第8卷第6期
2009年11月杭州师范大学学报(自然科学版)Journal o f Hangzhou N ormal University(Natural S cience E dition)V ol.8N o.6N ov.2009收稿日期:2009 09 01
基金项目:浙江省教育厅计划资助项目(0686XP67).作者简介:王晓玥(1971 ),女,浙江湖州人,副教授,硕士,主要从事污染生态学研究.E mail:w angxy419@https://www.doczj.com/doc/7f18646036.html,.文章编号:1674 232X (2009)06 0453 04
富营养化水体中氮磷物质与光谱反射率的相关性分析
王晓玥
(杭州师范大学生命与环境科学学院,浙江杭州310036)
摘 要:利用F ieldSpec H andH eld 地物光谱仪对不同的富营养化水体进行反射光谱测量和同步水质采样
分析,通过研究水体反射光谱的特征,分析了光谱反射率与总氮、总磷浓度之间的关系.结果表明:光谱反射率比
R 640/R 447与总氮浓度、R 703/R 447与总磷浓度的线性相关程度较好,并以此分别建立了两者的反演模型.
关键词:富营养化水体;氮磷浓度;光谱反射率;反演模型
中图分类号:X832 文献标志码:A
随着经济和城市化的迅速发展,水体富营养化趋势日益严重.及时准确地了解水体富营养化的状况及其变化趋势,对于正确评价水体质量,寻求改善生态环境的途径和措施,具有重要意义.国内外大量实践表明,遥感监测因其监测范围广、速度快、成本低、便于长期动态监测等特点,逐渐成为水质监测的有效手段[1 6]
.
水质遥感监测是通过研究水体反射光谱特征与水质参数浓度之间的关系,建立水质参数反演算法进行的[7].目前可遥感的水质参数包括叶绿素、悬浮物及与之相关的水体透明度、浑浊度,但对可溶性有机物、化学需氧量、总氮、总磷等富营养化表征参数的光谱特性分析和定量遥感监测研究较少[8].在此选取总氮(T N)、总磷(TP)作为研究对象,旨在通过分析水体光谱反射率特征,建立水体反射率与TN 、T P 浓度之间的反演模型,为水体污染的遥感分析及监测提供理论基础和方法依据.1 采样与分析
研究区域位于杭州市下沙经济开发区.此处汇集造纸、橡塑、食品、制药等众多工厂企业,水体富营养化比较严重.经前期大量采样及水质分析,选取了水质比较稳定的7个采样点,进行水体反射光谱测量和同步水质采样分析.光谱测量采用美国ASD 公司的FieldSpec H andheld 地物光谱仪,在每个采样点进行水面离水辐射率的测定.该光谱仪光谱范围为325~1075nm,光谱采样间隔为1.6nm,分辨率为3.5nm.测量时天气阴,无风,水面基本平静.水面离水辐射率由仪器在距离水面约60cm 处测得,观测平面与太阳入射平面的角度为90度,仪器与水面法线方向的夹角为45度,每一水样在同一波长处扫描15次.每一采样点分别测定水面、天空和参考板的反射率.
在每一采样点使用标准采样器,从水面至水下20cm 处同步进行水质采样.在实验室中分析水样参数,其中TN 采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法、TP 采用钼酸铵分光光度法[9].结果显示,各采样点
TN 浓度变化较大,从1.49~6.95mg /L,T P 浓度为0.22~2.13mg/L,已达中度至重度富营养状态
[10].
2 结果与讨论
2.1 水体光谱反射率特征
在光谱测量时,为避免天气、采样点周围环境的细微变化、光谱仪的移动等对测量结果造成影响,便于不同采样点光谱值之间的比较,对每条反射光谱在可见光范围内(400~800nm )的波长反射率进行了归一化处理.依据公式R rs =[S sw -r S sky ] p / S p 计算归一化的离水辐射率(光谱反射率),式中Rrs 为光谱反射率,S sw 、S sky 、S p 分别为光谱仪面向水体、天空和标准板时的测量信号码值(r =0.028)
[11]
.图1 富营养化水体的光谱反射率Fig.1 The spectral reflectance of eutrophic water
图1所示为试验中各采样点光谱反射率曲线.可
见各水体的反射率变化大致相同,并呈现内陆水体光
谱的一般特征.由于藻类色素及黄色物质在450~500
nm 波段有强烈的吸收作用,因此水体在该范围内的反
射率较低;550~590nm 波段出现第一个反射峰,这是
由叶绿素、胡萝卜素弱吸收和悬浮颗粒物散射共同作
用形成的;在675nm 处因叶绿素 a 的强烈吸收而导致
反射率出现谷值;700nm 附近的反射峰,其原因可能
是由于水和叶绿素a 吸收系数之和在该处达到最小所
致,这个峰常被作为叶绿素 a 的特征波谱[7].图1中
700nm 处的反射峰虽然存在,但不明显,可见各水体
中藻类浓度并不高.760nm 处呈现明显的反射峰,应与
水体中悬浮物含量有关[5].
2.2 TN 的遥感定量模型水质定量遥感反演方法包括经验法、半经验法、物理法等,其中半经验法是将非成像光谱仪(如地物光谱仪)测得的水质光谱特征与同步实测样点的数据进行统计分析,选择估算水质参数的最佳波段或波段组合,并选用适当的数学方法建立光谱数据和水质参数间的反演模型.该方法自20世纪90年代后常被采用,在叶绿素a 、悬浮物、黄色物质等水质参数的监测和评价上得到了较为理想的结果[12]
.
图2所示为各采样点光谱反射率与T N 浓度相关性分析的结果.可见,在不同波长处,反射率与TN 浓度相关性差异较大,但都未表现出显著相关性,因此仅以单波长反射率构建定量模型的意义不大.张凤丽等曾选取两波段的反射率比值(R 728/R 523)对COD 浓度进行相关性分析,在叶绿素遥感中也常采用波段比值法来提取叶绿素浓度信息[6,13 14].该试验中,笔者选取R 640/R 447的比值与TN 浓度进行回归分析,所得结果见图3,由图所得反演模型为:y =-9.408x +19.932.其中y 为T N 浓度(mg /L),x 为R 640/R 447.454杭州师范大学学报(自然科学版)2009年
2.3 TP 的遥感定量模型
依据同样方法对各采样点的光谱反射率与TP 浓度进行了相关性分析,结果如图4所示
.
尽管各波段光谱反射率与TP 浓度的相关系数高于T N,但仍未达到显著水平,因此仍采用波段比值法估算.图5即为TP 浓度与R 703/R 447的关系及拟合曲线,所得反演模型为:y =- 2.8712x + 4.7338,其中y 为T P 浓度(m g/L),x 为R 703/R 447.
3 结 论
文章在分析下沙经济开发区水体光谱特征的基础上,对光谱反射率与T N 、TP 浓度之间的关系进行了分析研究.结果表明,富营养化水体中T N 、TP 的浓度与光谱反射率的比值表现出的相关性较好,但是与某一波长原始反射波谱数据的相关性较差.因此,采用半经验法估算富营养化水体中TN 、T P 浓度时,比值法应更具有潜力.
