毕业设计（论文）-老鹳湖水生生物自然保护区水质分析.doc

教学单位： 湖北工程学院生命科学技术学院学生学号： 101444117 本科毕业论文（设计） 题 目：老鹳湖水生生物自然保护区水质分析 学生姓名： 刘 行 专业名称： 环 境 科 学 指导教师： 黄 孝 湘 2014年4月28日22老鹳湖水生生物自然保护区水质分析 摘要：受孝感市渔政管理处委托，2014年4月我们对老鹳湖水生动植物自然保护区进行了水质监测，测定pH、溶解氧、BOD5、COD、TN、TP等水质因子，其中pH、溶解氧、BOD5、COD、TN、TP、氯化物（以Cl-计）测定的平均值分别为：7.40、6.27 mg/L、3.14 mg/L、14.2 mg/L、1.16 mg/L、0.08 mg/L、30.24 mg/L。根据渔业水质标准和国家地表水三类标准，采用综合评价指数评价公式评价其水质。结果表明，老鹳湖水生生物自然保护区的水质综合评价指数为0.84，水体受轻度污染，主要污染物为总氮和总磷。本文通过对老鹳湖水环境现状分析，为解决老鹳湖环境问题提供依据。 关键词：老鹳湖；水质分析；水生生物自然保护区 The water quality analysis of the Laoguan Lake aquatic organisms Nature ReserveAbstract: Being entrusted by the Xiaogan Fishery Management Office, we have monitored the water quality of Laoguan Lake aquatic flora and fauna Nature Reserve during April in 2014. we have determined some water quality indexes such as pH, Dissolved Oxygen, Total Nitrogen and so on. And the average values of pH, Dissolved Oxygen, Biochemical Oxygen Demand, Chemical Oxygen Demand, Total Nitrogen, Total Phosphorus , chloride respectively are 7.40mg/L、6.27 mg/L、3.14 mg/L、14.20 mg/L、1.16 mg/L、0.08 mg/L、30.24 mg/L. According to the fishery water quality standards and the third category of national standard of surface water, we have evaluated the water quality of Laoguan Lake by using the evaluation formula of the comprehensive evaluation index. The results show that the comprehensive evaluation index of Laoguan Lake aquatic organisms Nature Reserve is 0.84. The water of Laoguan Lake has been lightly polluted and the major pollutants are Total Nitrogen and Total Phosphorus. The investigation and monitoring in the thesis will enrich the basic information of this protected areas. This article made an analysis on water environment of Laoguan Lake,it provides the basis to solve these environmental problems. Key words: Laoguan Lake;water quality analysis;Aquatic organisms Nature Reserve 目 录文献综述11前言52 实验材料与方法52.1实验材料52.2水样采集62.3样品各指标的测定方法83 结果与分析143.1 水质监测结果143.2 水质监测结果分析与评价154 小结与讨论18参考文献20致 谢21文献综述水是自然界普遍存在的物质之一，对于人类的生存的发展来说是一种不可缺少的重要物质，是基础性的自然资源和战略性的经济资源。