發(fā)布時間：2023-08-02 16:36:57
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的化學(xué)耗氧量的測定樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
[關(guān)鍵詞]工業(yè)廢水 COD 測定方法 高錳酸鉀 重鉻酸鉀
中圖分類號：TE992.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）21-0345-02
化學(xué)需氧量（COD），是在一定的條件下，采用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時，所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個指標(biāo)。水中的還原性物質(zhì)有各種有機(jī)物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等。但主要的是有機(jī)物。因此，化學(xué)需氧量（COD）又往往作為衡量水中有機(jī)物質(zhì)含量多少的指標(biāo)?；瘜W(xué)需氧量越大，說明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重。 化學(xué)需氧量（COD）的測定，隨著測定水樣中還原性物質(zhì)以及測定方法的不同，其測定值也有不同。目前應(yīng)用最普遍的是酸性高錳酸鉀氧化法與重鉻酸鉀氧化法。
讀取儀器顯示數(shù)值，按下式計算：CODcr（O2，mg/L）=COD讀數(shù)10/V式中：V――水樣體積（mL）
一、高錳酸鉀法測定化學(xué)需氧量
1、測定原理
KMnO4在強(qiáng)酸性溶液中表現(xiàn)為強(qiáng)氧化劑：
MnO4-+8H++5e-=Mn2++4H2O E0=1.51V
在中性或弱酸性溶液中：
MnO4-+4H++3e-=MnO2+2H2O E0=0.59V
在中性或弱堿性溶液中：
MnO4-+2H2O+3e-=MnO2+4OH- E0=0.59V
在強(qiáng)堿性溶液中，是較弱的氧化劑：
MnO4-+e-=MnO42- E0=0.56V.
在酸性條件下，高錳酸鉀具有很高的氧化電位。因此它能將溶液中多數(shù)有機(jī)物氧化，并以化學(xué)耗氧量表示。以比較水中有機(jī)物含量的大小?；瘜W(xué)耗氧量的測定，如以高錳酸鉀作氧化劑，通常有兩種方法：酸性條件下和堿性條件下，兩者都以煮沸為主。
2、測定方法
I、在酸性溶液中測定化學(xué)耗氧量。
高錳酸鉀在酸性中呈較強(qiáng)的氧化性，在一定條件下（煮沸過程中），使水中還原性物質(zhì)被氧化，反應(yīng)式如下：
4MnO4-+5C+12H+=4Mn2++5CO2+6H2O
然后加入過量的草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液還原未反應(yīng)的高錳酸鉀：
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O
再以高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴過量的草酸鈉，利用水樣消耗的高錳酸鉀的量，計算水中還原性物質(zhì)的量。從而求得水中的需氧量。用氧含量（mg/L）表示。實驗步驟：
（1）量取適量水樣置于250mL錐形瓶中，用蒸餾水稀釋至100mL。
（2）加入10mL1：3硫酸溶液，搖勻（當(dāng)水樣中有氯離子時，加硫酸銀加以掩蔽）。？（3）用移液管精確加入10mL0.01mol/L高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，在電爐上準(zhǔn)確煮沸10min后停止加熱（煮沸時，控制溫度，不能太高。嚴(yán)格控制煮沸時間，也即氧化-還原反應(yīng)進(jìn)行的時間，才能得到較好的重現(xiàn)性）。？（4）迅速加入10mL0.01mol/L草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，此時溶液應(yīng)褪色。 （5）繼續(xù)用0.01mol/L高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色，并經(jīng)1min不消失為止。記錄0.01mol/L高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量V1（mL）。同時作空白實驗。（6）KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液校正系數(shù)（K）的測定：在上面滴定完的溶液中，加入10.00mL0.01mol/LNaC2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液，用0.01mol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到淺粉色30S不褪為終點。記錄消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V2（mL）。K=10/V2
3、結(jié)果計算。
COD（O2，mg/L）=[（10.00+V1）K-10.00-V0]C81000/V式中：V0――空白消耗高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（ml）
V1――水樣消耗高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（ml）V――水樣體積（mL）
K――KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液校正系數(shù)10
C――高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（mol/L）8――1/2氧原子的摩爾質(zhì)量（g/mol）。
II、 在堿性溶液中測定化學(xué)耗氧量
氧化有機(jī)物的反應(yīng)在堿性溶液中比在酸性溶液中快，采用加入過量KMnO4并加熱的方法可進(jìn)一步加速反應(yīng)。測定時加入一定量過量的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液到有10%NaOH溶液的試樣中，溶液中發(fā)生如下反應(yīng)：
C-有機(jī)物+MnO4-+3OH-CO32-+MnO42-+H2O
待溶液中反應(yīng)完全后將溶液酸化，MnO42-歧化成MnO4-和MnO2，加入過量NaC2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液還原所有高價錳為Mn2+。最后再以KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的NaC2O4。由加入KMnO4的量和NaC2O4的量，計算出水樣的化學(xué)需氧量，實驗如下。
（1）量取適量水樣置于250mL錐形瓶中，用蒸餾水稀釋至100mL。（2）加入2mL10%氫氧化鈉溶液，搖勻。
（3）用滴定管精確加入10mL0.01mol/L高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，在電爐上準(zhǔn)確煮沸10min后停止加熱。
（4）迅速加入10mL1：3硫酸溶液和10mL0.01mol/L草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，此時溶液應(yīng)褪色。
（5）繼續(xù)用0.01mol/L高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色，并經(jīng)lmin不消失為止。記錄0.01mol/L高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量V1（mL）。同時作空白實驗。（6） 計算結(jié)果：同酸性溶液中測定耗氧量法。
4、結(jié)果與討論。
COD測定方法的精密度與準(zhǔn)確度。
COD是通過測試樣品中的有機(jī)物在氧化劑（重鉻酸鉀或高錳酸鉀）氧化過程中，所消耗掉的氧化劑的量，從而間接地得出樣品中有機(jī)物濃度的一種方法。
COD是一種實驗方法，并不是一種分析方法。物質(zhì)世界中并沒有COD這種成分或元素。在測試特定成分或元素時，即使測試方法不同，但只要準(zhǔn)確測試出需測試的成分或元素即可；而COD則不同，必須嚴(yán)格按照規(guī)定方法的條件和程序進(jìn)行分析，這點非常重要。據(jù)以往對COD的測試和相關(guān)文獻(xiàn)報道，有機(jī)物的氧化率很容易受到氧化劑或藥品種類、濃度及加熱溫度、反應(yīng)時間的影響。由此可知，必須嚴(yán)格按照規(guī)定方法進(jìn)行測試，否則COD的測試結(jié)果大不相同。
采取上述高錳酸鉀法（酸性溶液和堿性溶液）和重鉻酸鉀法，在實驗條件下，分別對濃度為50mg/L、125mg/L、250mg/L的三種COD值的COD標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行6次平行測定，從實驗測定的數(shù)據(jù)結(jié)果得出。
（1）精密度：由于影響COD測定的因素較多，根據(jù)相關(guān)規(guī)定可見兩種分析方法的精密度都還是比較可靠的。對三種不同濃度的COD標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行6次平行測定，測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差最高為1.68%（堿性條件下用高錳酸鉀法測50mg/L的COD的標(biāo)準(zhǔn)溶液的測定結(jié)果）。表明不管是高錳酸鉀法（酸性條件和堿性條件下）還是重鉻酸鉀法都具有良好的精密度。（2）準(zhǔn)確度：對于COD值為低濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，高錳酸鉀法和重鉻酸鉀法的準(zhǔn)確度基本一致，均能滿足測試要求。而對于高濃度COD值的標(biāo)準(zhǔn)溶液，重鉻酸鉀法準(zhǔn)確度高，而高錳酸鉀法測定結(jié)果顯著偏低?？傊劂t酸鉀法對高濃度和低濃度COD值進(jìn)行測定均適宜，對于COD值高的水樣可以稀釋后測定；對于COD值低的水樣可以直接進(jìn)行測定，本實驗室所用COD測定儀可測定COD值低至0.5-3mg/L的水樣。
5、結(jié)論
I、配制一定濃度的COD標(biāo)準(zhǔn)溶液，采用重鉻酸鉀法和高錳酸鉀法測定COD值，對于高濃度和低濃度的COD標(biāo)準(zhǔn)溶液，重鉻酸鉀法都具有良好的精密度和準(zhǔn)確度；高錳酸鉀法（酸性條件或堿性條件）具有良好的精密度。但在準(zhǔn)確度上，對于高濃度的COD標(biāo)準(zhǔn)溶液，高錳酸鉀法準(zhǔn)確度低（結(jié)果顯著偏低）；而對于COD值為低濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，兩種方法的準(zhǔn)確度相差不大。
II、采用重鉻酸鉀法和高錳酸鉀法測定廢水樣品的COD值，兩種試驗方法的結(jié)果差別很大。因為兩種方法的試驗條件不同，且氧化劑在不同介質(zhì)中的氧化性也有差別，應(yīng)根據(jù)不同的水質(zhì)情況選擇相應(yīng)的分析方法。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：離子交換纖維 農(nóng)藥廢水 固定離子
Abstract: In studying the treatment of atrazine-containing wastewater with ion exchange fibers， comparisons were made between the adsorptive capacities of strong acid type cation exchange fiher and weak acid type cation exchange fiber with static method and dynamic method. Results of the study showed that strong acid type cation exchange fiber can be use in the treatment of wastewater which contains atrazine and other organisms， with which the CODcr in the wastewater can be reduced by 86% and the CODcr can be up to the discharge standard after atwo-stage adsorption. The ion exchange fiber can be regenerated with 1 mol/L sodium chloride solution or sodium hydroxide solution.