但该试验中尝试选取的波段比值与已有文献有所差别,究其原因,是由于已有的拟合波段大多集中于悬浮物和叶绿素a 浓度上,对TN 、TP 的定量研究极为少见.该试验也仅是对此进行了初步研究.同时,该试验由于采样点少,对模型估算效果没有进行检验.因此,为了建立估算富营养化水体中TN 、T P 浓度的定量模型,还需加大采样点数量,并考虑覆盖不同程度的富营养化水体.此外,作为富营养化程度重要表征的叶绿素a 、COD 、BOD 5等参数,都可能对水体的光谱特征产生影响,为提高估算精度,需进一步加强对它们的光谱特征研究,以建立不同水质参数的光谱特征数据库,为利用卫星遥感监测水体富营养化提供依据.
参考文献:
[1]Dekk er A G,Peters S W M.T he us e of Th ematic for the analysis of eutrophic lakes:a case study in th e Netherlands[J].Int Remote Sensing,1993,14(5):799 821.
[2]Dek ker A G,M althus T J,W ijnen M M ,et al .Th e effect of spectral bandw idth an d positioning on the spectral signature analysis of in land w aters [J].Rem ote S en s En viron,1992,41:211 225.
[3]王学军,马 延.应用遥感技术检测和评价太湖水质状况[J].环境科学,2002,21(11):65 68.
[4]陈楚雄,施 平,毛庆文.应用TM 数据估算沿岸海水表层叶绿素浓度模型研究[J ].中国环境遥感,1996,11(3):168 175.
[5]李素菊,王学军.巢湖水体悬浮物含量与光谱反射率的关系[J].城市环境与城市生态,2003,16(6):66 68.
[6]刘 英,王 珂,周 斌,等.千岛湖水体叶绿素浓度高光谱遥感监测研究初报[J].浙江大学学报:农业与生命科学版,2003,29(6):621 626.
[7]李素菊,王学军.内陆水体水质参数光谱特征与定量遥感[J].地理学与国土研究,2005,18(2):26 30.
[8]杨一鹏,王 桥,王文杰,等.水质遥感监测技术研究进展[J].地理与地理信息科学,2004,20(6):6 12.
[9]孙 成.环境监测实验[M ].北京:科学出版社,2004:14 24.
455
第6期王晓玥:富营养化水体中氮磷物质与光谱反射率的相关性分析
456杭州师范大学学报(自然科学版)2009年
[10]王明翠,刘雪芹,张建辉.湖泊富营养化评价方法及分级标准[J].中国环境监测,2002,18(5):47 49.
[11]唐军武,田国良,汪小勇,等.水体光谱测量与分析:水面以上测量法[J].遥感学报,2004,8(1):37 43.
[12]周 艺,周伟奇,王世新,等.遥感技术在内陆水体水质监测中的应用[J].水科学进展.2004,15(3):312 317.
[13]张凤丽,杨锋杰,万余庆.水体污染物与反射波谱的相关性分析[J].中国给水排水,2002,8:81 83.
[14]刘 剋,黄家柱,张 强.太湖水体藻类叶绿素浓度高光谱遥感监测研究[J].南京师大学报:自然科学版,2005,28(3):94 101.
Correlation Analysis between the Concentrations of Nutrient and
Phosphorus in Eutrophic Water and Its Spectral Reflectance
WANG Xiao y ue
(College of Life and En viromental Science,H angzhou Normal University,H angzhou310036,Ch ina)
Abstract:T he paper has measured different eutrophic water by F ieldspec HandH eld radiometer,and analy zed the r elations betw een the concentratio ns of nutrient and phosphorus with its spectral reflectance.T he results show the reflectrance ratio of R640/ R447is significantly cor related with the concentration of nutr ient.T he correlation o f R703/R447is significantly cor related w ith the concentration of phospho rus so that the paper finally has set up the quantitative models of them.
Key words:eutr ophic water;the concentr ations of nutrient and phospho rus;spectr al r eflectance;quant itativ e models (上接第448页)
Synthesis of New Heterocyclic Compouds1,5 Benzodiazepine Derivatives
SH EN So ng w ei,LIU Fang ming,ZH OU Ying lei,SH I H ai
(College of M aterial C hemistry and Chem ical E ngineering,H angz hou N orm al Un iversity,Hangz hou310036,China)
Abstract:Benzo diazepine co mpo unds hav e o bvio us pha rmacolog ical and bio lo gical act ivities,and resea rcher s has pay ing attent ion to their sy nthesis research all the time.One series of new het er ocyclic co mpo unds of5 methy l 1,3a,5, tr iary l 1,2,
4 ox adiazolo[4,
5 d]1,5 benzodiazepines(3a 3l)ar e sy nthesized f rom the intermediate o f2,4 dia ryl 2 methy l 2,3 dihy dr o 1,
5 benzodiazepines(2a 2c),products have hig h purity and separation y ield.Co mpo unds(3)are co nfirmed by means of IR spectrum,M S,1H N M R,elemental analysis and the compounds3k is analy zed by X r ay single crystal diffractio n.
Key words:1H 1,5 benzodiazepine;1,2,4 ox adiazo le;sy nthesis;cr ystal structur e