由于我国工农业的迅速发展，工业废水、生活污水等流入江河湖泊，使得水体收到污染。然而，自然环境是一个动态平衡体系，它对其中各种物质的变化具有一定的自动调节能力，经过体系内部一系列的物理的、化学的和生物的连锁反应和相互作用，又会建立起新的平衡。水体也有这种在一定程度下自身调节和降低污染的能力，通常称为水的自净能力1。但是，当进入水体的外来物质含量超过了这种自净能力时就会使水质恶化，对人类环境和水的利用长生不良影响，这就是水的污染。 水体是河流、海洋、湖泊、沼泽、水库和地下水等的统称，水体中不仅有水，也包括水体中的悬浮物、溶解物、水生生物和底泥等2。水体污染是指排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和自净能力即水体的环境容量，从而导致水体的物理特征、化学特征发生不良变化，破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体的功能及其在人类生活和生产中的作用3。自然界中的水体污染，从不同的角度可以划分为各种污染类别： 从污染源划分，可分为点污染源和面污染源，环境污染物的来源称为污染源。点污染是指污染物质从集中的地点（如工业废水及生活污水的排放口门）排入水体。它的特点是排污经常，其变化规律服从工业生产废水和城市生活污水的排放规律，它的量可以直接测定或者定量化，其影响可以直接评价。而面污染则是指污染物质来源于集水面积的地面上（或地下），如农田施用化肥和农药，灌排后常含有农药和化肥的成分，城市、矿山在雨季，雨水冲刷地面污物形成的地面径流等。面源污染的排放是以扩散方式进行的，时断时续，并与气象因素有联系。从污染成因上划分可以分为自然污染和人为污染。自然污染是指由于特殊的地质或自然条件，使一些化学元素大量富集，或天然植物腐烂中产生的某些有毒物质或生物病原体进入水体，从而污染了水质。人为污染则是指由于人类活动（包括生产性的和生活性的）引起地表水水体污染。从污染的性质划分可分为物理性污染、化学性污染和生物性污染。物理性污染是指水的浑浊度、温度和水的颜色发生改变，水面的漂浮油膜、泡沫以及水中含有的放射性物质增加等；化学性污染包括有机化合物和无机化合物的污染，如水中溶解氧减少，溶解盐类增加，水的硬度变大，酸碱度发生变化或水中含有某种有毒化学物质等；生物性污染是指水体中进入了细菌和污水微生物等。事实上，水体不只受到一种类型的污染，而是同时受到多种性质的污染，并且各种污染互相影响，不断地发生着分解、化合或生物沉淀作用。 湖泊在本流域内是开放型水体，接纳四面八方来水，流域内人类活动对水土资源的影响最终都会在湖泊水体的量和质上得到反应。就湖泊水污染而言，工业废水的排放、农田生产、畜牧养殖、社区生活、资源开发等,都是参与流域水循环的污染源4。 湖泊是重要的国土资源，具有调节河川径流、发展灌溉、提供工业和饮用的水源、繁衍水生生物、沟通航运，改善区域生态环境以及开发矿产等多种功能，在国民经济的发展中发挥着重要作用同时，湖泊及其流域是人类赖以生存的重要场所，湖泊本身对全球变化响应敏感，在人与自然这一复杂的巨大系统中，湖泊是地球表层系统各圈层相互作用的联结点，是陆地水圈的重要组成部分，与生物圈、大气圈、岩石圈等关系密切，具有调节区域气候、记录区域环境变化、维持区域生态系统平衡和繁衍生物多样性的特殊功能。随着全球气候变暖和人类活动的加剧，造成湖泊面积缩小、污染加剧、可利用水量减少、生态与环境日趋恶化、灾害频发、经济损失剧增，湖泊已经成为区域自然环境变化和人与自然相互作用最为敏感、影响最为深刻、治理难度最大的地理单元。 我国是一个湖泊众多的国家，目前我国湖泊污染状况十分严重，80 %的湖泊均受到不同程度的污染，许多湖泊已达不到类水质标准5。自20世纪50年代以来，我国湖泊在自然和人为活动双重胁迫的共同作用下，其功能发生了剧烈的变化，总体趋势是湖泊在大面积的萎缩乃至消失，贮水量相应骤减，湖泊水质不断恶化，湖泊生态系统严重退化，给区域经济和社会可持续发展带来严重威胁。