Key words: pesticide-containing wastewater; wasterwater treatment; ion exchange fiber for treatment of
wastewater; atrazine
離子交換纖維是一種新型離子交換材料，它和離子交換樹脂一樣，含有固定離子，并有與固定離子符號相反的活動離子，在水中，活動離子可和相同符號的離子進(jìn)行交換，和離子交換樹脂相比，它的特點是比表面積較大、交換與洗脫速度快、容易再生，可以短纖維、無紡布、網(wǎng)、織物等多種形式應(yīng)用，可去除水中微量無機(jī)離子或有機(jī)物。 阿特拉津是一種農(nóng)藥（除草劑），化學(xué)名2－氯4-乙胺基6-異丙胺基1，2，3三嗪，又名莠去津（Atrazine），應(yīng)用廣泛，但毒性較大。本文對采用離子交換纖維處理這種廢水進(jìn)行了研究。
1 試驗部分
1．1 試驗用水
阿特拉津飽和水溶液為實驗室配制，農(nóng)藥廠廢水為工廠提供。農(nóng)藥廠廢水含阿特拉津、乙胺、異丙胺、苯胺及氫氧化鈉。氯化鈉等，種類多含量低，尤其是吸附后含量更低，用一般方法很難分別測定，故采用化學(xué)耗氧量（CODcr）來代表總有機(jī)物的污染程度。經(jīng)測定，阿特拉津飽和水溶液的CODcr的質(zhì)量濃度為160mg／L，農(nóng)藥廠廢水CODcr的質(zhì)量濃度為728mg／L。
1．2 纖維及其預(yù)處理
強(qiáng)酸陽離子交換纖維（含-SO3H）、弱酸陽離子交換纖維（含-COOH）為本實驗室制備。 取強(qiáng)酸陽離子交換纖維，用濃度為1mol／L氫氧化鈉溶液浸泡纖維12h洗至中性即得到強(qiáng)酸（鈉型）。
取弱酸陽離子交換纖維，用濃度為1mol／L的氫氧化鈉溶液浸泡纖維12h洗至中性即得到弱酸（鈉型）。用濃度為1mol／L的鹽酸浸泡纖維12h洗至中性即得到弱酸（氫型）。
1.3 靜態(tài)離子交換法
準(zhǔn)確稱取強(qiáng)酸（鈉型）、弱酸（鈉型）、弱酸（氫型）各1g，各2份分別放人燒杯中，加入阿特拉津飽和水溶液100mL，靜置3h，測定溶液的化學(xué)耗氧量（CODcr)。
1.4 動態(tài)離子交換法
準(zhǔn)確稱取強(qiáng)酸（鈉型）、弱酸（鈉型）、弱酸（氫型）各4g，先浸濕，再裝入吸附柱中，加入清水，使水的液面稍高于纖維層，取100mL阿特拉津飽和水溶液移人滴液漏斗中，控制滴加的速度和流過纖維的速度基本相同，液面位置基本不變，流下的水棄之，流下的尾液再循環(huán)流過纖維，測尾液的化學(xué)耗氧量（CODcr）。
2 結(jié)果和討論
2．1 靜態(tài)法試驗結(jié)果
1網(wǎng)箱養(yǎng)魚對水庫水環(huán)境的影響
水庫水域是一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，網(wǎng)箱養(yǎng)魚后將會打破原來的系統(tǒng)平衡，對投餌式養(yǎng)殖而言，系統(tǒng)在增加魚群體總量的同時，還大量投入餌料；對非投餌式養(yǎng)殖而言，系統(tǒng)增加了濾食性魚群體總量，消耗掉大量的浮游生物量。因此，網(wǎng)箱養(yǎng)魚對水庫水環(huán)境的影響因水庫自身的條件不同而有所不同，既有積極有利的作用又有消極抑制的作用。我們對廣西龍灘水庫網(wǎng)箱養(yǎng)魚調(diào)研表明，至2008年初庫區(qū)內(nèi)共有網(wǎng)箱約3萬箱，其中95%以上是放養(yǎng)濾食性魚類，利用水庫豐富的浮游生物進(jìn)行養(yǎng)殖（俗稱為生態(tài)養(yǎng)殖），放養(yǎng)吃食性魚類僅600箱左右，年產(chǎn)魚量約2萬噸。2008年3月在水庫上游2000m和3000m處曾對水樣進(jìn)行抽檢，結(jié)果COD濃度為10mg/L、總P濃度為0.11mg/L、總N濃度為2.1mg/L、石油類為0.02L/L、高錳酸鹽為2.4mg/L，除因船舶航行有局部水域受石油類污染外，尚不存在其他嚴(yán)重污染問題，基本達(dá)到國家規(guī)定的地表3類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。但受庫區(qū)移民就業(yè)壓力和眼前利益的驅(qū)動，庫區(qū)的網(wǎng)箱養(yǎng)殖將迅猛發(fā)展，3~4年內(nèi)庫區(qū)的浮游生物就會出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，到那時養(yǎng)殖模式勢必轉(zhuǎn)為人工投料養(yǎng)殖。據(jù)劉瀟波研究認(rèn)為，每投喂1t飼料就有100~150kg散失于水中。按現(xiàn)有網(wǎng)箱規(guī)模，每年將有2000t的殘餌進(jìn)入庫區(qū)水體，龍灘水庫水質(zhì)將受到嚴(yán)重污染。孟紅明等曾對我國主要水庫的富營養(yǎng)化現(xiàn)狀調(diào)查，認(rèn)為水庫水質(zhì)總體狀況堪憂，被評價的135座水庫中貧營養(yǎng)型水庫38座、中營養(yǎng)型水庫40座、富營養(yǎng)型水庫57座，分別占調(diào)查水庫總庫容的17.6%、45.4%、37.0%，如不采取相應(yīng)的措施，水體富營養(yǎng)化將日趨嚴(yán)重。
2網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水庫水體溶氧量（DO）的影響
溶解在水中的氧稱為溶解氧（DO），DO以分子狀態(tài)存在于水中，DO量是水庫水質(zhì)重要指標(biāo)之一。水庫水體DO含量受到2種作用的影響：一種是使DO下降的耗氧作用，包括好氧有機(jī)物降解、生物呼吸；另一種是使DO增加的復(fù)氧作用，主要有空氣中氧的溶解、水生植物的光合作用等，在藻類豐富的水體中，光合作用放氧也可能使水中的氧達(dá)到過飽和狀態(tài)，好氧和復(fù)氧作用使水中DO含量呈現(xiàn)出時空變化。在水庫中進(jìn)行網(wǎng)箱養(yǎng)殖，部分散失在水體中的餌料和魚類排泄物增加，若其耗氧速度超過氧的補給速度，則水中DO量將不斷減少。另外，網(wǎng)箱養(yǎng)殖的魚類呼吸要消耗大量的DO。因此，網(wǎng)箱區(qū)水體中的DO通常低于無網(wǎng)箱區(qū)。當(dāng)水體受到有機(jī)物污染時，水中DO量甚至可接近于零，這時有機(jī)物在缺氧條件下分解就出現(xiàn)腐敗發(fā)酵現(xiàn)象，使水質(zhì)嚴(yán)重惡化，可造成魚類浮頭、死亡。水庫水體中DO的數(shù)0，除了跟水體中的生物數(shù)量和有機(jī)物數(shù)量有關(guān)外，還與水溫和水層有關(guān)，底層水中一般DO較少，深層水中甚至完全無氧，水體中的溶解氧隨水深的增加而減少是一個普遍現(xiàn)象，網(wǎng)箱養(yǎng)殖可使這一現(xiàn)象加劇。水質(zhì)良好的水體DO量應(yīng)維持在5~10mg/L，2006年10月26日11時我們對南寧橫縣西津水庫的米埠坑上、中、下游水體進(jìn)行抽測，其DO分別為7.04mg/L、4.16mg/L和3.84mg/L，顯然米埠坑中游和下游斷面的DO已低于安全界限4.9mg/L，這是由于人類的網(wǎng)箱養(yǎng)殖活動造成的。