湖泊富营养化产生原因分析 摘要：湖泊富营养化已经成为一个全球性的水环境污染问题，探寻其产生的原因和机理具有非常重要的意义。本文在前人研究成果的基础上，从自然环境、化学、物理、水生态系统以及内源污染等多个方面进行了总结分析。 关键词：湖泊富营养化；内源污染 湖泊、水库等封闭型水体的富营养化是一个全球化水环境污染问题。据统计，全球约有75%以上的封闭型水体存在富营养化问题。中国是一个多湖泊的国家，全国共有1km2以上的湖泊2759个，总面积达91019km2，占国土面积的0.95%，由于近20年经济的高速发展和不适当的湖泊资源开发利用，使这些湖泊的多数已经处于富营养化或正在富营养化中，造成了巨大的经济损失。在过去的十几年中，围绕湖泊富营养化治理，各级政府投入了大量的人力和物力，但收效并不理想，这在很大程度上与对湖泊富营养化机理方面的基础研究不够和认识不足有关。因此，有针对性地寻找富营养化产生的原因，具有非常重要的意义。在20世纪初期，国外部分生态专家、湖沼学家已经开始对富营养化的成因进行初步探索。由于富营养化的发生、发展包含一系列生物、化学和物理变化的过程，并与水体形状、湖泊形态和底质等众多因素有关，演变过程十分复杂，研究还停留在初级阶段，有待进一步的深入。本文在前人研究的基础上，对富营养化形成的原因和机理进行了总结。 1、自然条件下湖泊的富营养化 在自然条件下，湖泊也会富营养化，但这是一种漫长的自然过程，随着河流夹带各种碎屑和生物残骸在湖底的不断淤 积，湖泊会从贫营养湖过渡为富营养湖，进而演变为沼泽和陆地，湖泊就自然消亡了。 关于自然状态下湖泊富营养化的原因，尚未有明确的定论，一般认为是气候导致的。特别是浅水湖泊，在自然状况下比深水湖泊更容易产生富营养化，这是由于其浅水区常常有茂盛的水生植物发育，在大洪水期间，持续一定时间的高水位将导致水生植物大面积消亡，而洪水泛滥所带来的大量的悬浮物
湖泊氮磷赋存形态和分布研究进展 许萌萌1，2张毅敏2高月香2彭福全2汪龙眠2吴晗2，3 (1.河海大学环境学院，南京210098，2.环境保护部南京环境科学研究所，南京210042，3. 常州大学环境与安全工程学院213164） 摘要：湖泊水体和沉积物中氮磷等营养盐的生物地球化学循环直接影响着湖泊的富营养化。所以全面了解氮磷等营养盐的含量分布特征及其来源，为湖泊富营养化的成因及氮磷迁移转化提供了科学的依据。目前，很多研究学者采用了野外采样、实验室分析和收集文献资料相结合的方法，研究了氮磷营养盐的形态含量及分布差异。 关键词：湖泊氮磷赋存形态分布特征 Advances in chemical speciation and distribution of nitrogen and phosphorus in lakes Xumeng Meng1,2Zhang Yimin2,Gao Yue Xiang2,Peng Fu Quan2,Wang Long Mian2,Wu Han2,3 Environment Department of Hohai University,Nanjing210098,2.Nanjing Institute of Environmental Sciences of,Ministry of Environmental Protection,Nanjing210042,3.Environmental and Safety Engineering Department of Changzhou University213164) Abstract:The biogeochemical cycles of nitrogen and phosphorus in the lake water and sediment directly affect the eutrophication of the lake.Therefore,a comprehensive understanding of the content distribution and source of nitrogen and phosphorus can provide a scientific basis for the cause of eutrophication and the migration and transformation of nitrogen and phosphorus.Currently,many researchers using a field sampling, laboratory analysis and the collection method of combining literature studied the content and distribution differences of morphology of nitrogen and phosphorus. Keywords:Lakes Nitrogen and phosphorus Chemical speciation Distribution characteristics 随着社会和经济发展，人为活动导致的湖泊污染已经成为当今世界面临的一个严重的环境问题，尤其是浅水湖泊的富营养化日益成为各国的主要环境问题。工农业废水大量排放，湖泊流域的水体及沉积物的污染问题日益突出，养殖水体尤为严重。水体氮磷营养盐含量过高易引发自身及外部水域的富营养化，严重时导致赤潮或水华频发。 沉积物承载着湖泊营养物质循环的中心环节，一方面对上覆水体起到净化水质的作用，另一方面又不断向上覆水释放营养盐发挥着营养源作用。沉积物氮磷主要来源于水体中颗粒有机物的沉降积累。水体中的氮磷进入沉积物都是要经过“沉降-降解-堆积”的3个阶段，自上而下呈现逐渐变小的趋势。但是由于各个地方物质来源组成、水动力环境、生物化学条件及生物种群等不同，使其含量在垂直分布变化上产生波动，从而反映出不同区环境的不同变化。上覆水的氮磷进入到沉积物中后，会发生明显的形态转化和再迁移作用，其“活性”取决于氮磷在沉积物中的形态[1]。当外源负荷受到控制后，沉积物作为内源污染源，其氮磷还可通过间隙水和上覆水进行物理、生物化学交换[2]。因此了解沉积物中的氮磷赋存和分布对防治富营养化，控制内负荷具有重要意义。养殖水域氮磷的赋存形态分布比较复杂，相关的研究很少。由于过量的污染物的排放，在低水位时期会超过洞庭湖湖自身净化的能力而对栖息于湖内的生物造成严重影响并危害到其生存[3]。 根据国内外调查研究的相关文献资料，湖泊流域的氮磷形态研究不仅仅局限在湖泊中，湖泊
水体富营养化程度评价 一、实验目的与要求 （1）掌握总磷、叶绿素-a及初级生产率的测定原理及方法。（2）评价水体的富营养化状况。 二、实验方案 1、样品处理 2 、工作曲线绘制 取7支消解管，分别加入磷的标准使用液0.00、0.25、0.50、1.50、2.50、5.00、7.50mL以比色管中，加水至15ml。然后按测定步聚进行测定，扣除空白试验的吸光度后，和对应磷的含量绘制工作曲线。 3、计算 总磷含量以C(mg/L)表示，按下式计算： 式中： M 试样测得含磷量，μg V 测定用水样体积，ml
注意：每个小组做空白2-3个，标线5个，样品3-4个。 图1 采样布点分布 三、实验结果与数据处理 1、工作曲线绘制 根据上表数据，绘制工作曲线如图2所示： 图2 标准工作曲线 从标准工作曲线图可以看出，其相关系数R2 = 0.9969,高于实验室最低要求R2=0.995，可见其相关度较好，可用以求解水样中总磷的浓度。