1997年我国对37个主要湖泊的富营养状况进行了调查，其中中营养型和中-富营养型的占55.8%，富营养型的占14.7%，重富营养型的占8.8%6。我国湖泊富营养化的趋势发展很快，到20世纪末，大多数湖泊的富营养化程度都有加重，从发展趋势来看，情况是严重的，故对湖泊富营养化的预防治理已成为当务之急。 我国湖泊污染特征主要是水体富营养化、有毒有机物污染、重金属污染以及湖泊酸化等。在正常情况下，氧在水中有一定溶解度。溶解氧不仅是水生生物得以生存的条件，而且氧参加水中的各种氧化-还原反应，促进污染物转化降解，是天然水体具有自净能力的重要原因7。由于湖区工业发展和城镇人口数量增加，大量耗氧物质、营养物质和有毒物质排入湖泊，使水体富营养化，湖水的自净能力下降，导致湖体内溶解氧不断下降，透明度降低，水色发暗，原有的水生植被群落因缺氧和得不到光照而成片死亡，水体中其它水生动物、底栖生物的种类也随之减少，生物量降低，取而代之的是浮游植物（藻类），它们因吸收丰富的营养物质而大量疯长，形成以藻类为主体的富营养型的生态体系。水体富营养化是指由于大量的氮、磷、钾等元素排入到流速缓慢、更新周期长的地表水体，使藻类等水生生物大量地生长繁殖，使有机物产生的速度远远超过消耗速度，水体中有机物积蓄，破坏水生生态平衡的过程。其中,水华是湖泊富营养化的典型特征之一,它是水体中浮游生物暴发性繁殖使水面呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等异常水色的现象,与海洋中的 “赤潮”并称为水环境的两大灾害8。 随着工农业的迅速发展，“三废”的排放，各种农药化肥的大量使用，许多有毒有机化学物通过地表径流，大气干湿沉降，雨水冲刷等途径不断进入湖泊流域，进入湖泊的有机物通过物理、化学以及生物过程进行迁移转化，对湖泊环境造成不同程度的污染9，亦可通过生物链的生物放大造成持续性毒害作用，危害人体健康。 由于重金属具有富集性，在环境中很难降解，重金属污染是湖泊环境中重要的环境问题。重金属元素进入湖泊水体后大部分迅速由水相转入固相即悬浮物和沉积物中，会在湖泊环境体系间发生一系列的物理化学和生化反应，对水体、水生生物产生污染的同时，经常会在底泥沉积物中累积起来成为次生污染源，底泥沉积物可称之为污染元素的蓄积库，无疑会对水体环境造成长期影响10。由于水是自然环境中化学物质迁移、循环的重要介质，人类活动产生的污染物很大一部分以水溶液的形式排放。所以化学物质容易进入水体，水受到污染后，通过饮水或食物链，污染物进入人体，使人急性或慢性中毒。砷、铬、汞等11，还可诱发癌症。被寄生虫、病毒或其它致病菌污染的水，会引起多种传染病和寄生虫病。水体污染主要由任意排放的工业废水和城市污水造成。要控制和消除水体污染，必须从控制废水的排放入手，实行“防、治、管”三结合12。防止水体污染的途径主要有以下几个方面：（1）减少污染物的排放：改革生产工艺。 综合利用废水。（2）废水无害化。（3）对水体及其污染源进行监测和管理。对于湖泊而言具体措施有：(1) 湖泊污染治理的工业措施 湖泊沉积物疏浚可以说是最直接的治理措施，但是需要对湖泊污染物特征，湖泊面积，沉积物量等来确定疏浚范围，以最大限度降低污染物负荷13。在底泥表面覆盖一层物质，通过污染沉积物与水体分开达到控制污染物的目的，其中覆盖层内的颗粒物对污染物有吸附作用，有效减少外界干扰，如厌氧环境下有利于厌氧微生物对有机物的降解14。通过投加一些化学试剂以改善湖泊的理化性质，如酸碱度和溶解氧含量，以达到控制内源释放的目的15。（2）湖泊污染治理的生物修复生物恢复是指用生物工程的方法将土壤、地下水和海洋中的有毒有害有机污染物“就地”降解成二氧化碳和水，或转化成无害物质的方法16。由于具有费用少、环境影响小、最大限度地降低污染物浓度、可同时处理受污染的土壤和地下水，无二次污染等特点，湖泊水体污染的生物修复成为最主要的治理措施。植物修复技术是利用植物的吸收和代谢功能将环境介质中的有毒有害污染物进行分解、富集和稳定的过程17。采用工业和工程手段来减少水体中的藻类植物并增加草类植物的比例，以减少藻类植物所形成的污染18。或者利用动物来改善藻类生长，通过添加肉食性鱼类或减少浮游生物食性鱼类使浮游动物生物量增加以控制蓝、绿藻生长。 