水体富营养化实验报告

《环境化学》实验报告实验项目：水体富营养化程度评价实验考核标准及得分内容分数得分平时成绩出勤、纪律、预习、课堂回答、态度等20考核成绩实验前期准备、仪器规范使用、药品正确使用、实验操作、实验记录、动手能力、创新精神、严谨程度、环保意识等。50数据计算，数据分析及结论表述，思考题回答，个人心得体会与总结，报告格式等。30成绩满分为100分100分任课教师学号姓名班级合作者环境化学实验报告一、实验目的与要求1、了解周边水体的污染状况，进一步认识水体富营养化的形成的原因；2、掌握水体中总磷的测定原理及方法；3、评价水体富营养化的程度。二、实验方案1、实验原理：在酸性溶液中，将各种形态的磷转化成磷酸根离子(PO43-)。随之用钼酸铵和酒石酸锑钾与之反应，生成磷钼锑杂多酸，再用抗坏血酸把它还原为深色钼蓝。再用分光光度仪对吸光度进行测定。2、实验步骤：（1）、取4ml磷储备溶液（50mg/L）于100ml比色管中，定容至标线，配制成2mg/L的磷标准溶液；（2）、分别取0mL、0mL、0.5mL、1.5mL、2.5ml、5.0ml、7.5ml磷标准溶液于7支25ml消解管中，并加蒸馏水至15ml线处，并做好标签；（3）、将所取的西区河涌水样混匀后，取15ml于25ml消解管中，共取3支作为平行实验，并做好标签；（5）、往12支消解管中加入过硫酸钾2.5ml，旋紧密封盖，依次将消解管插入已达140℃的消解装置恒温体孔中，启动消解15min；（6）、消解结束后，将消解管取出，待管内液体冷却至室温后，用蒸馏水定容至25mL；（7）、向消解管中加入0.6ml抗坏血酸，混匀30秒后，加入1.2ml钼酸盐溶液充分混匀；（8）、将上述12支消解管室温下放置15min后，调节分光光度计λ=880nm，测出吸光度，并记下读数。三、实验结果与数据处理1、标准曲线的绘制（1）标准曲线实测数据：编号123456标液用量(mL)0.000.501.502.505.007.50总磷的浓度(mg/L)0.000.802.404.008.0012.00吸光度0.0140.6041.4252.1982.7683.044校正吸光度（皿差：0.001）0.0130.6031.4242.1972.7673.043表1标准曲线测定结果表（2）绘制标准曲线：图1总磷标准曲线由于图1总磷标准曲线的R2＝0849，标准曲线不存在相关线性，所以要进行标准曲线的校正。对比同样条件下，所测到水样的吸光度，可初步估算其总磷的浓度在2mg/L以下，再加上图1总磷标准曲线上第5点和第6点偏离很大。综上分析，可以去除第5个点和第6个点，再进行标准曲线绘制：图1-2校正后的总磷标准曲线2、水样的测定：本组测定的水样为采样点1的水样，共测定S1,S2,S3三组平行样品。另外测定S4，S5二组平行样品为采样点5的水样。测定数据如下表：编号S1S2S3S4S5吸光度0.2570.2430.2810.1490.164皿差0.0010.0010.0010.0000.002校正吸光度0.2560.2420.2800.1480.163表2水样测定结果表把样品测出的吸光度（y）代入回归方程，得出水样中磷的浓度。计算示例如下(以水样S1为例)：X1=((S1-0.094)/0.536)式中：X1：磷的含量(mg/L)；S11：水样S1的吸光度；X1=((0.256-0.094)/0.536)=0.302mg/L最终结果如下表：y=0.5362x+0.0942R²=0.993900.511.522.5012345abs浓度（mg/L）总磷标准曲线Y线性(Y)编号S1S2S3S4S5吸光度0.2560.2420.2800.1480.163磷的浓度(mg/L)0.3020.2760.3470.1010.129平均值(mg/L)0.3080.115表3水样总磷含量测定结果四、结论1、实验数据分析由R2=0.993R2〉0.995标准曲线的R2大于0.995，相关性一般。