2、八个水样数据结果与处理 根据上表数据作水中磷质量浓度柱形图，如图2所示： 图2 各组水中总磷质量柱形图 四、实验结果 1、实验结果分析 从实验数据和图2可以看出，第一、三、四、五、八组数据比较准确，因为
这几组平行样数据比较接近，而且跟稀释后所测的浓度也大约呈5倍关系，可以保留作为水中磷质量浓度评价，而其他组数据误差较大，故舍去。根据各组原水样总磷质量浓度求评均整理下表。 从上表数据可以看出，第五组所测的水中总磷浓度较高，根据图1可知第五组采样点为第四饭堂附近，可能是由于饭堂平时清洁所用的洗涤剂含磷较高，排放入河涌的污水导致河水受污染。 2、污染程度分析 表4 总磷与水体富营养化程度的关系 本实验是以水体磷平均浓度平均参数，本次实验所得的监测采样点数据的平均浓度是0.205mg/L，测得的最小浓度为0.142mg/L，测得的最高浓度为0.311mg/L，由表1可知超过0.1mg/L就为水体富营养化，本次实验测得的最低浓度也超出0.1mg/L，本次实验所得数据均说明该水体富营养化。 3、解决措施 该河涌地处大学城内，不受工业排放污染，所以造成该河涌富营养化的主要原因是生活污染，比如饭堂、学生公寓、商业区等，要治理河涌首先还是得从源头抓起，特别是饭堂、学生公寓和商业区，必须监控从这三个地方流出的污水，须进行处理达标后才能排入河涌；其次就是要严格审查各类洗涤剂等，含磷超标的不能进入市场；最后就是要树立环保意识，大家环保觉悟高了，从自己做起，自然就有绿水青山。 五、思考题 (1)查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
《植物营养研究方法》课程论文 氮磷钾肥在植物营养中的作用及现状 学院：资源环境学院 专业：农业资源环境 班级：资环081 姓名：傅菁晶 学号：10
氮磷钾肥在植物营养中的作用及现状 摘要：植物正常生长需要有一个良好的生态环境，而养分条件是其中重要的因素之一。为了获得农产品丰收，施肥是一项不可缺少的措施。但是，正确的施肥必须有所依据，必须在了解植物对养分需求及吸肥规律的基础上才有可能。而氮磷钾肥是现今我国常用的肥料，因此掌握氮磷钾肥对植物的作用与我们息息相关。 关键词：氮；磷；钾；农作物；研究现状；植物营养；施肥； 农作物在其生命活动中，和一切生物一样也需要“食物来满足其生长、发育和繁殖”的需要。但是，作物的特殊功能是除了吸收水分和空气中二氧化碳以获得碳、氢、氧等元素外，还必须从土壤在吸收氮素和其他矿质养分，并在太阳能的帮助下合成有机物质，以建造自己的有机机体。 农作物从土壤在吸收矿物质养分是作物生长发育的物质基础和土壤肥力的核心，也是评价土壤生产力高低的重要标志之一。作物品种不同，发育阶段不同，对土壤矿质养分的种类、数量的要求是不同的。这些矿质养分有的是作物体的组成部分，有的可以调节作物的生命活动，有的或兼备这两方面的作用。因此，了解作物对土壤矿质养分的需要和掌握土壤矿质养分的存在状况和变化规律，对农业生产有重要的意义。 1氮肥对植物的作用 1.1氮的来源 在20世纪以前，土壤中的氮都是在自然氮循环过程中来自大气。大气中含氮78%，主要通过固氮和大气放电固氮进入土壤，被植物吸收利用，还可能进一步成为动物的食粮。动物粪便和植物秸秆是大气—土壤—植物—动物氮循环的环节。现在通过人工合成氨固氮，制造出尿素、碳酸氢铵等一系列含氮肥料，通过土壤施用和叶面喷施加入这一循环中。 动物粪便和植物秸秆这些有机物质进入土壤后，在一系列土壤微生物的作用下，经过一系列分解转化过程。如果碳氮比小于25，会释放出铵态氮在消化细菌的作用下，经过两步变为硝态氮。土壤温度、湿度、通气状况、pH值、微生物种群数量扥条件决定其转化速率和数量。这需要一段较长的时间。碳氮比大于30的有机物质在土壤中要吸收一部分土壤中原有的矿质氮用于微生物分解活动，待碳氮比小于25后再释放氮。有机肥中鸡粪含氮量最高，猪粪次之，植物秸秆含氮量最低。 化肥中的铵态氮也要转化为硝态氮，与有机肥无异。 铵与钾相近，容易被土壤吸附。硝酸根则比较容易随水流失，进入地下水或河流湖海中会造成环境污染。在通气不良、湿度过大的土壤中，硝酸根会产生反硝化作用生成氮氧化物释放到空气中损失掉。 这就形成了土壤和大气中的氮循环。 1.2氮在农作物营养中的作用 氮是植物生长的必需养分，它是每个活细胞的组成部分。植物需要大量氮。
山东省青岛二中2018-2019学年高一化学期末质量跟踪监视试题 一、单选题 1．浓硫酸的用途、反应现象与括号内的性质对应不正确的是( ) A．在化学实验中，浓硫酸可做SO2、CO2等气体的干燥剂（吸水性） B．将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体变黑膨胀，有刺激性气味气体产生（脱水性和酸性） C．向滤纸上滴加浓H2SO4 ，滤纸变黑（脱水性） D．在冷浓H2SO4中放入铁片没明显现象（强氧化性） 2．下列离子方程式中正确的是( ) A．少量SO2通入NaOH溶液中：OH-+SO2=HSO3- B．H2S通入氯水中：S2-+Cl2 =S↓+2Cl- C．二氧化氮溶于水：3NO2+H2O =2H++2NO3-+NO↑ D．少量NaHSO4与过量Ba(OH)2溶液反应：2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O 3．下列情况会对人体健康造成较大危害的是（） A．自来水中通入少量Cl2进行消毒杀菌B．用SO2漂白食品 C．用食醋清洗热水瓶胆内壁附着的水垢D．用小苏打（NaHCO3）发酵面团制作馒头 4．下列关于金属钠的叙述错误的是 A．金属钠在空气中燃烧，生成Na2O2 B．钠能与溶液发生置换反应生成Cu C．金属钠长期露置于空气中，最终转化为Na2CO3 D．将金属钠与水反应后的溶液中通入一定量氯气，溶液中可能含有两种溶质 5．提纯下列物质（括号内物质为杂质），选用的试剂和方法都正确的是 6．下列各组物理量中，随取水量的变化而变化的是( ) A．水的密度B．水的沸点C．水的物质的量D．水的摩尔质量 7．下列变化中，必须加入氧化剂才能发生的是 A．NH3→NH4+ B．CO2→CO C．Cl2→HCl D．Na→NaCl 8．赤铜矿的成分是Cu2O，辉铜矿的成分是Cu2S，将赤铜矿与辉铜矿混合加热有以下反应：2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑，对于该反应，下列说法正确的是 A．该反应的氧化剂只有Cu2O B．Cu既是氧化产物，又是还原产物 C．Cu2S既是氧化剂又是还原剂 D．还原产物与氧化产物的物质的量之比为1∶6 9．有关Fe(OH)3胶体的说法不正确的是 A．呈红褐色 B．Fe(OH)3胶体粒子的直径介于1-100 nm之间
3．2000年对我国18个主要湖泊的调查表明，其中14个已进入富营养化状态。水体富营养化对水体生态和人们生活造成很大影响，试分析水体富营养化形成的原因及防治对策。（20分） 解答： 水体富营养化：指在人类活动的影响下，氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象 原因： 1)化肥流失；人类使用的合成氮肥是进入沿海水域的营养物质的最主要 来源。根据全球的统计数据，在施用于土地的氮肥中，平均12%的合成 氮肥直接流入了沿海水域。而在某些高流失量地区，比如在降水量较多 的农耕地区，这个统计数字可能高达30% 。 2)生活污水输出过量营养物质；日益增长的人口数量增加了污水的排放， 由此也增加了排放到自然环境中的营养物质。 3)畜禽养殖输出过量营养物质；畜禽养殖也会输出过量的营养物质。中国 90%的养殖场根本没有垃圾和污水处理设施，使得大量营养物质输入水 体。 4)含磷物质的排放；在当今的工业产磷量里，80%-85%者用于制造化肥， 另一个用磷相对少得多的工业行业是洗涤剂行业。从某一地区来看虽然 工业的磷排放所占比重较大，但总体上看，流入水体的磷主要还是来自 于城市污水和农业。农业磷排放中，又主要来自养殖业和使用化肥。 5)工业污染排放；很多工业制造和加工工厂使用氮和磷化合物作为基础产 品，如：化肥厂、农药厂、食品加工厂、含磷清洁剂、使用尿素作为 基础产品的行业。 6)6矿物燃料的燃烧；矿物燃料燃烧过程（既包括交通工具燃烧汽油，也 包括电厂的发电过程）产生的氮化合物（NOx）能够直接沉积进入水体， 或者先存在土壤中，间接地被冲刷入水体里。 防治对策