由于水资源的再治理很困难，因此水环境的保护政策应当贯彻“以防为主、防治结合；综合治理、综合利用”的方针19 , 就是要将污水处理措施、生物措施和水利措施结合起来，充分利用水环境的自净能力，从根本上治理水环境。合理制定水资源规划，根据水的供需状况，实行定额用水，并将地表水、地下水和污水资源统一开发利用，切实做到合理开发、综合利用、积极保护、科学管理。 1前言 老鹳湖，亦名老观湖，位于汉川市西北端，垌冢镇境内，跨汉川、应城两市界，西北至陈河镇新屋、张咀、黄下、甘杨、骆集、彭黄村；东南至义和镇陶柳、西二、庙湾、老集、阙陈、丁嘴村；西为汉川市垌塚镇新华、易北村，南抵汉北河北堤。跨东经1132711329，北纬30463047。流域面积230km2，平均海拔高程25.5m，湖底海拔高程23.1m，一般水深1m，最大水深3.2m，主要承接天门、京山、应城等地的客水。水资源总量3108m3，降水是本区域河川径流最主要的来源，降水的分布基本上决定了径流的分布，流域下垫面与人类活动对径流的分布也有着较大的影响。湖泊流域范围内，年平均降雨量1060mm，雨量充沛，具有冬冷夏热，春秋两季气候宜人的特点。每遇暴雨，洪水涨势迅猛，因无大型排涝设施，十有七八民院、鱼池溃漫殆尽。干旱年，湖水干涸，湖草疯长，大部分农田靠从汉北河搬水抗旱。 该湖属自然形成，属于典型的河间洼地洪泛平原湖，其范围上接五龙河，下连汉北河，与汉江相通。老观湖流域宽广，湖面夏水冬枯，土地肥沃，物产丰富，湖区是应城、汉川两市粮、棉、油、鱼、蔬菜主要生产基地，在国民经济和社会发展中起着重要作用。老鹳湖污染有周边小型民营企业和居民生活污水排放，养殖专业户投肥污染水体及农业面源污染，水质在类以上。江河水环境质量的状况及演变在国内外收到广泛关注，但有关水生动植物自然保护区水环境系统的研究较少。因此，对保护区进行系统监测具有重要的生态环境保护价值。本课题旨在对老鹳湖水生生物自然保护区的水质进行分析，如实反映水质的客观情况，从而为保护区的水产养殖、综合治理、区域环境的规划管理等提供一定的依据。2 实验材料与方法2.1实验材料2.1.1实验仪器主要实验仪器：水质采样器、pH计、高压蒸汽灭菌锅、紫外分光光度计、冷凝回流装置、恒温培养箱、1联220V可调万用电炉、1cm比色皿、50mL具塞刻度试管、酸碱滴定管、250ml锥形瓶、溶解氧瓶、虹吸管、25mL具塞刻度试管、水质采样器、聚乙烯塑料桶、溶解氧瓶、采样船、细口玻璃瓶或塑料瓶若干。2.1.2实验药品主要试验药品硫酸锰、碘化钾、碘酸钾、硫代硫酸钠、淀粉、重铬酸钾、硫酸亚铁铵、硫酸汞、硫酸银、过硫酸钾、氢氧化钠、硝酸钾、磷酸二氢钾、酒石酸锑钾、抗坏血酸、钼酸铵、铬酸钾、硝酸银、浓硫酸、浓盐酸等。2.2 水样采集根据保护区的水体环境特点和实验需要，我们于2014年4月20日进行了采样。2.2.1实验取样区域和地点图1 保护区整体地图 老鹳湖在现代地貌上为典型的河间洼地洪泛平原湖，是江汉湖群中的河间洼地湖、是长江、汉江及其支流演化过程中的伴生湖泊，是长江、汉江的侵蚀与堆积地貌的有机组成部分。它有着其它江汉湖群的许多共同的特征，它的湖水深度不大，属于浅水性湖泊，中水位时，湖泊水深也仅1m左右，最深也不超过3.2m，洪水时水位也不超过3.5m。岸线不稳,湖泊由于水深不大，湖底极为平坦，因此水位稍有升降变化，湖面就会发生明显的扩展或缩小。岸线不稳表现在涨水时汪洋一片，退水时洲滩裸露，岸线曲折。湖底淤泥深厚，有机质含量高，调查表明老鹳湖淤泥厚度平均为1-2m，湖泥的有机质含量高，一般为3%-4%。取样点为位于义和镇流域向内推进40m缓冲区的毕家汊保护监测站（ N304608.81 E1132927.11）、阙陈村（N304544.46 E1132920.85）、老鹳湖闸监测站（N304438.01 E1132859.33）（见图2）。 图2 保护区采样地点图 2.2.2确定采样断面和采样垂线根据实地考察后，选择老鹳湖缓冲区，取样断面确定为图2所示毕家汊保护监测站、老鹳湖闸保护监测站附近。在所确定的断面中央取水，采样点的定量样品分两层采样，即表层水和离表层水1.5m的水样。 2.2.3 所测指标采样量（1）溶解氧：碘量瓶四瓶；（2）COD：500mL四份；（3）BOD5：1000mL四份；（4）总氮：250mL四份；（5）总磷：250mL四份；（6）pH：250mL四份；（7）Cl- ：250mL四份。