1. 研究目的与意义
本课题主要针对冬季玄武湖的水样进行取样分析,考察采样区域内不同形态磷的浓度变化,分析主要指标为有机磷、无机磷和总磷含量,通过查阅资料分析不同取样位点浓度变化的可能性原因,并对该区域水体进行富营养化的初步评估。
2. 国内外研究现状分析
随着社会的发展,人们的环境意识逐渐增强,对于水这一与人类生存、发展关系极为密切的环境因素的关注尤为突出。近年来在可利用的河流、湖泊中,有一部分已经出现污染和富营养化现象,使可利用水资源进一步减少,针对这一问题各国学者对水的富营养化问题进行了不懈的研究,大多数人认为,磷和氮是引起富营养化的主要因素。为此,各国相继采取限磷、禁磷措施。富营养化水体功能恢复的研究表明,在削减外源负荷后,内源磷负荷成为水体的主要磷污染源。由于内源磷负荷影响面积打、作用时间长,因此控制内源磷负荷是湖内治理,加速恢复过程的关键。
湖泊营养化是由于湖泊接纳过量的氮、磷等营养物质,使藻类等水生生物异常繁殖,水体透明度和溶解氧量降低,加速湖泊老化,使水体的生态系统和生态功能受到阻碍、破坏。有关水体富营养化现象和水华爆发机制的研究在很大程度上依赖于对湖泊上覆水沉积物界面营养盐,特别是营养限制因子磷和氮的生物地球化学过程特点的理解和认识(吴丰昌等,1996;Polona Vreca 等,2003;汪福顺等,2003)。从外部输入湖泊中的磷以可溶性和不溶性的混合物进入水体,被动植物吸收利用或通过吸附、沉积作用转移到沉积物中,沉积物成为湖泊中重要的磷蓄积库,进入沉积物的磷不只是简单堆积,当温度、溶解氧、风浪扰动和光照等环境条件适宜时,沉积物中的磷进入沉积物间隙水中,进而通过扩散作用到上覆水体重新参加循环,因此,磷成为水体浮游藻类生长和造成湖泊水体富营养化的最重要控制因子之一(金相灿等,1990;David 等,1998;隋少峰等,2001;王雨春等,2000;HudosnJ 等,2000),在富营养化的过程中起着十分重要的作用。
3. 研究的基本内容与计划
内容:1.总磷的测定孔雀绿-磷钼杂多酸分光光度法: (1)样品预处理取混匀水样25.0ml于50ml具塞鼻塞管中,加4ml5%过硫酸钾溶液,加塞并用纱布包扎好,置于压力锅中,于120℃下消解30min,取出放冷,供水中总磷测定。(2)标准曲线的绘制 取数支50ml具塞比色管,分别加入磷酸盐标准使用溶液0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00ml,加水至50ml。用移液管加入5.0ml显色剂,再加入1.0ml1%PVA溶液,混匀。放置10min,用2cm比色皿,在620nm波长处以零浓度溶液为参比,测量吸光度。(3)样品测定 取适量经预处理后的水样(含磷量不超过15μg),用水稀释至标线,以下按绘制标准曲线步骤进行显色和测量,减去空白试验的吸光度,并从校准曲线上查出含磷量。(4)空白试验 以水代替水样,按相同步骤,进行全程序空白测定。2.有机磷的测定钼锑抗分光光度法: (1)水样的预处理 吸取水样250ml置于500ml分液漏斗中,加入氯化钠8g,用30ml氯仿分三次进行萃取。将氯仿萃取液合并于150ml烧杯中,加入5mol/L硫酸1ml,10%过硫酸钾5ml,蒸馏水25ml,在电热板上低温加热,先将氯仿蒸发干净,然后微沸30分钟,冷却至室温,移入25ml比色管中,用水稀释至刻度线,摇匀。(2)样品分析 向上述预处理好的水样(含磷量不超过20μg)加入1.0ml抗坏血酸溶液,混匀,30秒后加入2.0ml钼酸盐溶液,充分摇匀,放置15分钟。用10mm或30mm的比色皿,于700nm波长处,以零浓度溶液作为参比,测定吸光度。(3)空白试验 以水代替水样,按相同步骤,进行空白实验。(4)标准曲线的绘制 于6个500的分液漏斗中,加入适量的实验用水,分别加入有机磷标准使用液0、0.5、1.0、3.0、5.0、10.0ml,磷的含量分别为0、0.50、1.00、3.00、5.00、10.00μg,加水至250ml。然后按水样的测定步骤进行测定,以磷的含量为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线。3.无机磷的测定钼兰比色法: (1)用移液管取10ml过滤后水样于50ml比色管中,加入1ml5%柠檬酸氢二铵,再加入5ml1%亚硫酸钠、5ml硫酸-钼酸钠溶液,稀释至20ml混匀,在沸水浴中煮沸10min后加入1ml100mg/L抗坏血酸,混匀,煮沸10min用流水冷却,用脱盐水稀释至刻度,混匀后用2cm比色皿,于660nm波长处,以试剂空白做参比,测其吸光度。(2)标准曲线的绘制 取一组50ml比色管分别加入磷酸根工作液0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0ml,加水稀释至10ml左右,然后按水样的测定步骤进行测定,以磷酸根含量为纵坐标,吸光度为横坐标绘制标准曲线。计划:1.选题、接收任务书:11月20日12月31日2.收集资料:2月1日3月1日3.去玄武湖采集水样:3月2日4.完成开题报告和文献综述:3月3日3月15日5.在实验室进行实验并完成论文:3月16日5月21日6.答辩:6月8日6月21日
4. 研究创新点
目前关于水体富营养化的研究论文大部分都是关于水体中总氮总磷的含量分析或者磷的区域分布等。本课题的研究对象增添了有机磷和无机磷,通过查阅资料与分析实验结果,对该区域水体进行富营养化的初步评估。