氮磷钾营养元素的作用 氮 氮是蛋白质、叶绿素、酶等物质的重要组成部分。蛋白质是构成植物细胞原生质的基本物质，原生质是新陈代谢的活动中心。没有蛋白质就没有生命活动。酶是一种生物催化剂，植株体内的生物化学反应都有酶的参与。叶绿素是进行光合作用必不可少的物质，充足的氮能使叶色浓绿，提高光合作用效率，生长健壮，茎叶繁茂。另外，植株体内的核酸、磷脂和某些激素也都含有氮，这些物质也是许多生理生化过程所不可缺少的。可见氮的生理作用是多方面的。 氮不足，叶色转黄，生育延迟，植株瘦弱，抽穗晚，雌穗发育不良，穗小粒少，严重时不结实，形成空杆。缺氮症状先由叶尖变黄开始，沿着中脉向内扩展，严重时叶片变褐枯死，从全株看，先由下部老叶开始变黄，然后扩展到中部和上部叶片，这是因为缺氮时老叶中的氮转移到上部正在生长的幼叶和其它器官的缘故。 玉米对氮的需要量是诸多营养元素之中最大的，占茎叶子实及根系在内的干重的百分比达到1.46%，明显高于其它营养元素，所以在生产中一定要注意氮元素的施用。 磷 磷在植株体内含量虽比氮、钾少(仅占植株干重的0.2%)。但其生理作用确是非常重要的。磷是核蛋白的重要组成成分，核蛋白是原生质、细胞核和染色体的重要组成物质。磷也是核苷酸的主要成分之一。核苷酸的衍生物在新陈代谢中具有极重要的作用，与玉米植株的正常生命活动密切相关。磷在碳水化合物代谢及氮代谢中也都有重要作用，与脂肪代谢的关系也较密切。 磷对玉米植株发育及各生理过程均有促进作用，尤其是在苗期，能促进根的发育，如果供给适量的磷，根系干重可比缺磷的高1倍。对提高粒重、提高品质也有重要作用。 如果缺磷，影响玉米正常生长发育，产量降低。如果发现缺磷，即使再供给充足的磷也难以弥补前期所造成的损失。早期缺磷、幼苗生长缓慢，根系发育差，叶片呈紫红色，严重时叶尖及叶片边缘变成褐色并枯死。中、后期缺磷，花丝抽出晚，雌、雄间隔时间长，影响授粉，果穗缺粒秃尖，成熟延迟，产量降低。在生产中一定注意从苗期开始就供给充足的磷，确保一生对磷的需要。 钾 钾在幼苗植株中的含量较高，仅次于氮(占植株总干重的0.92%)，它在玉米生长发育过程中的生理作用是多方面的。 钾能增强植株的抗旱性主要是由于钾是调节植株水分状况的重要元素。气孔开闭与K+含量有很大关系。施钾使叶肉K+细胞充足，气孔开放程度大，使细胞间隙进入的CO多，从而使光合速率增大，能增强光合产物的运输，提高光合速率，使碳氮代谢加强，有更多的碳水化合物往籽粒中输送。增施钾肥能增强作物的抗旱力，是由于钾离子有调节原生质的胶体特性，使胶体保持一定的分散度、水化度和粘滞性等。钾离子可增强原生质的水合作用，而钙能促使原生质浓缩，降低细胞的渗透性。当它们同时存在时，由于拮抗作用，可使胶体保持一定的分散度，又有一定的粘滞性和透性，使水分能顺利地进入细胞，加强了细胞的持水能力，从而增强了作物抗旱能力。 钾素能增强作物的抗病抗倒伏能力，因为钾对茎部纤维素合成有关。钾营养充足时，作物茎叶中纤维素含量增加，促进了作物维管束的发育，厚角组织细胞加厚，茎秆强度增加，植株生长健壮，不仅抗倒伏，也增强对病虫的抵抗能力。
为了进一步认识调查区域水质状况，我们采用了TLI 综合营养指数法运用TP 、TN 、SD 、COD Mn 对其水质进行评价。 综合营养状态指数公式： j 1 ()()m j TLI W TLI j ==?∑∑ (1) TLI(chl)=10(2.5+1.086ln chl ) (2) TLI(TP)=10(9.436+1.624ln TPl ) (3) TLI(TN)=10(5.453+1.694ln TN ) (4) TLI(SD)=10(5.118-1.94ln SD ) (5) TLI(COD)=10(0.109+2.661ln COD ) 式中，TLI （∑）表示综合营养状态指数；TLI （j ）代表第j 种参数的营养状态指数；W j 为第j 种参数的营养状态指数的相关权重。以chla 为基准参数，则第j 种参数的归一化的相关权重计算公式为： 221ij m ij j r Wj r ==∑ r ij 为第j 种参数与基准参数chla 的相关系数；m 为评价参数的个数。 中国湖泊的chla 与其他参数之间的相关关系r ij 和r 2ij 见表2。 表1 中国湖泊的chla 与其他参数之间的相关关系r ij 和r 2i 值 参数 chla TP TN SD COD Mn r ij 1 0.84 0.82 -0.83 0.83 r 2ij 1 0.7056 0.6724 0.6889 0.6889
为了说明湖泊富营养状态情况, 采用0～100的一系列连续数字对湖泊营养状态进行分级: TL I < 30 贫营养(Oligotropher) 30≤TL I≤50 中营养(Mesotropher) TL I > 50 富营养(Eutropher) 50< TL I≤60 轻度富营养( lighteutropher) 60< TL I ≤70 中度富营养(Middleeutropher) TL I > 70 重度富营养(Hypereutropher) 在同一营养状态下, 指数值越高, 其营养程度越重。 本文档部分内容来源于网络，如有内容侵权请告知删除，感谢您的配合！
叶绿素a测定实验报告 （一）实验目的及意义 水体富营养化可以通过跟踪监测水中叶绿素的含量来实现，其中叶绿素a是所有叶绿素中含量最高的，因此叶绿素a的测定能示踪水体的富营养化程度。 （二）水样的采集与保存 1.确定具体采样点的位置 2.在采样点将采样瓶及瓶盖用待测水体的水冲洗3-5遍 3.将采样瓶下放到距水面0.5-1m处采集水样2.5L 4.在采样瓶中加保存试剂，每升水样中加1%碳酸镁悬浊液1mL 5.将采样瓶拧上并编号 6.用GPS同步定位采样点的位置 （三）仪器及试剂 仪器： 1.分光光度计 2.比色池：10mm 3.过滤装置：过滤器、微孔滤膜（孔径0.45μm，直径60mm） 4.研钵 5.常用实验设备 试剂： 1.碳酸镁悬浮液：1%。称取1.0g细粉末碳酸镁悬浮于100mL蒸馏水中。每次使用时要充分摇匀 2.乙醇溶液 （四）实验原理 将一定量的试样用微孔滤膜过滤，叶绿素会留在滤膜上，可用乙醇溶液提取。 将提取液离心分离后，测定750、663、645、630mm的吸光度，计算叶绿素的浓度。 （五）实验步骤 1.浓缩：在一定量的试样中添加0.2mL碳酸镁悬浮液，充分搅匀后，用直径60mm 的微孔滤膜吸滤.过滤器内无水分后,还要继续抽吸几分钟.如果要延时提取,可把载有浓缩样品的滤膜放在干燥器里冷冻避光贮存。 2. 提取：将载有浓缩样品的滤膜放入研钵中，加入7mL乙醇溶液至滤纸浸湿的程度,把滤膜研碎,再少量地加乙醇溶液，把滤膜完全研碎，然后用乙醇溶液将已磨碎的滤膜和乙醇溶液洗入带刻度的带塞离心管中，使离心管内提取液的总体积不超过10mL，盖上管塞，置于的暗处浸泡24h。 3.离心：将离心管放入离心机中，以4000r/min速度离心分离20min。将上清液移入标定过的10mL具塞刻度管中，加少量乙醇于原提取液的离心管中，再次悬浮沉淀物并离心，合并上清液。此操作重复2-3次，直至沉淀不含色素为止，最后将上清液定容至10mL。 4.测定：取上清液于10mm的比色池中，以乙醇溶液为对照溶液，读取波长750,663,645和630mm的吸光度。