2.3样品各指标的测定方法2.3.1总磷的测定 钼酸铵分光光度法（GB 11893-89），其具体操作步骤如下：（1）试样的制备：取25mL水样于50mL具塞刻度试管中。取时应摇匀水样，以得到溶解部分和悬浮部分均具有代表性的试样。(2）水样的消解：过硫酸钾消解向试样中加4mL过硫酸钾(溶解5g过硫酸钾于水中并稀释至100mL)，将具塞刻度试管的盖塞紧后，用一小块布和线将玻璃塞扎紧(或用其他方法固定)，放在大烧杯中置于高压蒸汽灭菌锅中加热，待压力达1.1kg/cm2，相应温度为120时、保持30min后停止加热。待压力表读数降至零后，取出放冷。然后用水稀释至标线。(3) 水样的发色分别向各份消解液中加入1mL抗坏血酸（溶解10g抗坏血酸于水中并稀释至100ml）溶液，混匀，30s后加2mL钼酸盐溶液（钼酸盐溶液：溶解13g钼酸铵于100mL水中。溶解0.35g酒石酸锑钾于100mL水中。在不断搅拌下把钼酸铵溶液徐徐加到300mL1+1硫酸中，加酒石酸锑钾溶液并且混合均匀）充分混匀。（4）分光光度测量室温下放置15min后，在700nm波长下，以蒸馏水做参比，测定吸光度。扣除空白试验的吸光度后，从工作曲线上查得磷的含量。（5）标准曲线的绘制取7支具塞刻度管分别加入0.00，0.50，1.00，3.00，5.00，10.00，15.00mL磷酸盐标准溶液(称取0.21970.001g于110干燥2h的磷酸二氢钾，用水溶解后转移至1000mL容量瓶中，加入大约800mL水、加5mL1+1硫酸用水稀释至标线并混匀。取10mL稀释到250mL容量瓶)，加水至25mL。然后按测定步骤(1)、（2）进行处理。以水做参比，测定吸光度。扣除空白试验的吸光度后，绘制标准曲线。（6）空白试样按(1)、（2）、（3）的规定进行空白试验，用水代替试样，以水作参比，测定吸光度。（7）结果的表示总磷含量以C(mgL)表示，按下式计算：式中：m试样测得含磷量，g；V测定用试样体积，mL。2.3.2总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法（GB 11894-89），其具体操作步骤如下：（1）用移液管取10.00mL试样（氮含量超过100g时可减少取样量并加入纯水至10mL）于干燥的25mL具塞刻度试管中。（2）加入5mL碱性过硫酸钾溶液（称取40g过硫酸钾，另称取15g氢氧化钠溶于分别溶于适量纯水中待冷却后合并稀释至1000mL），上塞并用纱布和线包扎紧，以防灭菌时塞子弹出。（3）将盛有试样的试管置于高压蒸汽灭菌锅中加热，使压力表指针到1.11.4kg/cm2，此时温度达120140后开始计时，保持半个小时以上， 冷却至室温（自然冷却，冷却时间为2-3h），取出试管。（4）向各试管中加盐酸（1+9）1mL，用纯水稀释至标线，混匀。（5）移取部分溶液至石英比色皿中，在紫外分光光度计上，以纯水作参比，分别在波长为220nm和275nm处测定吸光度，并用A= A2202A275式计算出校正吸收度A。（6）空白试验：空白试验除以10mL纯水代替样品外，采用与（1）（4）完全一致的步骤进行。空白试验的A值不超过0.03。（7）校准：标准曲线校准系列的配制a.用移液管向一组25mL具塞刻度试管中分别加入硝酸盐标准溶液（硝酸钾在105110烘箱中烘干3h，于干燥器中冷却后，称取0.7218g溶于纯水中，移至1000mL溶量瓶中，稀释10倍即可）0.00、0.50、 1.00、 2.50、5.00、7.50、10.00mL，不足10mL的加纯水稀释至10.00mL。b.按（2）（5）步骤进行测定。（8） 工作曲线的制作标准溶液及空白溶液在220nm和275nm处测得的吸收值按下列公式处理AS=AS220-2AS275 Ab=Ab220-2Ab275 式中：AS220标准溶液在220nm波长的吸收光度；AS275标准溶液在275nm波长的吸收光度；Ab220空白（零浓度）溶液在220nm波长的吸收光度；Ab275空白（零浓度）溶液在275nm波长的吸收光度；校正吸光度ArAr=ASAb 按Ar值与相应的NO3-N含量（g）绘制标准曲线。（7） 结果的表示按式A= A2202A275计算得试样吸光度并扣除空白Ab获校正Ar吸光度，用标准曲线算出相应的总氮m（g）数，式样总氮含量按下式计：总氮（mg/L）=m/V 式中：m试样测出含氮量，g；V测定用试样体积，mL。