水样采样点1的水样采样点2的水样平均值0.3080.115标准差0.0360.020相对标准方差11.7%17.3%表4实验数据误差分析由表4实验误差分析，可以看出两组实验结果的相对标准偏差比较大，离散程度高，精密度较差。由于本次实验所用的含磷标准用液浓在配备过程中缺少一个稀释20倍的过程，导致标准曲线的浓度不在误差尽可能少的范围内。所以，最终实验结果会有较大的误差。（2）实验结果：分类项目ⅠⅡⅢⅣⅤ总磷（以P计）0.02（湖、库0.01）0.1（湖、库0.025）0.2（湖、库0.05）0.3（湖、库0.1）0.4（湖、库0.2）表5地表水环境质量标准由测得的实验数据，对比表5地表水环境质量标准，得采样点1的水样（生活西区河流近西十四河段）为Ⅳ级标准，采样点5的水样（近广州美术学院河段）为Ⅱ级标准。五、问题与讨论1.水体中氮、磷的主要来源有哪些？答：水体中氮、磷来源很广、数量大，有生活污水、农业面源、工业废水、垃圾等。生活污水中的磷主要来源于洗涤废水，而施入农田的化肥有50%-80%流入江河、湖海和地下水体重。如：我们平时所产生的生活洗涤废水和五饭排放的废水都会在一定程度上增加西区河流水体中氮、磷的含量。2.被测水体的富营养化状况如何？答：从实验所测定的水体含磷量来看，采样点1的水体含磷浓度为0.308mg/L，水体属于富营养化。但其值远小于实验小组在去年所测到的数据，所以经过冶理后的西区河流，水体的质量有所改善。3.分析不同取样地水质的富营养化程度及形成原因。答：由所测的数据可以看出，在邻近西十四和西十三以及新桃园酒家河段的水体含磷较高。这和西十四、西十三宿舍楼平时排放的生活污水有关，而新桃园酒家排放的污水也会影响相应河段的水体总磷的含量。而由于河水流动的稀释，在下流第5个采样点的水体磷含量相对较低，富营养化程度较小。4．查找资料说明评价水体富营养化程度的指标有哪些？答：水体富营养化程度的评价指标分为物理指标、化学指标和生物学指标。物理指标主要是透明度，化学指标包括溶解氧和氮、磷等营养物质浓度等，生物学指标包括优势浮游生物种类、生物群落结构与多样性和生物现存量等。常用的指标有总磷、叶绿素a含量和初级生产效率的大小。5.分析水体富营养化的形成机制，并探讨如何控制湖泊的水体富营养化？。答：由于未经处理的生活污水、工业废水和农田排水等含有大量氮磷及其他无机盐类的废水进入天然水体，使得水中营养物质增多，促使自氧型生物旺盛生长而导致藻类及其他浮游生物死亡，死亡遗体被需氧微生物和厌氧微生物分解，使得水质恶化，大量鱼类和其他水生生物死亡。解决方法：（1）控制外源性营养物质的输入：①实施截污工程，或引排污染源.截断向湖泊水体中排放营养物质的排放源，是控制某些湖泊水体富营养化的关键性措施。②建设大型污水处理厂并对营养物质进行高效处理。③实施洗涤剂限磷禁磷措施。（2）减少内源性营养物质的负荷：①物理方法：包括挖掘底泥沉积物、进行水体深层曝气、注水冲稀以及在底泥表面敷设塑料等。②化学方法：凝聚沉降和用化学药剂杀藻的方法，例如有许多种阳离子可以使磷有效地从水溶液中沉淀出来③生物方法：利用水生生物吸收利用氮、磷元素进行代谢活动以去除水体中氮、磷营养物质的方法。比如投入一些浮游动物、游泳动物和底栖动物。它们以水体中的游离细菌，浮游藻类、有机碎屑等为食．呵以有效减少水体中的悬浮物，提高水体的透明度。