湖泊富营养化与氮磷等营养盐之间的关系 姓名：冯涛学号：5802112013 班级：环工121 摘要：本文主要通过对湖泊氮磷的时空特征和富营养化的关系进行分析。主要包括氮磷的时间动态和空间动态，并且对氮磷等营养盐的来源进行详细的分析，探讨富营养化水体中氮磷的去除机理。 关键字: 富营养化氮磷来源和去除时空特征 湖泊富营养化是一个缓慢的自然过程,但人类活动加速了这一过程。人类活动被认为是富营养化频发的诱发主因。湖泊富营养化过程复杂,影响湖泊富营养化的因素很多, LauandLane(2002)认为水体富营养化是非生物和生物相互作用的复杂过程。湖泊富营养化不仅与氮磷含量有关, 而且氮磷比也是一个重要的影响因子, 氮磷比可影响藻类等浮游植物的生长。有关研究发现不同的营养盐比例可以控制藻类的生长, 生物量以及种群结构。因此, 本文将对我国湖泊氮磷的时空特征和湖泊富营养化的关系进行综合分析。一般说来,当天然水体中总磷大于20毫克每立方米，无机氮大于300毫克每立方米时,就可认为水体处于富营养化状态。富营养化水体中的氮、磷促使水中的藻类急剧生长,大量藻类的生长消耗了水中的氧, 使鱼类、浮游生物因缺氧而死亡,他们的尸体腐烂造成了水质污染。因此去除水体中大量的氮磷是治理富营养化污水的根本。我们通过对氮磷的来源的分析来更好的控制源头，对氮磷的去除机理的探讨来缓解富营养化严重的现状。 一、氮磷等营养盐来源分析 1. 营养盐来源按进入途径可分为外源和内源。外源污染又可分为
两大类: 点源,来自流域的城镇生活污水和工业污染源排放;面源,来自流域的农田径流、畜禽养殖、水产养殖及其他面源。随着点源污染排放的不断达标, 面源污染日益成为水体富营养化的主要来源。内源污染是由于湖底沉积物中液态营养盐向上覆水中释放, 在动力作用下营养盐再悬浮造成的, 在这种因素影响下, 即使大幅度削减外源污染负荷, 在特定条件下( 高温少雨) , 仍可能引起藻类暴发, 所以内源污染成为湖体藻类暴发的关键因素。下面就两类主要的营养盐来源—— 面源和内源分别加以论述。 （1）面源污染 面源污染是继城镇生活污水、工业废水之后的第三大污染源, 而且治理难度比点源治理要复杂得多。我国农业大多数地区还是粗放型管理, 没有达到测土施肥、施药和科学管理的程度。特别是为了取得连续稳定的高产, 耕地的复种指数提高, 化肥施用量激增。另外, 集约化的畜禽养殖和水产养殖, 使大量的动物粪便与饵料残渣进入湖体, 加剧了湖泊的富营养化程度。不断的土地开垦使森林覆盖率下降、湿地面积减少, 水土流失严重。例如巢湖非点源入湖TN, TP 总量占全湖输入量超过68% 和74%。 在诸多面源污染中, 降雨径流污染成为最主要的营养盐来源。大量营养盐在暴雨的冲刷下, 从地表向湖区迁移, 导致径流中的污染物浓度远远超过非暴雨期。以滇池为例, 滇池流域的大清河, 暴雨期悬浮物浓度比平时均值高22 倍, NO-2-N 高达163倍; 宝象河暴雨期最大悬浮物浓度是非暴雨期的106倍。研究者们在这方面做了大量工作,
蚌埠学院 毕业设计(论文)水体富营养化成因及对策
目录 中文摘要 (2) 英文摘要 (2) 1引言 (3) 2水体富营养化及其污染物的来源 (3) 2.1水体富营养化 (3) 2.2水体污染物的来源 (3) 2.2.1非点源污染 (3) 2.2.2点源污染 (5) 2.2.3内源污染 (6) 3水体富营养化的危害及对策 (6) 3.1水体富营养化的危害 (6) 3.2水体富营养化的对策 (7) 3.2.1控制外源性营养物质输入 (7) 3.2.2重点控制农业面源污染 (7)
3.2.3加强治理工业废水和生活污 (8) 3.2.4 减少内源性营养物质负荷 (8) 3.3防治主要的方法有 (8) 3.3.1工程性措施 (8) 3.3.2化学方法 (9) 3.3.3生物性措施 (9) 4小结 (10) 参考文献 (11) 水体富营养化成因及对策 摘要: 从外源( 面源和点源) 和内源的角度分析了导致水体富营养化营养的来源，水体富营养化营养的危害，并根据不同污染源提出了具有针对性的对策。 关键词:富营养化、污染物来源、危害、对策。 Cause and Countermeasures of Eutrophication Abstract：From outside source (point source and point source) and endogenous point of view of
nutrition that led to the source of eutrophication, nutrient eutrophication hazards, and presented according to different sources with the targeted response. Keywords：Eutrophication, pollution sources , hazards and solutions. 水体富营养化成因及对策 1引言 水是人类地球上一个非常重要的介质，它是环境中能量和物质自然循环的载体和必要条件，也是地球生命的基础。由于自然环境的改变和人为频繁的活动而导致海洋、湖泊、河流、水库等储蓄水体中富营养化的发生，是当今世界水污染治理的难题，已成为全球最重要的环境问题之一。全球约有75%以上的封闭型水体存在富营养化问题。因此，探讨和研究水体富营养化的污染源及防治措施具有重要的现实意义和实用价值，为控制水体富营养化现象的产生和蔓延提供依据。 2 水体富营养化及其污染物的来源 2.1水体富营养化 水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，不过这种自然过程非常缓慢。而人为排放含营养物质的工业废水
氮、磷与藻类间的相互关系 摘要:主要介绍了营养元素氮、磷与藻类间的相互关系，包括：氮、磷对藻类生长氮的重要作用；氮磷比对藻类生长的影响，以及藻类增殖的限制因子；藻类的过度增殖与水体富营养化。 关键词：氮；磷；限制因子，水体富营养化 藻类是原生生物界一类真核生物(有些也为原核生物，如蓝藻门的藻类）。主要水生，无维管束，能进行光合作用。体型大小各异，小至长1微米的单细胞的鞭毛藻，大至长达60公尺的大型褐藻。一些权威专家继续将藻类归入植物或植物样生物，但藻类没有真正的根、茎、叶，也没有维管束。藻类分布的范围极广，对环境条件要求不严，适应性较强，在只有极低的营养浓度、极微弱的光照强度和相当低的温度下也能生活。不仅能生长在江河、溪流、湖泊和海洋，而且也能生长在短暂积水或潮湿的地方。从热带到两极，从积雪的高山到温热的泉水，从潮湿的地面到不很深的土壤内，几乎到处都有藻类分布。 藻类生长受物理、化学、生物等多方面因素的影响[1]。大量营养元素可以促进叶绿素a和浮游藻类生物量的剧增，其中氮、磷是影响水中藻类生长的主要因素，在水生生态系统中，氮磷比作为关键因子，常被用来预测藻细胞密度的变化和季节演替[2]。它同时作为一项指标，能代表营养盐对藻类生长的限制水平。有研究表明，适当的营养盐可以控制藻类的生长，生物量以及种群结构，但就氮或磷哪种营养元素作为浮游植物生长的限制因子，目前尚没有统一的结论。在南太平洋，初级生产者通常被认为是氮限制因子[3]。越来越多的研究表明，在其它生态系统中，如东、西地中海，磷可能是最主要的限制因子[3]。在中国，据调查已经有相当数量的湖泊已处于富营养化水平，如巢湖、太湖等。 1.藻类与营养物质N、P 丹麦著名生态学家Jorgensen(1983年)指出浮游藻类的生长是富营养化的关键过程，因此着重研究氮磷负荷与浮游藻类生产力的相互作用和关系，是揭示湖泊富营养化形成机理的主要途径[4]。通常认为，营养元素P和N能够促进藻类的增殖。而大量的研究也表明，总氮、总磷浓度在一定的范围内，叶绿素ａ浓度与总氮、总磷浓度呈正相关[5]。