3網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水庫水體生化需氧量（BOD）的影響
水體中微生物分解有機(jī)物的過程消耗水中DO的量，稱生化需氧量（BOD），BOD是表示水體被有機(jī)物污染程度的一個重要指標(biāo)。一般有機(jī)物在微生物作用下，其降解過程可分為2個階段，第1階段是有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳、氨和水，第2階段是氨進(jìn)一步在亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌的作用下，轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，即硝化過程。BOD一般指的是第1階段生化反應(yīng)的耗氧量。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中通常采用20℃條件下經(jīng)5d培養(yǎng)后測得的BOD作為水中有機(jī)物的耗氧量。水庫網(wǎng)箱養(yǎng)殖產(chǎn)生殘餌和排泄物等有機(jī)物通常都可以被微生物所分解，但分解需要消耗氧，如果水中的溶解氧不足以供給微生物需要，部分有機(jī)物氧化不完全，容易產(chǎn)生H2S、NH3等有毒氣體，危害養(yǎng)殖魚類的健康，嚴(yán)重時會引起養(yǎng)殖魚類的大量死亡，所以在DO較高的水庫有機(jī)物分解的較好，魚類的發(fā)病率較低。一般認(rèn)為BOD小于1mg/L，表示水體清潔；大于3~4mg/L，表示受到有機(jī)物污染。據(jù)劉順科等[3]對水磨灘水庫網(wǎng)箱養(yǎng)殖的水質(zhì)研究表明，網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)的生化耗氧量高于對照區(qū)，網(wǎng)箱養(yǎng)殖使水庫水體的生化耗氧量明顯增加。
4網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水庫水體化學(xué)需氧量（COD）的影響
水體中能被氧化的物質(zhì)在規(guī)定條件下進(jìn)行化學(xué)氧化過程中所消耗氧化劑的量，稱為化學(xué)需氧量（COD）。水中各種有機(jī)物進(jìn)行化學(xué)氧化反應(yīng)的難易程度是不同的，因此，化學(xué)需氧量只表示在規(guī)定條件下水中可被氧化物質(zhì)的需氧量的總和。COD與BOD比較，COD的測定不受水質(zhì)條件限制，測定的時間短，COD不能區(qū)分可被生物氧化和難以被生物氧化的有機(jī)物，不能表示出微生物所能氧化的有機(jī)物量，而且化學(xué)氧化劑不僅不能氧化全部有機(jī)物，反而會把某些還原性的無機(jī)物也氧化了。所以采用BOD作為有機(jī)物污染程度的指標(biāo)較為合適，在水質(zhì)條件限制不能做BOD測定時，可用COD代替。網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水庫水體COD的影響與BOD相類似，其使水庫水體的化學(xué)耗氧量增加。
5網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水庫水體pH值的影響
pH值亦稱氫離子濃度指數(shù)，是溶液中氫離子活度的一種標(biāo)度，也就是通常意義上溶液酸堿程度的衡量標(biāo)準(zhǔn)。pH值是水庫水質(zhì)的一個重要指標(biāo)，它對網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚類的生長有著直接或者間接的影響。對網(wǎng)箱養(yǎng)殖而言，pH值7.5～8.0的微堿性條件是較為理想的酸堿度。通常由于水庫的水體較大，為天然的緩沖系統(tǒng)，因而其pH值變化幅度較其他參數(shù)小。水庫的pH值變化主要與工業(yè)污染、酸雨（廣西近年降水酸度pH值平均為4.9左右）、水生生物的活動、水溫、空氣中CO2分壓的變化和底質(zhì)中有機(jī)碎屑的腐解有關(guān)，正常的網(wǎng)箱養(yǎng)殖對pH值的影響不大，但在養(yǎng)殖活動中大量使用藥物（如生石灰、漂白粉、鹽酸等）、大量死魚或富營養(yǎng)化發(fā)生水華等情況下，養(yǎng)殖區(qū)的pH值會升高或降低。2006年10月26日11時我們對南寧橫縣西津水庫的米埠坑上、中、下游水體進(jìn)行抽檢，三斷面pH值無明顯差異。
6網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水庫水體總氮（TN）、總磷（TP）的影響
水體中的氮主要以3種形式存在：可溶性無機(jī)氮、有機(jī)氮化合物及溶解的分子態(tài)氮，TN通常包括無機(jī)氮和有機(jī)氮。有機(jī)氮主要存在于各種有機(jī)細(xì)屑和魚類的排泄物中；無機(jī)氮指溶在水中的各種無機(jī)化合物中的氮，主要是三態(tài)氮：硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮和銨態(tài)氮。水體中的磷幾乎都以各種磷酸鹽的形式存在，在各項水質(zhì)指標(biāo)中，氮和磷是水體富營養(yǎng)化最主要的誘因。水庫富營養(yǎng)化程度與水體TN、TP濃度密切相關(guān)，隨著其濃度的升高，水體的富營養(yǎng)化程度也在不斷加劇，TN在0.5~1.5mg/L之間為富營養(yǎng)型，TP超過0.01mg/L時，就可能引起富營養(yǎng)化發(fā)生，在網(wǎng)箱養(yǎng)殖水域，散失的餌料和養(yǎng)殖對象的排泄物是投餌網(wǎng)箱養(yǎng)殖水體中磷的主要來源，高密度的投餌網(wǎng)箱養(yǎng)殖造成水體中磷濃度的增加。我所于2006年對西津水庫網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水質(zhì)的影響研究表明，養(yǎng)殖區(qū)的無機(jī)磷和TP分別是非養(yǎng)殖區(qū)的1.25倍和1.67倍，網(wǎng)箱區(qū)水層中總TP隨水深的增加而增加，是P沉積的結(jié)果，這在有躍溫層的水體中表現(xiàn)得尤為明顯。2007年區(qū)環(huán)保部門對施行網(wǎng)箱養(yǎng)殖的龍灘水庫、巖灘水庫、大王灘水庫和青獅潭水庫水質(zhì)的檢測結(jié)果是：水庫水體為Ⅳ類水質(zhì)，但是TN和TP超標(biāo)、富營養(yǎng)化趨勢明顯。網(wǎng)箱養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢物增加了水體營養(yǎng)物的總濃度，降低了水體的透明度，導(dǎo)致水體一定程度的富營養(yǎng)化。在龍灘水庫的不投餌網(wǎng)箱養(yǎng)殖，主養(yǎng)品種以鰱、鳙魚為主，對網(wǎng)箱區(qū)及上下游的水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果表明，不投餌網(wǎng)箱養(yǎng)殖能改善水體透明度，降低BOD、COD含量，對降低TP也有一定的作用。
