实验1水体富营养化程度的评价
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富营养化评价方法
富营养化评价方法通常包括以下几个方面:
1. 水质评价:通过监测水体中的氮、磷等养分含量,以及水体的浑浊度、溶解氧含量等指标,来评估水体富营养化的程度。
2. 植物评价:通过调查和监测水体中的水生植物种类、数量和分布情况,以及植物的生长状况和富营养化相关的指标(如叶绿素含量),来评估富营养化对水生植物群落的影响。
3. 浮游植物评价:通过监测水体中的浮游植物种类、数量和分布情况,以及浮游植物的生长状况和富营养化相关的指标(如叶绿素含量),来评估富营养化对浮游植物群落的影响。
4. 湖泊营养状态指数(TN/TP比值):通过测量水体中的总氮(TN)和总磷(TP)的浓度,计算出TN/TP的比值,来评估水体的富营养化状态。
较高的TN/TP比值通常表示水体富营养化程度较高。
5. 富营养化指数(TSI):TSI是一种综合评价指标,通过综合考虑水质、植物和浮游植物等多个方面的指标,来评估水体富营养化的程度。
不同的TSI计算方法会根据具体的指标和参数设定不同的权重。
这些评价方法可以单独或组合使用,根据具体情况选择最合适的评价方法,从而有效评估富营养化的程度。
水体富营养化环境影响评价(一)摘要:环境影响评价简称环评,是指对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估,提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施,进行跟踪监测的方法与制度。
通俗说就是分析项目建成投产后可能对环境产生的影响,并提出污染防止对策和措施。
水体富营养化环境影响评价是规划和建设项目水环境影响评价的重要内容。
鉴于此,本文援引其他文献,就水体富营养化环境影响评价予以浅议。
关键词:环保水环境环境影响评价0引言水体富营养化主要指人为因素引起的湖泊、水库中氮、磷增加对其水生生态产生不良的影响。
富营养化是一个动态的复杂过程。
一般认为,水体磷的增加是导致富营养化的主因,但富营养化亦与氮含量、水温及水体特征(湖泊水面积、水源、形状、流速、水深等)有关。
1流域污染源调查根据地形图估计流域面积;通过水文气象资料了解流域内年降水量和径流量;调查流域内地形地貌和景观特征,了解城区、农区、森林和湿地的面积和调查污染物点源和面源排放情况。
水中总磷的收支数据可用输出系数法和实际测定法获得。
输出系数法:这种方法是根据湖泊形态和水的输出资料,湖泊周围不同土地利用类型磷输出之和,再加上大气沉降磷的含量,推测湖泊总磷浓度、径流图、湖泊容积和水面积,估计湖泊水力停留时间和更新率,进而估计湖泊总磷的全年负荷量。
要预测湖泊总磷浓度,除需要了解水量收支外,还需要了解污水排入磷的含量。
实测法:是精确测定所有水源总磷的浓度和输入、输出水量,需历时一年。
湖泊水量收支通用式为:输入量=输出量+△储存量湖水输入量是河流、地下水输入,湖面大气降水、河流以外的其他地表径流量和污水直接排入量的总和;输出量是河道出水、地下渗透、蒸发和工农业用水的总和。
其中河流进出水量、大气降水量和蒸发量一般可从水文气象部门监测资料获得,有关各类水中磷浓度需要定期测定。
地下水输入与输出较难确定,但不能忽略。
估计地下水进出量的一种方法就是通过流量网的测量,用下式计算地下水量:Q=K·I·A(8-2)式中,Q——地下水输入或输出量;K——水的电导率;I——水流的坡度;A——地下水流截面积。
农业与生态环境98科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N当水体中氮、磷等营养物质过量时,就会出现富营养化的情况,这时水中某些藻类和水生植物会异常增殖,致使水质变坏等,严重破坏了水生生态系统。
水体富营养化一般发生在水体流动性不高且水体更新时间较长的水域。
