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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。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。
许多参数可作为水体富营养化的指标,常用的是总磷、总氮、叶绿素-a含量和初级生产率等。本实验
通过测定天然水体中的总磷,来判断水体的富营养化程度。
总磷与水体富营养化程度的关系
富营养化程度极贫贫-中中中-富富
总磷/mg·L-1<~~~>
[实验目的]
[实验原理]
一般地面水在硫酸的酸性条件下,加入一定量的过硫酸铵为氧化剂,加热或高温高压消解,将各种形
态的磷转化成磷酸根离子(PO3-),随后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
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血酸把它还原为深色钼蓝。
***酸盐与磷酸盐一样也能生成钼蓝,***就会干扰测定。此外,六价铬、二价铜和亚***
盐能氧化钼蓝,使测定结果偏低。
实验方法一:常压消解光度法
[主要仪器和试剂]
1)可见分光光度计,电子天平,电热板
2)移液管:1mL,10mL,100mL
3)锥形瓶:250mL
4)比色管:50mL
1)过硫酸铵(NH)SO(固体)
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2)浓硫酸
3)硫酸溶液:2mol/L
4)氢氧化钠溶液:6mol/L
5)1%酚酞:1g酚酞溶于90mL乙醇中,加水至100mL
6)酒石酸锑钾溶液:(SbO)CHO·1/2HO溶于200mL蒸馏水中,用棕色瓶在4℃时保存
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7)钼酸铵溶液:将20g(NH)MoO·4HO溶于500mL蒸馏水中,用塑料瓶在4℃时保存
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8)抗坏血酸溶液:,,用棕色瓶在4℃时保存,
可维持一个星期不变。
9)混合试剂:50mL2mol/L硫酸溶液、5mL酒石酸锑钾溶液、15mL钼酸铵溶液和30mL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,可维持一个星期不变。
10)磷酸盐储备液:,,溶解后转入250mL容量瓶中,稀释至
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刻度
11)磷酸盐标准溶液:,,稀释至刻度;再
,稀释至刻度
[实验步骤]
:水样中如有大的颗粒,可用搅拌器搅拌2~3min,混合均匀。量取100mL水样(或经
稀释的水样)两份,分别放入两只250mL锥形瓶中,另取100mL蒸馏水于250mL锥形瓶中作为对照,分
别加入1mL2mol/LHSO,3g(NH)SO,混匀后,分别将玻璃漏斗放于锥形瓶上,于电热板上,微
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沸约1h(注意防止烧干),补加蒸馏水使体积约25mL(如锥形瓶壁上有白色凝聚物,用蒸馏水将其冲入溶
液中),再加热数分钟,至最后体积约为10mL。冷却后,加1滴酚酞,滴加6mol/LNaOH将溶液中和
至微红色。再滴入硫酸使红色恰好褪去,充分摇匀,如溶液不澄清,则用滤纸过滤于50mL比色管中,用
水洗锥形瓶及滤纸,一并移入比色管中,加水稀释至25mL刻度线,加1mL混合试剂,摇匀后放置10min,
加水稀释至刻度,再摇匀,放置10min,以试剂空白作参比,用1cm比色皿,于波长710nm处测定吸光
度。
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,加水稀释至约25mL,加1mL混合试剂,摇匀后放置10min,加水稀释至刻
度,再摇匀,放置10min,以试剂空白作参比,用1cm比色皿,于波长710nm处测定吸光度。根据吸光
度与浓度的关系,绘制方法的标准曲线。
由标准曲线计算磷的含量,按下式计算水中总磷的含量:
测得的磷量(mg)
总磷(P,mg/L)
水样的体积(L)
实验方法二:快速消解光度法
[主要仪器和试剂]
1)多功能水质速测仪,
2)电子天平
3)快速消解仪
4)移液管:1mL,10mL,100mL
5)消解管:10mL
1)过硫酸钾KSO(固体)(分析纯)
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2)浓硫酸(分析纯)
3)硫酸溶液:1:1(v:v)
4)钼酸盐混合试剂:(K(SbO)CHO·1/2HO)
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铵((NH)MoO·4HO)全部溶解于100mL1:1(v:v)硫酸溶液中。如混合试剂有浑浊,须摇动混合试
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剂,并放置几分钟,至澄清为止。若在4℃下保存,可维持一个星期不变。
5)抗坏血酸固体(分析纯)
6)磷酸盐储备液:1000mg/L,,溶解后转入250mL容量瓶中,稀释至
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刻度
[实验步骤]
:打开消解仪电源,调节温度至165℃,开始预热。取3支干净的消解瓶,分别加入
,再分别加入过硫酸钾固体粉末60mg,拧紧瓶盖,摇匀。当消解仪加热到指定温度时(165℃),
将装好样品的消解瓶摇匀后放入消解仪中,开始计时,消解30min。另取3支干净的消解瓶,
蒸馏水,按水样的预处理完全相同的操作进行消解。
,马上取出所有消解瓶,放置于通风处,冷却至室温。
。待自检完成后,选择测量波长至700nm,用蒸馏水作参比溶液,采
用10mm比色皿,进行吸光度校零。
:待消解后的水样及蒸馏水空白样冷却后,分别加入35mg抗坏血酸,用力摇振,使
固体完全溶解;约30秒后,再滴加5滴钼酸盐混合显色剂,摇匀,显色10-15分钟后,于700nm处测定
吸光度值。将扣除试剂空白吸光度值后的差值代入标准曲线计算待测水样的浓度。
:采用逐级稀释法,、、、、
磷的标准溶液10mL,分别加入35mg抗坏血酸,用力摇振,使固体完全溶解;约30秒后,再滴加5滴钼
酸盐混合显色剂,摇匀,显色10-15分钟后,于700nm处测定吸光度值。根据吸光度与标准溶液浓度的关
系,绘制标准曲线。
由标准曲线计算磷的含量,按下式计算水中总磷的含量:
测得的磷量(mg)
总磷(P,mg/L)
水样的体积(L)
[问题讨论]
、磷的主要来源有哪些?
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