7討論與分析
2006年，全國水資源綜合規(guī)劃調(diào)查評價，我國主要水庫中約1/4的水庫水質(zhì)狀況劣于III類標(biāo)準(zhǔn)；6.4%為劣V類，污染嚴(yán)重，水體功能基本喪失。其中中南、華東地區(qū)水庫水質(zhì)狀況較好，西北、西南和華北地區(qū)次之，東北地區(qū)最差。水質(zhì)超標(biāo)項目主要為高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、氨氮、揮發(fā)酚等，說明我國水庫水體污染主要為耗氧有機(jī)污染。我國水庫水質(zhì)狀況惡化有多種原因，其中生活用水、工業(yè)用水等點源污染未能得到有效控制，降雨徑流造成的面源污染日益嚴(yán)重，由水產(chǎn)養(yǎng)殖造成的內(nèi)源污染正逐步顯現(xiàn)，形成了點源、面源和內(nèi)源污染共存、污染物類型多樣的復(fù)雜態(tài)勢。水庫網(wǎng)箱養(yǎng)殖是內(nèi)源污染的主要形式，其對水庫水質(zhì)的影響主要是由于投餌、排泄等原因造成水體中TP、TN增加，DO量減少，COD、BOD升高，而對水體的pH值、水溫等影響不大。
8建議
（1）積極開展水庫水環(huán)境演變機(jī)理及水環(huán)境修復(fù)技術(shù)的研究。根據(jù)水庫不同的水質(zhì)類型，建立相應(yīng)的負(fù)載力模型，限制養(yǎng)殖規(guī)模，合理布局網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)域。
（2）定期對水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測，避免長時間養(yǎng)殖帶來富營養(yǎng)化和污染，保證水庫水環(huán)境處于良性生態(tài)平衡狀態(tài)。目前，我國水庫中真正監(jiān)測水質(zhì)狀況的不多，只有一些大水庫有監(jiān)測，但數(shù)據(jù)是不公開的，要遏制水庫水質(zhì)的惡化，必須加強(qiáng)水庫水質(zhì)的監(jiān)測、監(jiān)管和信息制度。
試論清代白族政治家楊名飏的民生思想及當(dāng)代價值
江南周莊與云南和順:古鎮(zhèn)旅游的比較視窗
貴陽市發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的政策選擇
門戶網(wǎng)站重大體育賽事報道的變遷
清代滿族文學(xué)家鐵保素描
從跨文化角度看英漢習(xí)語的對應(yīng)關(guān)系
唐標(biāo)鐵柱背后的話語
以賦為詩:“白戰(zhàn)體”對《雪賦》寫作方法的規(guī)避與繼承
北魏女官補校
清末民初中央地方關(guān)系史研究的方法論轉(zhuǎn)型——以清末民初云南地方法治史研究為背景
從整體主義與個體主義的“二元對立”到理論綜合——試論吉登斯的結(jié)構(gòu)化理論
試論明清時期麗江的城與墻
中國傳統(tǒng)鳳紋圖像與現(xiàn)代設(shè)計
室內(nèi)設(shè)計中的綠化設(shè)計探析
歐美英文流行歌曲演唱方法探析
論云南古代旅游文獻(xiàn)的文獻(xiàn)學(xué)價值
西部高校圖書館文獻(xiàn)傳遞服務(wù)探討——以大理學(xué)院圖書館為例
晏陽初教育公平的理論與實踐對當(dāng)代教育改革的啟示
云南民族地區(qū)農(nóng)村小學(xué)新課程實施現(xiàn)狀的個案研究
二維泊松方程的交替方向迭代法
《中華臨床醫(yī)師雜志(電子版)》2011年度征稿征訂
解非線性方程的修正牛頓法的一個注記
蟻群算法在車間調(diào)度問題中的應(yīng)用
《大理學(xué)院學(xué)報》2008年—2009年優(yōu)秀論文
150個銀河系球狀星團(tuán)的空間分布研究
13個球狀星團(tuán)的單星和雙星星族合成研究
多層摻雜對一維聲子晶體缺陷模的影響
飛機(jī)平尾前梁裝配工藝設(shè)計與仿真
高校實驗室廢水的調(diào)查及處理方法
洱海水中氨氮含量和化學(xué)耗氧量檢測分析
褪色光度法測定Fenton體系中產(chǎn)生的羥自由基
新鮮鹿糞便中捕食線蟲真菌的分離和鑒定
洱海底泥絮凝劑產(chǎn)生菌分離及培養(yǎng)條件優(yōu)化研究
小鼠剖腹產(chǎn)凈化方法研究
溫度對神仙魚主要消化酶活力的影響
蒼山東坡雉類分布初步研究
大理產(chǎn)甜玉米與糯玉米中多糖的提取與含量測定比較
貢山棕櫚資源及生態(tài)調(diào)查
雞樅菌種質(zhì)資源研究進(jìn)展
二維泊松方程的交替方向迭代法
《中華臨床醫(yī)師雜志(電子版)》2011年度征稿征訂
解非線性方程的修正牛頓法的一個注記
蟻群算法在車間調(diào)度問題中的應(yīng)用
《大理學(xué)院學(xué)報》2008年—2009年優(yōu)秀論文
150個銀河系球狀星團(tuán)的空間分布研究
13個球狀星團(tuán)的單星和雙星星族合成研究
多層摻雜對一維聲子晶體缺陷模的影響
飛機(jī)平尾前梁裝配工藝設(shè)計與仿真
高校實驗室廢水的調(diào)查及處理方法
洱海水中氨氮含量和化學(xué)耗氧量檢測分析
褪色光度法測定Fenton體系中產(chǎn)生的羥自由基
新鮮鹿糞便中捕食線蟲真菌的分離和鑒定
洱海底泥絮凝劑產(chǎn)生菌分離及培養(yǎng)條件優(yōu)化研究
小鼠剖腹產(chǎn)凈化方法研究
溫度對神仙魚主要消化酶活力的影響
蒼山東坡雉類分布初步研究
大理產(chǎn)甜玉米與糯玉米中多糖的提取與含量測定比較
摘要 本文主要闡述了如何運用稀釋接種法準(zhǔn)確地測定水質(zhì)BOD，介紹了采樣、樣品保存、試劑配制、方法選擇、實驗分析、數(shù)據(jù)報告及廢液處理整個過程需要注意的若干方面。
關(guān)鍵詞 水質(zhì)監(jiān)測；釋接種法；測定；BOD；注意事項
中圖分類號X8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2012）61-0153-01
0 引言