而这种水体现象在我国很严重。
淡水水域中,大部分的湖泊及水库都出现过富营养化(也被称作为“水华”),而“赤潮”(就是海域的水体富营养化)也不容乐观。
20世纪以前,只有少数海域发生过赤潮;而进入21世纪后,除去个别海域(比如:南海)还好,剩下的其他海域都经常爆发大面积的赤潮。
而这种现象现在还在往更频繁、更大面积、更恶劣的趋势发展[1]。
目前,世界上大多数发达国家都对水体富营养化的问题引起了很大的重视,很多的权威专家对此问题都进行了比较全面系统的研究。
而该文主要就采用王维[2]的方法之一模糊综合评价法进行评价,进而采取相应措施进行调控降低水体富营养化程度。
1 问题重述水体富营养化在全世界都很普遍。
而现在,随着世界的发展,人口数量增长迅速,生态环境也终将会受到更大的影响。
伴随着水生生态环境被破坏,人类的生活质量将受到影响,人类的身体也将会受到危害。
而我国是一个多湖泊、水库以及海域的国家,对于水体富营养化的问题尤为重要,为此,有必要对水体富营养化的问题设计合理的指标体系,建立模型进行分析,并提出可行有效的建议。
2 水体富营养化的问题分析2.1 水体富营养化的成因分析水体富营养化是由于水体中含有的氮、磷等可利用的营养物质较多,导致藻类繁殖泛滥而造成的。
根据研究发现:氮、磷等营养物质的来源比较繁琐,所以水体富营养化的形成伴随着很多的因素,自然因素算一个,人为因素也算一个[1]。
2.1.1 自然因素除了营养物质之外,还有一些自然因素也会促使水体出现富营养化问题,比如:冰体的深度,流度及气候环境等因素。
水体富营养化评价标准水体富营养化是指水体中富含大量营养物质,特别是氮、磷等营养盐,导致水体生物生长异常旺盛,水质恶化,水生态系统失衡的现象。
富营养化不仅影响水质,还对水生态环境造成严重破坏,因此对水体富营养化进行评价具有重要的意义。
本文将从水体富营养化的定义、影响因素、评价指标和方法等方面进行探讨。
一、水体富营养化的定义。
水体富营养化是指由于外源性氮、磷等营养物质的输入过量,导致水体中富含营养物质,从而引发水生态系统失衡,水质恶化的现象。
富营养化的主要表现是水体中藻类、水生植物等生物大量繁殖,引发水华、赤潮等现象,严重影响水体的透明度、溶解氧含量等水质指标,破坏水生态系统的平衡。
二、水体富营养化的影响因素。
1. 氮、磷等营养物质的输入,工业废水、农业化肥、城市污水等都是导致水体富营养化的主要原因,其中以农业面源污染为主要来源。
2. 水体环境条件,水温、光照、流速等环境条件对水体富营养化的发展起着重要作用,适宜的环境条件有利于富营养化的发展。
3. 水体生物群落,水体中的浮游植物、底栖生物等对水体富营养化的发展也有一定影响,它们的数量和种类会影响水体中营养物质的吸收和释放。
三、水体富营养化的评价指标。
1. 溶解氧含量,富营养化会导致水体中藻类大量繁殖,消耗大量溶解氧,导致水体溶解氧含量下降。
2. 叶绿素a含量,叶绿素a是藻类的主要色素,其含量可以反映水体中藻类的数量和分布情况。
3. 透明度,富营养化会导致水体中藻类大量繁殖,使水体透明度下降,影响水生态系统的正常运行。
4. 水华发生频率,水华是富营养化的一种表现形式,通过水华发生频率可以评价水体富营养化的程度。
四、水体富营养化的评价方法。
1. 实地调查,通过实地采样、监测和调查,获取水体中营养盐、叶绿素a含量、水华发生情况等数据,对水体富营养化进行评价。
2. 水质模型模拟,利用水质模型对水体富营养化进行模拟和预测,通过模型模拟可以更加客观地评价水体富营养化的程度。
水体富营养化的指标
富营养化或水体中富含营养物质会对水体的健康和生态产生负面影响。
有几个指标可用于衡量水体中的富营养化程度:
1.叶绿素-a浓度:叶绿素-a是一种存在于藻类和其他水生植物中的色素,其在水体中的
浓度常被用作营养富集的指标。
高水平的叶绿素-a可能表明存在过量的营养物质,这可能导致藻华和其他形式的氧气消耗。