实验八水体富营养化程度的评价 富营养化(Eutrophication)是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量急剧下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，沉积物不断增多，先变为沼泽，后变为陆地。这种自然过程非常缓慢，常需几千年甚至上万年。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象，可在短期内出现。水体富营养化后，即使切断外界营养物质的来源，也很难自净和恢复到正常水平。水体富养化严重时，湖泊可被某些水生植物及其残骸淤塞，成为沼泽甚至干地。局部海区可变成“死海”，或出现“赤潮”。 植物营养物质的来源广、数量大，有生活污水、农业面源、工业废水、垃圾等。每人每天带进污水中的氮约50 g。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、湖海和地下水体中。 许多参数可用作水体富营养化的指标，常用的有总磷、叶绿素-a含量和初级生产率的大小（见表8-1）。 表8-1 水体富营养化程度划分 富营养化程度初级生产率/mg O2·m·日总磷/ μg·L无机氮/ μg·L 极贫0~136 <0.005 <0.200 贫-中0.005~0.010 0.200~0.400 中137~409 0.010~0.030 0.300~0.650 中-富0.030~0.100 0.500~1.500 富410~547 >0.100 >1.500 一、实验目的 1. 掌握总磷、叶绿素-a及初级生产率的测定原理及方法。 2. 评价水体的富营养化状况。 二、仪器和试剂 1. 仪器
绿色化学实验报告 绿色化学的基本介绍： 绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学” 、“清洁化学” ，，绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生 )原料 ,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术.它可通过使用自然能源,避免给 环境造成负担、避免排放有害物质.利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术 的开发，并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。 背景：传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前全世界每年产生的有害废物达 3 亿吨～ 4 亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。严峻的现实使得各国必须寻找一 条不破坏环境，不危害人类生存的可持续发展的道路。化学工业能否生产出对环境无害的化 学品？甚至开发出不产生废物的工艺？绿色化学的口号最早产生于化学工业非常发达的美国。 1990 年，美国通过了一个“防止污染行动”的法令。1991 年后，“绿色化学”由美国 化学会（ ACS）提出并成为美国环保署（EPA）的中心口号，并立即得到了全世界的积极响 应。 核心： 利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。 按照绿色化学的原则、最理想的化工生产方式是：反应物的原子全部转化为期望的 最终产物。 绿色化学涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。它的主要特点是： 1.充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料； 2.在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放； 3.提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”； 4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。 重要性：迄今为止，化学工业的绝大多数工艺都是20 多年前开发的，当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。近年来，由于化学工业向大气、水和土壤等排放了大 量有毒、有害的物质。以1993 年为例，美国仅按365 种有毒物质排放估算，化学工业的排 放量为 30 亿磅。因此，加工费用又增加了废物控制、处理和埋放。环保监测、达标，事故 责任赔偿等费用。1992 年，美国化学工业用于环保的费用为1150 亿美元，清理已污染地区花去 7000 亿美元。 1996 年美国 Dupont 公司的化学品销售总额为180 亿美元，环保费用为 10亿美元。所以，从环保、经济和社会的要求看，化学工业不能再承担使用和产生 有毒有害物质的费用，需要大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色化学。 绿色化学与催化： 催化剂：催化剂是化学工艺的基础，是许多化学反应实现工业应用的关键。目前大多数化 工产品的生产，均采用了催化反应技术，据统计，约 85%化学品是通过催化工艺生产的，新的 化工过程有 80%以上是依靠催化技术来完成的。特点： 催化剂只能实现热力学上可以发生的反应。 催化剂只能缩短或延长到达平衡的时间，而不能改变转化率。 催化剂具有选择性。 催化剂是第一步的反应物，最后一步的产物，即经过一次化学循环后又恢复到原来的组 成。 绿色催化剂定义： 绿色化学要求化学品的生产最大限度地合理利用资源，最低限度地产生环境污染和最大
植物缺少氮磷钾等营养元素的症状 (一)氮 根系吸收的氮主要就是无机态氮,即铵态氮与硝态氮,也可吸收一部分有机态氮,如尿素。 氮就是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分,而这三者又就是原生质、细胞核与生物膜的重要组成部分,它们在生命活动中占有特殊作用。因此,氮被称为生命的元素。酶以及许多辅酶与辅基如NAD+、NAＤP+、FAD等的构成也都有氮参与。氮还就是某些植物激素如生长素与细胞分裂素、维生素如B1、B2、Ｂ6、PＰ等的成分,它们对生命活动起重要的调节作用。此外,氮就是叶绿素的成分,与光合作用有密切关系。由于氮具有上述功能,所以氮的多寡会直接影响细胞的分裂与生长。 当氮肥供应充足时,植株枝叶繁茂,躯体高大,分蘖(分枝)能力强,籽粒中含蛋白质高。植物必需元素中,除碳、氢、氧外,氮的需要量最大,因此,在农业生产中特别注意氮肥的供应。常用的人粪尿、尿素、硝酸铵、硫酸铵、碳酸氢铵等肥料,主要就是供给氮素营养。 缺氮时,蛋白质、核酸、磷脂等物质的合成受阻,植物生长矮小,分枝、分蘖很少,叶片小而薄,花果少且易脱落;缺氮还会影响叶绿素的合成,使枝叶变黄,叶片早衰甚至干枯,从而导致产量降低。