所謂的BOD是生化需氧量（也稱生化耗氧量）的英文單詞（biochemical oxygen demand）的縮寫，是指在一定條件下，微生物氧化分解水中的有機(jī)物所進(jìn)行的生物化學(xué)過程中所消耗的氧的量，以氧的mg/L表示。它是反映水體需氧污染物質(zhì)含量的一個綜合指標(biāo)，也是評價水質(zhì)好壞的一項重要參數(shù)，其值越高，說明水中耗氧性有機(jī)污染物質(zhì)越多，污染程度也就越嚴(yán)重。制糖、食品、造紙、皮革、纖維等工業(yè)廢水及生活污水中存在的大量碳?xì)浠衔铩⒌鞍踪|(zhì)、油脂、木質(zhì)素等均為有機(jī)污染物，可經(jīng)好氧菌的生物化學(xué)作用而分解。若這類污染物質(zhì)未經(jīng)妥善處理大量排入水體，將造成水體嚴(yán)重貧氧，同時，有機(jī)物又可通過水中厭氧菌的分解引起腐敗現(xiàn)象，產(chǎn)生甲烷、硫化氫、硫醇和氨等惡臭氣體，使水體發(fā)臭變質(zhì)，導(dǎo)致嚴(yán)重污染。污水中各種有機(jī)物得到完會氧化分解的時間，總共約需一百天，為了縮短監(jiān)測時間，一般將待測水樣在20℃左右恒溫培養(yǎng)，五天內(nèi)的耗氧量為代表，稱其為五日生化需氧量。測定水質(zhì)BOD的經(jīng)典方法是稀釋接種法，該法準(zhǔn)確度高，但對測試條件的要求較高，實驗時間長，實驗步驟也較多，需要分析人員具備一定的操作經(jīng)驗。
1 內(nèi)容
1）采樣 ：（1）取樣之前應(yīng)按規(guī)范將采樣器和采樣瓶等玻璃器皿徹底清洗，先用洗滌劑浸泡清洗，再用稀鹽酸浸泡，最后用自來水、蒸餾水多次沖洗；（2）準(zhǔn)備幾套專用容器，分別用于一般污染物和特定污染物的監(jiān)測，以減少交叉污染；（3）水樣必須采用溶解氧瓶盛裝，盛裝時應(yīng)沿瓶壁注入，裝滿瓶內(nèi)空間，不得帶入空氣也不得留有氣泡，并用水封口；（4）采樣量不得少于500mL，且不可用同一瓶水樣監(jiān)測不同的污染項目；（5）取樣的同時要做好記錄，貼好標(biāo)簽；運輸過程還要注意避免玻璃瓶之間互相碰撞，要盡量減少樣品減少對光、熱的暴露時間。2）樣品保存 ：（1）樣品采回實驗室后應(yīng)盡快測定，防止存放過程由于物理的、化學(xué)的、生物的作用而發(fā)生不同的改變。為了抑制這種變化，必須采取有效的保存措施。如采樣后應(yīng)盡快分析，如果不能馬上分析應(yīng)置于1℃~5℃暗處冷存，并在24小時內(nèi)測定；（2）對于溶解氧高、有機(jī)物少的水樣可以考慮現(xiàn)場加固定劑。3）試劑配制 ：（1）運用碘量法測定溶解氧時需用基準(zhǔn)或優(yōu)級純的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液來標(biāo)定硫代硫酸納溶液的濃度，重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液配制之前必須在120℃烘干2小時，配制過程中還要做到動作迅速稱量準(zhǔn)確；（2）BOD標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：將無水葡萄糖、谷氨酸置于103℃干燥1小時，取出冷卻至室溫后，各準(zhǔn)確稱取0.1705g溶于0.005mol/L的磷酸鹽緩沖溶液，并用此溶液稀釋至1 000mL，混勻。該溶液BOD濃度為250mg/L。根據(jù)實驗需要配制相應(yīng)濃度的BOD標(biāo)準(zhǔn)溶液。4）實驗分析：（1）水樣取出來分析前必須將其溫度上升至室溫20℃左右，并輕輕搖動，消除可能存在的過飽和氧。另外要注意五天培養(yǎng)前后分析時的室溫應(yīng)盡量保持在20℃左右；（2）水樣若呈強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性，可加入少量氫氧化鈉或硫酸溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其pH呈中性；（3）分析全過程都必須注意防止帶入氣泡，否則會造成實驗誤差；（4）試劑及樣品移取之前一定要充分搖勻，保證有效物質(zhì)的濃度均勻。并且要將移液管插入液面下，以避免帶入空氣泡；（5）樣品培養(yǎng)前后溶解氧的測定應(yīng)采用同一種國標(biāo)方法；（6）如果用碘量法測定溶解氧，那么每次實驗時都必須標(biāo)定硫代硫酸鈉溶液的濃度，因為不同的貯藏條件下其濃度變化不同 。滴定操作時速度應(yīng)掌控好，避免硫代硫酸鈉滴過量；（7）如果用溶解氧儀測定溶解氧，那么要記得先讓儀器預(yù)熱穩(wěn)定充足的時間，然后校準(zhǔn)各項參數(shù)，注意觀察電極探頭是否需要更換或電解液是否需要補充；（8）稀釋水通常要曝氣，使水中溶解氧接近飽和。曝氣時間以2小時~8小時為宜，冬天可稍短，夏天可稍長；（9）曝氣后的稀釋水應(yīng)在8小時內(nèi)使用，為避免受到污染，應(yīng)蓋上兩層干凈的紗布，置于20℃恒溫暗處保存12小時~24小時使溶解氧穩(wěn)定在8mg/L左右再取出，加入營養(yǎng)鹽和緩沖溶液以保證微生物的生長需要。這時的稀釋水不宜久置，應(yīng)該盡快使用，以避免沾污，其BOD應(yīng)≤0.2mg/L；（10）對于有機(jī)物含量高，又不含或少含微生物的廢水必須進(jìn)行接種，引入能分解水中有機(jī)物的微生物，接種稀釋水的BOD應(yīng)在0.3mg/L~1.0 mg/L之間；（11）如果對水樣的污染物構(gòu)成沒有充分的把握，就應(yīng)當(dāng)多做幾組稀釋比進(jìn)行比較，當(dāng)水樣稀釋倍數(shù)超過100倍時，應(yīng)預(yù)先在容量瓶中用蒸餾水初步稀釋后，再取適量進(jìn)行稀釋培養(yǎng)。正確的稀釋比是使培養(yǎng)后剩余溶解氧≥1mg/L；消耗的溶解氧≥2mg/L；（12）如果幾組不同稀釋比的測試結(jié)果都能符合要求時，應(yīng)當(dāng)多考慮稀釋倍數(shù)小的那組；（13）配制相應(yīng)濃度的BOD標(biāo)準(zhǔn)溶液與水樣同步分析，以檢查試劑的質(zhì)量和操作人員的技術(shù)。5）數(shù)據(jù)報告：（1）BOD的測定結(jié)果若低于檢出限應(yīng)記為2Lmg/L；若小于100mg/L應(yīng)保留一位小數(shù)；若在100mg/L1 000mg/L應(yīng)取整數(shù)；若大于1 000mg/L應(yīng)以科學(xué)計數(shù)法上報；（2）按規(guī)定做平行樣，取平均值上報，減少實驗誤差。6）廢液處理 。（1）應(yīng)將多次實驗后的BOD 廢液集中到一定量后再統(tǒng)一處理，以減少處理次數(shù)；（2）調(diào)節(jié)廢液pH為3~4，加入適量鐵粉，攪拌30min，然后用氫氧化鈉調(diào)節(jié)p H為9左右，繼續(xù)攪拌10min，加入硫酸鋁或堿式氯化鋁混凝劑、進(jìn)行混凝沉淀，上清液可直接排放，沉淀于廢渣方式處理。
2 結(jié)論
BOD是一個經(jīng)驗性的常規(guī)方法，必須嚴(yán)格按規(guī)范操作，必須在嚴(yán)格一致的測試條件下才能獲得較好的精確度和較高的重現(xiàn)性，否則就會偏離預(yù)期的實驗效果。
參考文獻(xiàn)
[1]水和廢水監(jiān)測分析方法.4版.中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002.