2.总磷和氮浓度:磷和氮是水生植物生长所必需的两种营养素,但过量会导致富营养化。
测量水体中磷和氮的总浓度可以指示营养富集水平。
3.溶解氧(DO)水平:水生生物呼吸需要氧气,水体中溶解氧(DO)水平低可能是富
营养化的标志。
水中过量的营养物质会导致藻类和其他水生植物过度生长,这会在分解时耗尽水中的氧气。
4.pH值:水体的pH值是衡量其酸度或碱度的指标。
水体pH值的变化可能是富营养化的
标志,因为过量的营养物质会改变水的化学平衡。
5.底栖大型无脊椎动物:底栖大型无脊椎动物是生活在水体沉积物中的小动物,对水质变
化敏感。
某些种类的大型无脊椎动物的存在与否可用作富营养化的指标。
水体富营养化实验报告范文《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;(5)、往12支消解管中加入过硫酸钾,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)、向消解管中加入抗坏血酸,混匀30秒后,加入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: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: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):某1=(/式中:某1:磷的含量(mg/L);S11:水样S1的吸光度;某1=(=L最终结果如下表:表3水样总磷含量测定结果四、结论1、实验数据分析由R2=R2〉标准曲线的R2大于,相关性一般。
水体富营养化程度分析评价水体富营养化(eutrophication)是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。
提到富营养化,普遍想到的就是营养盐总磷、总氮超标。
诚然,总磷总氮等营养盐是发生富营养化的必要条件。
如果水体中总磷总氮浓度很低,不可能发生富营养化;但是,反之则不然,水体中总磷总氮浓度的升高,并不一定能发生富营养化问题。
富营养化发生发展是由于水体整个环境系统出现失衡,导致某种优势藻类大量繁殖生长的过程。
因此,了解富营养化的发生机理和发生条件,实质上需要了解的是藻类生长繁衍的过程。
尽管对于不同的水域,由于区域地理特性、自然气候条件、水生生态系统和污染特性等诸多差异,会出现不同的富营养化表现症状,也即出现不同的优势藻类种群,并连带出现各种不同类型的水生生物种类的失衡。
但是,富营养氧化发生所需的必要条件基本上是一样的,最主要影响因素可以归纳为以下三个方面:(1)总磷、总氮等营养盐相对比较充足;(2)缓慢的水流流态;(3)适宜的温度条件;只有在三方面条件都比较适宜的情况下,才会出现某种优势藻类"疯"长现象,爆发富营养化。
其中的水流流态主要指以流速、水深为要素的水流结构。
一、水体富营养化的主要原因:水体富营养化的根本原因是营养物质的增加。
一般认为主要是磷,其次是氮,可能还有碳、微量元素或维生素等。
受控生态系统装置和试验湖区的研究结果表明磷是主要“限制因子”。
Vollenweider等关于磷负荷和初级生产关系的研究也表明磷的重要性.在氮磷比低于10: 1时,或在某个季节,氮也可能成为限制因子。
导致富营养化的营养物按其来源可分为点源和非点源(或面源)。
前者是排放集中、位置固定的污染源,也较容易测定:非点源污染是通过地表径流、降水、地下水等进入水体,较难以测定和控制。
实验五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,可以在短期内出现。
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,湖泊可被某些繁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”现象。