因为植物体内氮的移动性大,老叶中的氮化物分解后可运到幼嫩组织中去重复利用,所以缺氮时叶片发黄,由下部叶片开始逐渐向上,这就是缺氮症状的显著特点。 氮过多时,叶片大而深绿,柔软披散,植株徒长。另外,氮素过多时,植株体内含糖量相对不足,茎秆中的机械组织不发达,易造成倒伏与被病虫害侵害。 (二)磷 磷主要以H2PO4-或HＰO４2-的形式被植物吸收。吸收这两种形式的多少取决于土壤pH。pH<７时,H2P Ｏ4-居多;pＨ＞7时,HPＯ42-较多。当磷进入根系或经木质部运到枝叶后,大部分转变为有机物质如糖磷脂、核苷酸、核酸、磷脂等,有一部分仍以无机磷形式存在。植物体中磷的分布不均匀,根、茎的生长点较多,嫩叶比老叶多,果实、种子中也较丰富。 磷就是核酸、核蛋白与磷脂的主要成分,它与蛋白质合成、细胞分裂、细胞生长有密切关系;磷就是许多辅酶如NAD+、ＮADP+等的成分,它们参与了光合、呼吸过程;磷就是AMP、ＡDP与ＡTP的成分;磷还参与碳水化合物的代谢与运输,如在光合作用与呼吸作用过程中,糖的合成、转化、降解大多就是在磷酸化后才起反应的;磷对氮代谢也有重要作用,如硝酸还原有ＮAＤ＋与FAD的参与,而磷酸吡哆醛与磷酸吡哆胺则参与氨基酸的转化;磷与脂肪转化也有关系,脂肪代谢需要NADＰH、ATP、ＣoA与NＡD+的参与。 由于磷参与多种代谢过程, 而且在生命活动最旺盛的分生组织中含量很高,因此施磷对分蘖、分枝以及根系生长都有良好作用。由于磷促进碳水化合物的合成、转化与运输,对种子、块根、块茎的生长有利,故马铃薯、甘薯与禾谷类作物施磷后有明显的增产效果。由于磷与氮有密切关系,所以缺氮时,磷肥的效果就不能充分发挥。只有氮磷配合施用,才能充分发挥磷肥效果。总之,磷对植物生长发育有很大的作用,就是仅次于氮的第二个重要元素。 缺磷会影响细胞分裂,使分蘖分枝减少,幼芽、幼叶生长停滞,茎、根纤细,植株矮小,花果脱落,成熟延迟;缺磷时,蛋白质合成下降,糖的运输受阻,从而使营养器官中糖的含量相对提高,这有利于花青素的形成,故缺磷时叶子呈现不正常的暗绿色或紫红色,这就是缺磷的病症。
水体富营养化的现状与防治 摘要：由于大量使用化肥及排放各类污水，已造成许多湖泊，河流水体氮磷严重污染造成水体富营养化，导致了水质恶化，严重影响了周边居民饮用水安全。水体的富营养化是当今社会面临的重大环境问题之一[1]，已成为经济社会发展的重要影响因素，经济而有效的控制水体富营养化已经成为当代亟待解决的环境问题。本文通过对水库水体富营养化现状和原因分析表明，氮、磷是引起水库富营养化的主要因素。指出预防水库水体富营养化，应对水源保护区内的污染源进行综合治理，严格控制入库污染物排放。同时提出了对已经形成富营养化的水体进行有效治理的措施。 关键词：水体富营养化；环境问题；防治对策 1.水体富营养化及其危害 随着社会发展进程的加快，人类生产、生活污水排放的日益增多，水体的富营养化问题也越来越严重。水体富营养化是指水体中生物所需的氮、磷等无机营养物质含量过剩的现象。氮、磷是导致湖泊、水库、海湾等缓流水体富营养化的主要原因[2]。磷是藻类等的细胞合成所必需的，也是构成核酸、脂肪、蛋白质的重要成分，在能量代谢种起着十分重要的作用。水体富营养化的结果会导致以藻类为主体的水生植物大量的繁殖，影响水体的透明度和水中植物正常的光合作用。藻类的呼吸作用，和藻类死亡被需氧微生物分解都需要氧气，导致水体中的溶解氧含量大大降低，使水体长期处于缺氧状态中，造成鱼类等水生生物的死亡，水质浑浊发臭等最终破坏湖泊生态系统[3]。对人类工业，生活，灌溉用水都有不利影响。因富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐，人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，也会中毒致病[4]。 富营养化本身是一个自然过程[5]，但因为人类社会的发展，将大量污水在未经处理的状况下直接排入水体，就加速了富营养化这一过程。则这样的富营养化称为人为富营养化。 2.我国的水体富营养化污染现状 第1页（共5页）
第8卷第6期 2009年11月杭州师范大学学报(自然科学版)Journal o f Hangzhou N ormal University(Natural S cience E dition)V ol.8N o.6N ov.2009收稿日期:2009 09 01 基金项目:浙江省教育厅计划资助项目(0686XP67).作者简介:王晓玥(1971 ),女,浙江湖州人,副教授,硕士,主要从事污染生态学研究.E mail:w angxy419@https://www.doczj.com/doc/7f18646036.html,.文章编号:1674 232X (2009)06 0453 04 富营养化水体中氮磷物质与光谱反射率的相关性分析 王晓玥 (杭州师范大学生命与环境科学学院,浙江杭州310036) 摘 要:利用F ieldSpec H andH eld 地物光谱仪对不同的富营养化水体进行反射光谱测量和同步水质采样 分析,通过研究水体反射光谱的特征,分析了光谱反射率与总氮、总磷浓度之间的关系.结果表明:光谱反射率比 R 640/R 447与总氮浓度、R 703/R 447与总磷浓度的线性相关程度较好,并以此分别建立了两者的反演模型. 关键词:富营养化水体;氮磷浓度;光谱反射率;反演模型 中图分类号:X832 文献标志码:A 随着经济和城市化的迅速发展,水体富营养化趋势日益严重.及时准确地了解水体富营养化的状况及其变化趋势,对于正确评价水体质量,寻求改善生态环境的途径和措施,具有重要意义.国内外大量实践表明,遥感监测因其监测范围广、速度快、成本低、便于长期动态监测等特点,逐渐成为水质监测的有效手段[1 6] . 水质遥感监测是通过研究水体反射光谱特征与水质参数浓度之间的关系,建立水质参数反演算法进行的[7].目前可遥感的水质参数包括叶绿素、悬浮物及与之相关的水体透明度、浑浊度,但对可溶性有机物、化学需氧量、总氮、总磷等富营养化表征参数的光谱特性分析和定量遥感监测研究较少[8].在此选取总氮(T N)、总磷(TP)作为研究对象,旨在通过分析水体光谱反射率特征,建立水体反射率与TN 、T P 浓度之间的反演模型,为水体污染的遥感分析及监测提供理论基础和方法依据.1 采样与分析 研究区域位于杭州市下沙经济开发区.此处汇集造纸、橡塑、食品、制药等众多工厂企业,水体富营养化比较严重.经前期大量采样及水质分析,选取了水质比较稳定的7个采样点,进行水体反射光谱测量和同步水质采样分析.光谱测量采用美国ASD 公司的FieldSpec H andheld 地物光谱仪,在每个采样点进行水面离水辐射率的测定.该光谱仪光谱范围为325~1075nm,光谱采样间隔为1.6nm,分辨率为3.5nm.测量时天气阴,无风,水面基本平静.水面离水辐射率由仪器在距离水面约60cm 处测得,观测平面与太阳入射平面的角度为90度,仪器与水面法线方向的夹角为45度,每一水样在同一波长处扫描15次.每一采样点分别测定水面、天空和参考板的反射率. 在每一采样点使用标准采样器,从水面至水下20cm 处同步进行水质采样.在实验室中分析水样参数,其中TN 采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法、TP 采用钼酸铵分光光度法[9].结果显示,各采样点 TN 浓度变化较大,从1.49~6.95mg /L,T P 浓度为0.22~2.13mg/L,已达中度至重度富营养状态 [10].