關(guān)鍵詞：測定方法 化學(xué)需氧量 生物需氧量
水資源是關(guān)系國計民生的重要資源，在國民生產(chǎn)生活中占有重要地位。它不僅關(guān)乎經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而且深切地關(guān)乎人們的生存，具有相當(dāng)重要的意義。并且相對水中揮發(fā)性有機(jī)物的檢查相當(dāng)?shù)睦щy，不易準(zhǔn)確定性定量測定，由于水中有機(jī)物，微生物等因素的影響，使水的形成和存在比較復(fù)雜，因此對水中有機(jī)物的測定非常的困難，本文我們就來對一些測量方法進(jìn)行介紹和探討。
一、化學(xué)需氧量及其測定方法：
在河流污染和工業(yè)廢水性質(zhì)的研究以及廢水處理廠的運行管理中，它是一個重要的而且能較快測定的有機(jī)物污染參數(shù)。
（1）重鉻酸鉀法：
實驗試劑：硫酸銀—硫酸溶液，重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液，苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，1，10–菲繞啉指示劑溶液，試亞鐵靈指示劑等。在水樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液，并在強(qiáng)酸介質(zhì)下以銀鹽作催化劑，經(jīng)沸騰回流后，以試亞鐵靈為指示劑，用硫酸亞鐵銨滴定水樣中未被還原的重鉻酸鉀，由消耗的硫酸亞鐵銨的量換算成消耗氧的質(zhì)量濃度。
不同取樣量采用的試劑量見表1。
（2）高錳酸鹽指數(shù)：
1.定義：高錳酸鹽指數(shù)指以高錳酸鉀溶液為氧化劑測得的化學(xué)耗氧量，該指數(shù)常被作為反映地表水受有機(jī)物和還原性無機(jī)物污染程度的綜合指標(biāo)。
2.酸性高錳酸鉀法：
酸性介質(zhì)中，水樣中加入一定量的高錳酸鉀溶液，并在沸水浴上加熱反應(yīng)，剩余的高錳酸鉀用過量的草酸鈉還原，再用高錳酸鉀溶液回滴過量的草酸鈉，通過計算求出高錳酸鹽指數(shù)值。
3.堿性高錳酸鉀法：
與上述過程基本一致，將使用硫酸的地方換成用50%氫氧化鈉溶液0.5mL即可。堿性條件下，高錳酸鉀的氧化能力弱，此時不能氧化水中的氯離子。
注意：無論是高錳酸鉀法還是重鉻酸鉀法測定的都是水樣中的還原性物質(zhì)，但并沒有完全氧化水中所有的還原性物質(zhì)，所以只是一個參考值，而且二者沒有明顯的相關(guān)關(guān)系。
二、生化需氧量（BOD）及其測定方法
1.作用：BOD是反映水體被有機(jī)物污染程度的綜合指標(biāo)，也是研究廢水的可生化降解性和生化處理效果，以及生化處理廢水工藝設(shè)計和動力學(xué)研究中的重要參數(shù)。
2.五天培養(yǎng)法（稀釋接種法）
微生物分解有機(jī)物的過程：兩個階段（碳化和硝化），含碳物質(zhì)氧化階段，主要是含碳有機(jī)物氧化為二氧化碳和水，（5-7天）；硝化階段，主要是含氮有機(jī)化合物在硝化菌的作用下分解為亞硝酸鹽和硝酸鹽。水樣稀釋后或直接放入專用的測量瓶中，20±1 ℃培養(yǎng)5天，5天內(nèi)消耗的溶解氧即為該稀釋樣的BOD5，再根據(jù)稀釋倍數(shù)計算原樣的BOD5。
3.稀釋與接種法
3.1稀釋的目的：降低廢水中有機(jī)物的濃度，保證在5天培養(yǎng)過程中有充足的溶解氧。
3.2稀釋水的配制：
①稀釋水和接種稀釋水
稀釋水：一般用蒸餾水配制（用潔凈空氣曝氣2-8小時，用前加鈣、鎂、鐵鹽及磷酸鹽緩沖溶液，pH（7.2，BOD5 應(yīng)小于0.2mg/L）
接種稀釋水：水中不含或少含微生物時用接種稀釋水；一般用生活污水、土壤浸出液、河水等，對某些有毒廢水要進(jìn)行菌種馴化。
②稀釋倍數(shù)：稀釋倍數(shù)太大或太小則5天內(nèi)消耗后剩余溶解氧太多或太少甚至為零，得不到可靠的結(jié)果。經(jīng)驗法：工業(yè)廢水的稀釋倍數(shù)，通常用CODCr分別乘以0.075、0.15、0.25，每次應(yīng)做三個稀釋倍數(shù)。
③結(jié)果計算：耗氧率在40-70%的取平均值，否則舍去。
④干擾消除及質(zhì)量保證：水樣中的游離氯和金屬離子對微生物的活性有抑制作用，可使用經(jīng)馴化微生物接種的稀釋水，或提高稀釋倍數(shù)，以減小毒物的影響。游離氯放置1-2小時，自行消散，否則采取用亞硫酸鈉除去。
三、對污水的處理辦法：
1.一級處理：它可由篩選、重力沉淀和浮選等方法串聯(lián)組成，除去廢水中大部分粒徑在100um以上的大顆粒。篩濾可除去較大物質(zhì)；重力沉淀可除去無機(jī)粗粒和比重略大于1的有凝集性的有機(jī)顆粒；浮選可除去比重小于1的顆粒物等。一般一級處理后的水質(zhì)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.二級處理：就是采用生物處理廢水，利用微生物降解廢水中的有機(jī)物，其中厭氧菌能將高濃度有機(jī)廢物水生成甲烷和低分子有機(jī)物。好氧菌能把污水的有機(jī)物分解成二氧化碳和水，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。經(jīng)過二級處理后的廢水，一般能達(dá)到農(nóng)灌標(biāo)準(zhǔn)和廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。都是水中還存留一定的懸浮物、生物不能分解的溶解性有機(jī)物、溶解性、磷等營養(yǎng)物，并含有病毒和細(xì)菌，在一定的條件下，仍然可能造成天然水體的污染。
3.三級處理：它的目的是為了控制營養(yǎng)化或達(dá)到使廢水能夠重新回用。我們可以采取暴氣、吸附、化學(xué)凝聚和沉淀、離子交換、電滲析、反滲透等，但所需費用較高，必須因地制宜，視具體情況確實。
可以看出近代水質(zhì)控制的重點，初期著眼于預(yù)防傳染病的流行，后來轉(zhuǎn)移到需氧污染物的控制，目前又發(fā)展到防治利用方面來，做到廢水資源化。
結(jié)束語：
隨著工業(yè)的發(fā)展，水環(huán)境中有機(jī)污染日益嚴(yán)重，因此有機(jī)污染物監(jiān)測已成為當(dāng)今世界的研究熱點。受到農(nóng)藥和有毒物質(zhì)污染的食品，禁止出口，許多國家提出了更高的衛(wèi)生要求，出口食品農(nóng)藥殘留量和有毒物質(zhì)含量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定到了近乎苛求的地步，高效、快速地監(jiān)測有機(jī)污染物已成為刻不容緩的艱巨任務(wù)。
參考文獻(xiàn)：
[1]解天明.《水中常見有機(jī)污染物的分析方法》.中國環(huán)境科學(xué)出版社.2012.12.
【關(guān)鍵詞】 羅源灣 潛在性富營養(yǎng)化 分布特征
羅源灣位于福建省東部沿海，其西及北岸為羅源縣，南岸為連江縣，海域總面積206.2km2，其中灘涂面積117.5km2，約占水面的57%，主要分布在西面和南面，北面海區(qū)相對較深；三面高山環(huán)抱，海水從950m寬的可門口進(jìn)出，口小腹大，整個個海灣呈“V”形，獨特的地理形勢使其成為風(fēng)平浪靜的漁場和天然良港。地表徑流有起步溪、南溪、百花溪、鯉溪等小溪，其中起步溪干流長28.6km，流域面積222.5km2，多年徑流量2.65億m3，經(jīng)羅源縣城入羅源灣頂。羅源灣沿岸主要是漁村集鎮(zhèn)，人口不多，南岸人口多于北岸，多從事海產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。