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,常用的是总磷、叶绿素-a含量和初级生产率的大小(见表7-1)。
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。
1. 仪器(1) 可见分光光度计。
(2) 移液管:1 mL、2 mL、10 mL。
(3) 容量瓶:100 mL、250 mL。
(4) 锥型瓶:250 mL。
(5) 比色管:25 mL。
(6) BOD瓶:250 mL。
(7) 具塞小试管:10 mL。
(8) 玻璃纤维滤膜、剪刀、玻棒、夹子。
(9) 多功能水质检测仪。
2. 试剂(1) 过硫酸铵(固体)。
(2) 浓硫酸。
(3) 1 mol/L 硫酸溶液。
(4) 2 mol/L 盐酸溶液。
(5) 6 mol/L氢氧化钠溶液。
(6) 1%酚酞:1 g酚酞溶于90 mL乙醇中,加水至100 mL。
(7) 丙酮:水(9:1)溶液。
(8) 酒石酸锑钾溶液:将4.4 g K(SbO)C4 H4 O6 ·1/2H2 O溶于200 mL蒸馏水中,用棕色瓶在4℃时保存。
(9) 钼酸铵溶液:将20g (NH4 )6M O7 O24 ·4 H2 O溶于500 mL蒸馏水中,用塑料瓶在4℃时保存。
(10) 抗坏血酸溶液:0.1 mol/L(溶解1.76 g抗坏血酸于100 mL蒸馏水中,转入棕色瓶,若在在4℃时保存,可维持一个星期不变)。
(11)混合试剂:50 mL 2 mol/L硫酸、5 mL酒石酸锑钾溶液、15 mL钼酸铵溶液和30 mL抗坏血酸溶液。
混合前,先让上述溶液达到室温,并按上述次序混合。
在加入酒石酸锑钾或钼酸铵后,如混合试剂有浑浊,须摇动混合试剂,并放置几分钟,至澄清为止。
若在4℃下保存,可维持1个星期不变。
(12) 磷酸盐储备液(1.00 mg/mL磷):称取1.098 g KH2 PO4,溶解后转入250 mL容量瓶中,稀释至刻度,即得1.00 mg/mL磷溶液。
(13) 磷酸盐标准溶液:量取1.00 mL储备液于100 mL容量瓶中,稀释至刻度,即得磷含量为10 μg / mL的工作液。
1. 磷的测定(1)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。
砷酸盐与磷酸盐一样也能生成钼蓝,0.1 μg/mL的砷就会干扰测定。
六价铬、二价铜和亚硝酸盐能氧化钼蓝,使测定结果偏低。
(2)步骤①水样处理:水样中如有大的微粒,可用搅拌器搅拌2~3 min,以至混合均匀。
量取100 mL水样(或经稀释的水样)2份,分别放入250 mL锥型瓶中,另取100 mL蒸馏水于250 mL锥型瓶中作为对照,分别加入1 mL 2 mol/L H2 SO4,3 g (NH4 )2 S2 O8,微沸约1 h,补加蒸馏水使体积为25~50 mL(如锥型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6 mol/L NaOH将溶液中和至微红色。
再滴加2 mol/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10 min,加水稀释至刻度再摇匀,放置10 min,以试剂空白作参比,用1cm比色皿,于波长880 nm处测定吸光度(若分光光度计不能测定880 nm处的吸光度,可选择710 nm波长)。
②标准曲线的绘制:分别吸取10 μg / mL磷的标准溶液0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00 mL于50 mL比色管中,加水稀释至约25 mL,加入1 mL 混合试剂,摇匀后放置10 min,加水稀释至刻度,再摇匀,10 min后,以试剂空白作参比,用1 cm比色皿,于波长880 nm处测定吸光度。
