺显色剂，摇匀放置20min，用1cm比色皿以蒸馏水为参比测定540nm下的吸光度，从标线上查到亚硝态氮的含量。

2.2.3硝酸盐氮的测定——二磺酸酚比色法

（1）水样的预处理

对于污染严重或色泽较深（色度超过10）的水样，进行脱色处理，方法同亚硝态氮测定。由于氯化物对测定有干扰，使得测定结果偏低，需要加硫酸银来沉淀氯离子。当亚硝酸盐含量高（超过0.2mg/L）时，加高锰酸钾将其氧化为硝酸盐，并从测定结果中扣除其含量。

（2）标准曲线的测定

50 mL比色管中分别加入20μg/ mL硝酸盐标准溶液0.00、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00、4.00Ml，加入1.0 mL二磺酸酚，3.0 mL无氨水，再用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。用1cm比色皿，在410nm波长处，以蒸馏水为参比测定吸光度。

（3）水样测定

吸取经过预处理的水样50.00 mL至蒸发皿中，置于水浴中蒸干。加入1.0 mL二磺酸酚，用玻璃棒研磨使试剂与蒸发皿内残渣充分接触，静置10min。再加入少量蒸馏水，搅匀滤入5. mL比色管中，加

入3.0 mL浓氨水，将其用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。用1cm比色皿以蒸馏水为参比测定410nm下的吸光度，计算含量。

2.2.4总磷的测定

（1）水样处理与测定

水样中如有大的颗粒物，可用搅拌机搅拌2-3min，直至混合均匀量取100 mL水样（或经稀释的水样）2份，分别放入两只250 mL锥形瓶，另取100 mL蒸馏水于250 mL锥形瓶中作为对照，分别加入1ml 2mol/L H2SO4，3g（NH4）2S2O8，几颗沸石，微沸1h（注意防止烧干），补加蒸馏水使体积约25~50 mL（如锥形瓶壁上有白色凝聚物，应用蒸馏水将其冲入溶液中），再加热数分钟。冷却后加一滴酚酞，并用6mol/L NaOH将溶液中和至微红色，再滴加2mol/L HCl使粉红色恰好褪去，转入100 mL 容量瓶中，加水稀释至刻度，移取25 mL至50 mL 比色管中，加1 mL混合试剂，摇匀后放置10min，加水稀释至刻度再摇匀，放置10min，以蒸馏水为参比，用1cm比色皿，于波长880nm处测定吸光度。（2）标准曲线的绘制

分别吸取10μg/L磷的标准液0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00 mL于比色管中，加水稀释至约25 mL，加1 mL混合试剂，摇匀后放置10min，加水稀释至刻度，再摇匀，放置10min，以蒸馏水为参比，用1cm比色皿，于波长880nm处测定吸光度。

2.2.4叶绿素-a的测定

将500mL水样经玻璃纤维滤膜过滤，将滤膜卷起剪碎放入10mL离心管中，加入8mL90%丙酮溶液，盖紧瓶塞，并在4℃下暗置4h。如有浑浊可离心分离。将一些萃取液倒入1cm玻璃比色皿，加比色皿盖。以90%丙酮溶液为参比，分别在665nm和750nm 波长出测定吸光度并记录。

加1滴2mol/L盐酸于上述两只比色皿中，混匀并放置1min，再在波长665nm和750nm处测定吸光度并记录。

3数据记录与处理

表1 标准曲线记录表

标线类别拟合方程R2

氨氮标线y=5.5218x-0.0158 0.9989

亚硝态氮标线y=1.0801x-0.0011 0.9993

硝态氮标线y=2.1613x+0.0009 0.9999

总磷标线y=1.3840x-0.0014 0.9985