近年監(jiān)測表明，羅源灣海洋環(huán)境受到一定程度的污染[1]。主要污染物為無機(jī)氮和活性磷酸鹽。無機(jī)氮和活性磷酸鹽是浮游植物營養(yǎng)鹽，是水環(huán)境富營養(yǎng)化以及引起赤潮的重要指標(biāo)，而一旦引起赤潮必然對養(yǎng)殖業(yè)以及近岸生態(tài)造成嚴(yán)重的破壞。而海水中葉綠素a濃度是浮游植物濃度的反映，所以研究羅源灣氮磷及葉綠素的分布及其之間的關(guān)系，能為羅源灣海域環(huán)境保護(hù)和海產(chǎn)的科學(xué)養(yǎng)殖提供科學(xué)依據(jù)。
本文根據(jù)2006年3月在羅源灣內(nèi)灣進(jìn)行調(diào)查監(jiān)測的結(jié)果，探討羅源灣春季氮、磷、葉綠素a等的分布，及潛在富營養(yǎng)化情況。
1 材料與方法
根據(jù)羅源灣內(nèi)灣的地理特征，與水流方向垂直設(shè)A、B、C、D四個斷面，每個斷面設(shè)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，3個測站（見圖1）。監(jiān)測項目為硝酸鹽氮(NO3--N)、亞硝酸鹽氮(NO2--N)、氨氮(NH3-N)、活性磷酸鹽(PO43--P)、化學(xué)耗氧量（COD）和葉綠素a（Chl-a）等，分別采集高平潮和低平潮表層水。樣品保存運輸和分析測定工作全按《海洋監(jiān)測規(guī)范》GB17378-1998相關(guān)部分進(jìn)行，其中硝酸鹽氮測定采用鋅鎘還原法；亞硝酸鹽氮測定采用萘乙二胺分光光度法；氨氮測定采用靛酚藍(lán)分光光度法；磷酸鹽測定采用磷鉬藍(lán)分光光度法；化學(xué)耗氧量測定采用堿性高錳酸鉀法；Chl-a的測定采用分光光度法。
2 監(jiān)測結(jié)果與討論
調(diào)查海域主要污染物和Chl-a濃度見表1。
2.1 COD分布
從表1可以看出，COD濃度在0.500-0.825mg/l，最高值出現(xiàn)在A-Ⅰ站，最低值出現(xiàn)在C-Ⅱ站，平均為0.64mg/L。從圖2可見，斷面A與斷面D濃度相當(dāng)，但斷面A分布不均勻，A-Ⅰ站明顯高于A-Ⅱ、A-Ⅲ站，而斷面D三個站的濃度值都比較接近，四個斷面中，處在南面的站位濃度高，中間的站位濃度低，可見COD的來源與起步溪及南岸的排放有關(guān)。
2.2 活性磷酸鹽的分布
羅源灣內(nèi)灣活性磷酸鹽的濃度在0.035~0.042mg/l，平均0.039mg/l，從總的趨勢看斷面B濃度最高，平均達(dá)0.040mg/l，之后向灣口有所遞減，而從縱面看這種遞減主要體現(xiàn)在北面和中部，南面卻是自灣頂向外遞增（見圖2），調(diào)查海區(qū)活性磷酸鹽濃度都達(dá)四類海水水質(zhì)，顯然南面的圍海和圍墾區(qū)等有活性磷酸鹽的污染源。
2.3 無機(jī)氮的分布
無機(jī)氮為硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮和氨氮之和，表1可見，無機(jī)氮的濃度在0.220~0.303mg/l之間，平均為0.263mg/l，最高值出現(xiàn)在A-Ⅰ、A-Ⅱ站位，最低值出現(xiàn)在D-Ⅱ站位，其濃度分布從灣頂向外遞減（見圖2）?？v向分布上，也是南面的站位較高。調(diào)查海域的無機(jī)氮除A-Ⅰ、A-Ⅱ站位為三類以外，都是二類水質(zhì)。
調(diào)查海區(qū)亞硝酸鹽氮保持在0.013~0.018mg/l，平均值為0.016mg/l，各斷面分布均勻；硝酸鹽氮濃度在0.171~0.238mg/l，平均0.207mg/l，平面分布上有自灣頂向灣口遞減的趨勢，北面的濃度略高于南部和中部；氨氮的濃度在0.010~0.080mg/l，平均0.041mg/l，A-Ⅰ站最高，D-Ⅲ站最低，平面分布上自灣頂向灣口遞減，南面高于北面。北部的水位較深，水的交換比較好。
2.4 Chl-a的分布
Chl-a的測值在0.43~3.39mg/m3，平均值為0.55mg/m3，調(diào)查海區(qū)平面分布上出現(xiàn)三個高值區(qū)，分別是A-Ⅰ站、C-Ⅰ和 D-Ⅰ站、及C-Ⅲ站，至使斷面分布呈波浪式變化。這種分布可能與大面積的蝦、貝及海帶養(yǎng)殖間斷性分布有關(guān)。
2.5 水體富營養(yǎng)化評價
目前國內(nèi)外對水體富營養(yǎng)化評價尚無統(tǒng)一的方法與標(biāo)準(zhǔn)，營養(yǎng)狀態(tài)質(zhì)量指數(shù)（NQI）是水化學(xué)指標(biāo)和生物學(xué)指標(biāo)的綜合，在一定程度上可較為客觀地反映環(huán)境的營養(yǎng)水平。經(jīng)常被引用。試驗表明，海水中N：P值能反映其對浮游植物生長的影響，郭衛(wèi)東等進(jìn)一步提出了潛在性富營養(yǎng)化的概念[3]，也很好地反映了水體富營養(yǎng)的狀況。為能突出反映各營養(yǎng)鹽的綜合作用，本文參照上述方法對調(diào)查水域進(jìn)行評價。
2.5.1 營養(yǎng)狀態(tài)質(zhì)量指數(shù)
營養(yǎng)狀態(tài)質(zhì)量指數(shù)NQI：
NQI=COD/COD0＋TIN/TIN0＋DIP/DIP0＋Chl-a/Chl-a0
式中，分子項分別為化學(xué)耗氧量(COD)、無機(jī)氮(TIN)、活性磷酸鹽(DIP)和葉綠素a(Chl-a)的實測值，分母項為相應(yīng)參數(shù)的評價標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)我國《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》[4]，各項參數(shù)的評價標(biāo)準(zhǔn)定為：TIN0=0.30mg/L；DIP0=0.03mg/L；COD0=3.0mg/L；暫定Chl-a0=5.0mg/m3。評價結(jié)果當(dāng)NQI3，為富營養(yǎng)水平。
羅源灣內(nèi)灣水體營養(yǎng)狀態(tài)質(zhì)量指數(shù)見表2，其中C-Ⅲ站和接近起步溪的A-Ⅰ站NQI指數(shù)>3，達(dá)富營養(yǎng)水平，其它測站都為中度營養(yǎng)水平。分布趨勢為自灣頂向灣口方向波動下降。
2.5.2 海水N/P值與潛在性富營養(yǎng)程度
潛在性富營養(yǎng)化評價，其海水營養(yǎng)級劃分見表3。
羅源灣內(nèi)灣春季海水N/P值在5.7-8.1之間，趨勢從灣頂向灣口方向降低，為氮限制中度營養(yǎng)水平（見表4），接近起步溪河口的A-Ⅰ站為中度營養(yǎng)水平。結(jié)合NQI指數(shù)，灣頂起步溪河口海域已接近富營養(yǎng)化。
2.6 羅源灣富營養(yǎng)化探討
調(diào)查分析表明，羅源灣內(nèi)灣海水環(huán)境屬中度營養(yǎng)水平，但活性磷酸鹽含量較高，達(dá)四類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其原因有三。
（1）地表徑流影響，灣頂西面盆地及起步溪流域陸地上大量的工業(yè)、農(nóng)業(yè)廢水和生活污水通過河流排入該海域，補充了大量的營養(yǎng)鹽，調(diào)查期間時值春雨之初，主要降水季（5-6月份）未到，徑流量還不大，春耕季節(jié)也尚未到，當(dāng)季節(jié)來臨時，灣內(nèi)營養(yǎng)鹽值還會升高。
（2）水產(chǎn)養(yǎng)殖造成環(huán)境問題，灣內(nèi)養(yǎng)殖密度大，區(qū)域內(nèi)上萬個網(wǎng)箱集中排列放置，以及大規(guī)模的牡蠣、海帶等吊養(yǎng)，造成水流流速減小，水體交換能力差；加上羅源灣本身是個口小腹大的海灣，灣內(nèi)外海水交換較慢，使包括網(wǎng)箱養(yǎng)魚的殘餌、魚類排泄物在內(nèi)的污染物很難被水流帶走，而沉積在網(wǎng)箱附近，其分解釋放使該養(yǎng)殖區(qū)水體無機(jī)氮、活性磷酸鹽的含量很高。
（3）沿岸建設(shè)項目的影響，近年來火電廠、萬噸碼頭、鋼鐵廠等項目在灣畔興建，灣頂?shù)陌姿畨▍^(qū)也落戶了多個項目，增加了沿岸的排污量。
參考文獻(xiàn)
[1]2003年福州市海洋環(huán)境質(zhì)量公報，福州市海洋與漁業(yè)局，2004年1月.