(3)结果处理由标准曲线查得磷的含量,按下式计算水中磷的含量:式中,P为水中磷的含量,g/L;Pi为由标准曲线上查得磷含量,μg;V为测定时吸取水样的体积(本实验V=25.00mL)。
2.生产率的测定(1)原理绿色植物的生产率是光合作用的结果,与氧的产生量成比例。
因此测定水体中的氧可看作对生产率的测量。
然而在任何水体中都有呼吸作用产生,要消耗一部分氧。
因此在计算生产率时,还必须测量因呼吸作用所损失的氧。
本实验用测定2只无色瓶和2只深色瓶中相同样品内溶解氧变化量的方法测定生产率。
此外,测定无色瓶中氧的减少量,提供校正呼吸作用的数据。
(2)实验过程①取四只BOD瓶,其中两只用铝箔包裹使之不透光,这些分别记作“亮”和“暗”瓶。
从一水体上半部的中间取出水样,测量水温和溶解氧。
如果此水体的溶解氧未过饱和,则记录此值为Oi,然后将水样分别注入一对“亮”和“暗”瓶中。
若水样中溶解氧过饱和,则缓缓地给水样通气,以除去过剩的氧。
重新测定溶解氧并记作Oi。
按上法将水样分别注入一对“亮”和“暗”瓶中。
②从水体下半部的中间取出水样,按上述方法同样处理。
③将两对“亮”和“暗”瓶分别悬挂在与取水样相同的水深位置,调整这些瓶子,使阳光能充分照射。
一般将瓶子暴露几个小时,暴露期为清晨至中午,或中午至黄昏,也可清晨到黄昏。
为方便起见,可选择较短的时间。
④暴露期结束即取出瓶子,逐一测定溶解氧,分别将“亮”和“暗”瓶的数值记为O L和O d。
(3)结果处理①呼吸作用:R=氧在暗瓶中的减少量= O i - O d净光合作用:P n=氧在亮瓶中的增加量= O L - O i总光合作用:P g = 呼吸作用+ 净光合作用= (O i - O d)+(O L - O i)= O L - O d②计算水体上下两部分值的平均值。
③通过以下公式计算来判断每单位水域总光合作用和净光合作用的日速率:ⅰ、把暴露时间修改为日周期日Pg′(mg O2 ·L-1·日-1) = P g ×每日光周期时间/暴露时间ⅱ、将生产率单位从mg O2 /L 改为mg O2 /m2,这表示1 m2水面下水柱的总产生率。
为此必须知道产生区的水深:日P g"(mg O2 · m-2·日-1) = P g ×每日光周期时间/暴露时间× 103×水深( m )103是体积浓度mg/L换算为mg/m3的系数。
ⅲ、假设全日24 h呼吸作用保持不变,计算日呼吸作用日R(mg O2 · m-2·日-1)= R × 24/暴露时间(h )× 103×水深(m)ⅳ、计算日净光合作用:日P n(mg O2 ·L-1·日-1)= 日P g–日R④假设符合光合作用的理想方程(CO2 + H2 O CH2 O +O2),将生产率的单位转换成固定碳的单位:日P m(mg C· m-2·日-1)= 日P n(mg O2 m-2·日-1)× 12/323.叶绿素- a的测定(1)原理测定水体中的叶绿素-a的含量,可估计该水体的绿色植物存在量。
将色素用丙酮萃取,测量其吸光度值,便可以测得叶绿素- a的含量。
(2)实验过程①将100~500 mL水样经玻璃纤维滤膜过滤,记录过滤水样的体积。
将滤纸卷成香烟状,放入小瓶或离心管。
加10 mL或足以使滤纸淹没的90%丙酮液,记录体积,塞住瓶塞,并在4℃下暗处放置4 h。
如有浑浊,可离心萃取。
将一些萃取液倒入1 cm玻璃比色皿,加比色皿盖,以试剂空白为参比,分别在波长665 nm和750 nm处测其吸光度。
、②加1滴2 mol/L盐酸于上述两只比色皿中,混匀并放置1 min,再在波长665 nm和750 nm处测定吸光度。
(3)结果处理酸化前:A=A665-A750酸化后:A a=A665a-A750a在665 nm处测得吸光度减去750 nm处测得值是为了校正浑浊液。
用下式计算叶绿素- a的浓度(μg/L):根据测定结果,评价水体富营养化状况。
1.水体中氮、磷的主要来源有哪些?2.在计算日生产率时,有几个主要假设?3.被测水体的富营养化状况如何?。