2.3.3溶氧量的测定碘量法（GB7489-87），其具体操作步骤如下：（l）溶解氧的固定用移液管插入溶解氧瓶的液面下，先后加入1mL硫酸锰（溶解24g硫酸锰于水移至50mL容量瓶并定容）溶液、2mL碱性碘化钾（25g氢氧化钠溶于1520mL水，另取7.5g碘化钾溶于10mL水，合并两者稀释至50mL）溶液，盖好瓶塞，颠倒混合数次，静置。待棕色沉淀物降至瓶内一半时，再颠倒混合一次，待沉淀物下降到瓶底。需在取样现场固定。（2）析出碘轻轻打开瓶塞，立即用移液管插入液面下加入 2.0mL硫酸。小心盖好瓶塞，颠倒混合摇匀，至沉淀物全部溶解为止，放置暗处5min。（3）滴定吸取100.0mL上述溶液于250mL锥形瓶中，用硫代硫酸钠溶液（a.配制：将2.5g污水硫代硫酸钠溶解于新煮沸并冷却的沸水中，再加0.4g氢氧化钠，并稀释至1000mL；b.标定：在锥形瓶中用约100mL水溶解约0.5个KI，加入5mL 2mol/L硫酸溶液，混匀后加20.00mL标准碘酸钾溶液，稀释至约200mL，立即用硫代硫酸钠溶液滴定释放出的碘，当溶液呈淡黄色时加入1mL 1%淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪去为止，记录硫代硫酸钠溶液用量V。硫代硫酸钠浓度C=6201.66/V）滴定至溶液呈淡黄色，加入1mL 1%淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪去为止，记录硫代硫酸钠溶液用量。计算 溶解氧（O2，mgL）= 式中，M硫代硫酸钠溶液浓度（molL）；V滴定时消耗硫代硫酸钠溶液体积（mL）。2.3.4化学需氧量的测定重铬酸钾标准法（GB11914-89）（1）取20.00mL混合均匀的水样置于250mL磨口的回流锥形瓶，加入0.4gHgSO4（消除cl-干扰）混合均匀。（2）加入10.00mL 0.25mol/L重铬酸钾标准溶液(称取预先在120烘干2h的基准或优质纯重铬酸钾12.258g溶于水中，移入1000mL容量瓶，稀释至标准线，摇匀）及数粒洗净的玻璃珠或沸石，连接磨口回流冷凝管。（3）接通冷凝管后从冷凝管上口慢慢地加入30mL 硫酸-硫酸银（100mL硫酸加入1g硫酸银（催化剂）溶液（以防止低沸点有机物的逸出），轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀，回流加热2小时（自开始沸腾时计时）。(4)冷却后，用90mL水从上部慢慢冲洗冷凝管壁，取下锥形瓶。溶液总体积不得少于140mL，否则因酸度太大，滴定终点不明显。(5)溶液再度冷却，加三滴试亚铁灵（称取1.485克邻菲啰啉（C12H8N2H2O）放入烧杯中，加水30mL，温热至完全溶解，称取0.695克硫酸亚铁（FeSO47H2O）放入烧杯中加水溶解，移入邻菲啰啉溶液中混匀，用水稀释至100mL）指示剂，用(NH4)2FeSO4硫酸亚铁铵标准溶液（a.配制：称取39g硫酸亚铁铵，溶解于加入适量蒸馏水的烧杯中，用玻璃棒边搅拌边加入20mL浓硫酸，冷至室温，移入1000mL容量瓶中。b.标定：准确移取10mL重铬酸钾标液用水稀释至100mL，缓慢加入30mL浓硫酸，摇匀冷却后加入3滴试亚铁灵指示剂。用硫酸亚铁铵标定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点，记录硫酸亚铁铵用量V，其浓度C=100.0250/V）滴定，当溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色时（即终点），记录硫酸亚铁铵标准液的用量。(6)滴定水样的同时，以20.00mL蒸馏水，按同样操作步骤作空白试验。记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。根据公式：COD（mg/L）=81000C(V1-V2)/V0式中：C-硫酸亚铁铵标定溶液浓度，mol/L；V1-空白试验所消耗的硫酸亚铁铵标定溶液的体积，mL；V2-试样测定所消耗的硫酸亚铁铵标定溶液的体积，mL；V0-试样的体积，mL；8-氧（1/2 O）的摩尔质量，g/mol。