[2]GB17378-1998，海洋監(jiān)測規(guī)范［S］．
[3]郭衛(wèi)東，章小明，楊逸萍，等．中國近岸海域潛在性富營養(yǎng)化程度的評價［J］.臺灣海峽，1998，17（1）：64-70．
[4]GB3097-1997，海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)［S］．
[5]許珠華，侯建軍．福建沿岸海域赤潮發(fā)生特點及防治措施[J]．臺灣海峽，2006，25（1）：143-150．
關(guān)鍵詞 中學(xué)生物實驗 定量分析 呼吸速率
中圖分類號 G633.91
文獻(xiàn)標(biāo)識碼 B
在上海二期課改中，高中生命科學(xué)教材中關(guān)于呼吸作用的知識點，僅在課程起始要求以酵母呼吸作用的演示實驗對呼吸作用的概念進(jìn)行引入，而在整章節(jié)中沒有設(shè)置有關(guān)測定生物呼吸作用的學(xué)生實驗。因此，本次實驗考慮在呼吸作用的章節(jié)中加入用定量分析法測定動物呼吸速率的學(xué)生實驗，選取貼近學(xué)生生活的小型哺乳動物大鼠作為實驗材料，兼顧化學(xué)課程中的化學(xué)定量分析法以及物理課程的氣壓與氣體體積的知識點。
目的是希望可以用定量分析實驗替代中學(xué)實驗中極為常見的定性實驗，貫徹綜合理科的教學(xué)發(fā)展目標(biāo)，并通過本次實驗，更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和研究精神，樹立中學(xué)生獨立思考、嚴(yán)謹(jǐn)踏實的科學(xué)精神。
1 實驗材料與儀器
1.1 實驗材料
Ba(OH)2，墨滴，大鼠，乙醚，凡士林。
1.2 實驗儀器
廣口瓶，烘箱，分析天平稱量，網(wǎng)兜，玻璃直管，燒杯，玻璃彎管，漏斗，濾紙，鐵架臺。
2 研究方法及原理
2.1 呼吸作用
動物在O2充足的情況下進(jìn)行有氧呼吸作用，通常簡稱呼吸作用，吸收O2釋放CO2，分解有機(jī)物產(chǎn)生供生命體生長所需的能量。
有氧呼吸作用反應(yīng)式為C6H12O6+6O2＝＝＝6CO2+6H2O，吸收O2與放出CO2之比為1：1。
2.2 化學(xué)定量分析法
本次實驗利用Ba(OH)2吸收密封容器內(nèi)大鼠呼吸作用所產(chǎn)生的CO2，生成白色的BaCO3沉淀。反應(yīng)式為：Ba(OH)2+CO2====BaCO3+H2O。反應(yīng)特點為反應(yīng)迅速，且因為BaCO3不溶于水，表現(xiàn)為白色沉淀，反應(yīng)平衡始終向沉淀產(chǎn)生方向移動，本反應(yīng)的產(chǎn)物不含氣體，所以不影響實驗中小鼠呼吸作用對氣體的消耗和產(chǎn)生，可以用來定量計算呼吸速率。
BaCO3生成的摩爾數(shù)即為小鼠呼吸作用產(chǎn)生CO2的摩爾數(shù)，且呼吸作用吸收O2與放出CO2之比為1：1，即1mo102產(chǎn)生1toolBaCO3。
2.3 小液滴法測量氣體變化量
用水平玻璃直管連接兩個裝有氣體的裝置(圖1)，當(dāng)一側(cè)氣壓改變時，小液滴在無外界阻力條件下向氣壓小的一側(cè)移動，直至使兩邊的氣壓達(dá)到平衡，平衡狀態(tài)下小液滴靜止不動。
在本次實驗中，大鼠的呼吸作用使密閉容器內(nèi)的O2不斷被消耗，生成的CO2被Ba(OH)2溶液吸收，體系中氣體體積減少，壓強(qiáng)減小，小于小液滴另一端的外界大氣壓強(qiáng)，使玻璃水平直管中的小液滴向容器方向移動，且理論上小液滴移動的體積應(yīng)為呼吸作用消耗的O2體積。
3 實驗步驟
(1)配制過飽和Ba(OH)2溶液，過濾，取150mL倒入廣口瓶。
(2)在玻璃直管內(nèi)封入一段黑色墨水，搭建實驗裝置，并將玻璃直管放置水平。
(3)密封實驗裝置，在接口處涂以凡士林保證整個裝置的氣密性，開始計時，觀察小液滴是否移動，驗證氣密性。若移動，則繼續(xù)實驗；若不發(fā)生移動，則停止計時，重新密封再次驗證。
(4)15min后，記錄液滴移動距離，并將廣口瓶內(nèi)溶液過濾，濾紙放于60℃烘箱內(nèi)干燥。
(5)待濾紙完全干后，刮取濾紙上的白色沉淀，用分析天平稱量，記錄數(shù)據(jù)。
(6)洗凈實驗器材。
(7)取大鼠一只，并稱量體重。
(8)將大鼠用乙醚麻醉，裝入底部用鐵網(wǎng)支撐的網(wǎng)兜內(nèi)，放入廣口瓶，固定網(wǎng)兜，使底部不接觸溶液液面，重復(fù)上述試驗步驟。
(9)將兩次實驗中Ba(OH)2濾液置于不同燒杯內(nèi)，放置一段時間，有沉淀產(chǎn)生說明Ba(OH)2未反應(yīng)完，干燥所得的沉淀未超過測量范圍，可以進(jìn)行定量計算。
4 結(jié)果與分析
4.1 大鼠呼吸速率的計算及分析(表1)
從表1可以看出，實驗組BaCO3的生成量遠(yuǎn)大于空白對照組，且差值在一個數(shù)量級左右。分析空白對照組也有BaCO3生成的原因是空氣本身含有約為0.9％的CO2。將實驗組的BaCO3生成量減去空白對照組的，即為大鼠呼吸速率的耗氧量。
計算兩次平行實驗大鼠的呼吸速率可以發(fā)現(xiàn)，兩次實驗定量計算出的大鼠呼吸速率數(shù)據(jù)比較接近，分別為0.30mL／(g?h)及0.36mid(g?h)，說明了本次實驗的實驗方法所產(chǎn)生的實驗結(jié)果差異較小，具有一定的穩(wěn)定性及可重復(fù)性。
4.2 小液滴移動距離描述
在實驗進(jìn)行前期，玻璃水平直管內(nèi)的小液滴向廣口瓶方向移動，且隨大鼠呼吸頻率做節(jié)律性移動，每次移動距離基本相同。但在實驗進(jìn)行后期則基本保持靜止。而兩組空白組中小液滴幾乎沒有發(fā)生可見的移動現(xiàn)象。兩次實驗皆是。
用小液滴法測量氣體變化量，并未做到定量計算，但是卻可以明顯的看到呼吸作用所導(dǎo)致的氣體減少，讓整個實驗現(xiàn)象更加明顯。
5 討論
理論而言大鼠呼吸速率(以耗氧量計)為0.68～1.10mL／(g?h)。而本次實驗中得出的大鼠呼吸速率(以耗氧量計)為0.30～0.36mL／g／h，分析實驗組數(shù)據(jù)與理論上大鼠的呼吸速率相比偏小的原因可能為：其一，大鼠用乙醚麻醉處理之后使其呼吸作用減弱，呼吸速率降低；其二，可能是將容器中液體倒出過濾時由于沉淀并未完全洗干凈而造成的誤差；其三，干燥后將粘在濾紙上的沉淀刮下時造成的損耗也可能導(dǎo)致實驗結(jié)果偏小。
在用小液滴法測量氣體變化量時觀察發(fā)現(xiàn)：水平玻璃直管內(nèi)的小液滴向廣口瓶方向呈節(jié)律性移動，且每次移動距離基本相同。通過觀察可以發(fā)現(xiàn)這種節(jié)律性的移動與大鼠呼吸頻率一致。而在實驗后期小液滴基本保持靜止的原因可能為氣密性問題，或是容器中氧氣大量減少而產(chǎn)生的。
本次實驗的實驗儀器多可動手制作，中學(xué)的學(xué)科交叉較多，可以從不同的實驗室取材，有利于更好地完成實驗。比如實驗中用自制塑料蓋加以凡士林密封，如果用橡皮塞代替氣密性會更好；玻璃直管用中學(xué)物理實驗用到的u型管代替，通過氣壓來計算氣體體積變化，以更好地建立生物學(xué)與物理學(xué)之間的聯(lián)系；小鼠所在的“籠中籠”，用燙了洞的塑料瓶代替，或是較密的鐵絲籠代替都可以使實驗過程更簡便。提倡中學(xué)教師因地制宜，選擇生活中的材料，也可以讓學(xué)生動腦，也不失為對于學(xué)生觀察生活，獨立解決問題的一個鍛煉。