2.3.5 pH的测定玻璃电极法（GB/T6920-1986）其具体操作步骤如下：(1) 测定标液与水样（两者温差应在1之内）温度，并将一起温度补偿旋钮调至该温度上。(2) 用标准缓冲溶液校正仪器，采用二点校正法。(3) 样品测定：先用蒸馏水冲洗电极，再用水样冲洗，然后将电极浸入样品中，小心摇动烧杯或进行搅拌，以加速电极平衡，静置，待读数稳定时记下pH值。2.3.6 BOD5的测定 稀释接种法，其具体操作步骤如下： （1）水样的预处理 a.调节pH：水样的pH值超过6.5-7.5范围内，可用盐酸或氢氧化钠稀释液调至接近7.2，但用量不要超过水样体积的0.5%。若水样的酸度或碱度过高，可改用高浓度酸或碱中和。 b.去除余氯：含少量游离氯的水样一般放置1-2个小时，游离氯即可消失。对于游离氯在短时间内不能消散的水样，可加入亚硫酸钠溶液（将1.575g亚硫酸钠溶于水中，稀释至1000mL）去除。其加入量的确定方法为：取中和好的水样100mL，加入1+1硫酸2mL，10%碘化钾1mL,混匀。以1%淀粉为指示剂，确定亚硫酸钠的消耗体积。 （2）水样的测定 将预处理好的水样注入量筒，用玻璃棒搅拌5min后，分别装入两个溶解氧瓶中，一个放入恒温培养箱进行培养，另一个按碘量法（GB7489-87）进行五日培养前溶解氧的测定。 （3）水样的培养 将盛满水样的溶解氧瓶赶尽气泡，置于提前一天放在恒温培养箱中的盛放蒸馏水的2L大烧杯中，使蒸馏水淹没溶解氧瓶口，培养5天后按碘量法（GB7489-87）进行溶解氧的测定。2.3.7 氯化物的测定硝酸银滴定法（GB/T 11896-1989）(1) 用吸管吸取50mL水样或经过预处理的水样（若氯化物含量高，可取适量水样用蒸馏水稀释至50mL）,置于锥形瓶中。另取一锥形瓶加入50mL蒸馏水作空白试验。（2）如水样pH值在6.5-10.5范围内可直接滴定，超出此范围的水样应以酚酞作指示剂，用稀硫酸（0.05mol/L）或氢氧化钠溶液（0.05mol/L）进行调节。（3）加入1mL铬酸钾溶液（50g/L,称取5g铬酸钾溶于少量蒸馏水中，滴加硝酸银溶液至有砖红色沉淀生成。摇匀，静置12h后过滤并用蒸馏水将滤液稀释至100mL）,用硝酸银标准溶液（0.0141mol/L，称取2.3950g于105烘干半小时的硝酸银，溶于蒸馏水中，在容量瓶中稀释至1000mL,贮于棕色瓶中）滴定至砖红色沉淀刚刚出现即为滴定终点。（4）同法以50mL蒸馏水代替试样做空白滴定。根据公式 C(Cl-,mg/L) = (V2-V1)M35.451000/V式中：V1 蒸馏水消耗硝酸银标准溶液量，mL；V2 试样消耗硝酸银标准溶液量，mL；M 硝酸银标准溶液浓度，mol/L；V - 试样体积，mL。 3. 结果分析3.1 水质监测结果确定采样点后于4月20日上午进行了第一次采样，采样点为图2中的毕家汊保护监测站、阙陈村、老鹳湖闸保护监测站，保存水样后带回试验室并在一周内完成测定。水温在采样现场测定，pH值、溶解氧、总氮、总磷、五日生化需氧量、化学需氧量和氯化物含量等指标在实验室测定，其测定结果如下表： 表1 不同点采样监测结果（mg/L）监测站位水温（）溶解氧(mg/L)pH总磷（mg/L）总氮（mg/L）BOD5（mg/L）CODcr（mg/L）氯化物（mg/L）P1(表层)15.06.397.320.0661.122.7212.739.99P2(表层)15.46.827.480.0711.082.7513.037.99P3（表层) 17.06.177.400.0841.263.3815.121.99P3（1.5m深）16.55.697.380.0821.323.7016.020.99注：P1即为图1中的点毕家汊保护监测站（ N304608.81 E1132927.11）、P2为阙陈村（N304544.46 E1132920.85）、P3为老鹳湖闸监测站（N304438.01 E1132859.33）。3.2 水质监测结果分析与评价3.2.1 不同采样点所测结果的比较水质分析通过采样所得样品的监测结果，分析不同采样点水质情况以及各指标的测定值与标准值的差异，分析结果如下： 表 2 不同采样点水质情况比较 （mg/L）指标表层水水深1.5m处水P1处P2处P3处P3处pH7.327.487.407.38溶解氧6.396.826.175.69BOD52.722.753.393.70CODcr12.713.015.116.0总氮1.121.081.261.32总磷0.0660.0840.0780.082氯化物39.9937.9921.9920.99 由表2可以看出，P3处与P1 、P2处相比水质较差，除pH变化较小外，其他指标都有明显变化。溶解氧明显减少，BOD5、COD、总氮、总磷含量都明显升高，氯化物含量有所下降。经调查发现，P3点处（老鹳湖闸监测站）有养殖禽类，鹅、鸭等在这里栖息生活，大量粪便进入水体，出现有机污染，致使水体较混浊，水生植物较少，水质明显较别处差。3.2.2 所测结果与渔业水质标准值的比较图3溶解氧测定由图3可以看出老鹳湖水生生物自然保护区溶解氧丰富，监测点不同水深处溶解氧含量均明显高于渔业水质标准的要求，为鱼类和其他水生动植物的生长提供了良好的溶氧条件。 图4 BOD5测定值与标准值比较 图5 COD测定值与标准值比较图6 总氮测定值与标准值比较 图7总磷测定值与标准值比较由图4和图5可以看出测得的BOD5和COD的浓度均小于相应的标准浓度，说明水体没有受到有机物的污染，水体中有机物的含量能够较好的适应水中鱼类、动植物的正常生长。由图6和图7可以看出测得的总氮和总磷的含量均高于相应的标准含量，出现轻微超标，说明要使老鹳湖鱼类和其他水生动植物的生长，需要对水体中总氮、总磷含量进行一定的控制，合理规划养殖区的范围。3.2.3 水质状况对水中浮游生物的影响 本课题在测定水质的同时，还另取水样测定了湖水中浮游生物的数量。毕家汊保护监测站取样观察结果：浮游动物数量为82个/L，浮游植物数量为623个/L；老鹳湖闸监测站取样观察结果：浮游动物数量为513个/L，浮游植物数量为745个/L。从以上结果可以看出下游的老鹳湖闸浮游动物量比上游的毕家汊监测站处浮游动物数量急剧增加，种类也有所增加；硅藻及裸藻较上游有所增加，蓝藻及甲藻有所下降。水体中浮游动物种类不多，丰度较高，其中一些耐污种占据种类和丰度的绝对优势, 对水体富营养化污染程度有一定的指示作用。在正常水体中(清洁型水体)，浮游动物一般显示种类多，数量少的特点，在重度污染(包括有机和重金属污染)的水体，几乎所有的水生生物(除了少数种类的细菌)都难以生存，在较严重或中度富营养化的水体中，往往是些耐污种类形成优势种群(以较高数量出现)。由监测结果知，老鹳湖上游浮游动植物种类少，下游种类及数量均有所增加，优势种多为富营养化指示种，表明该湖处于富营养化状态。由于老鹳湖闸口靠近有一养殖场，露天养殖有大量鸭、鹅等家禽，湖水浑浊，呈深黄色，水质较差，分析认为该养殖场对老鹳湖的水质造成了影响。3.2.4 水质评价通过监测结果对水质进行评价。水质采用单因子和综合指数评价公式，以渔业水质标准（GB 11607-1989）、地表水环境质量标准（GB 3838-2002）中类水体的标准值作为评价标准。单项污染因子评价指数为，式中Ci为指标浓度；Coi为标准浓度。当单项污染因子评价指数小于1且趋于0时，水质良好。综合污染评价指数为，式中n为指标个数，P0.2时水质清洁；0.2P1.0时，轻度污染；1.0P1.5时，中度污染；1.5P2.0时，重度污染；P2.0时，严重污染。由表3可以看出，除总氮（为标准限值的1.16倍）和总磷（为标准限值的1.56倍）外，pH值、溶解氧、BOD5、CODcr、氯化物符合地表水环境质量标准（GB 3838-2002）类水体和渔业水质标准（GB 11607-1989）中基本项目标准限值。综合污染指数0.2P1.0,水体属轻度污染。其中总氮、总磷含量略高，可能是湖区范围内鸭鹅养殖场距离较近，大量畜禽粪便没有经过任何处理随意堆放，随雨水排入河流以及生活废水有关。水质总体监测结果如下表： 表3 水质总体监测结果与评价 （mg/L） 检测项目标准值监测结果F范围均值pH697.32-7.487.40-溶解氧55.69-6.826.27-BOD552.72-3.703.140.63CODcr2012.7-16.014.20.71总氮1.01.08-1.261.161.16总磷0.050.066-0.0820.081.56氯化物25020.99-39.9930.240.12综合指标评价指数P0.844 小结与讨论经实验研究表明，老鹳湖水体能满足鱼类和其他水生生物的生长要求，由其综合污染指数可判断水体属于轻度污染水体，其主要污染物为总氮和总磷，水中总氮和总磷略高与于相关水体质量标准，但并未明显影响水中水生生物的生长。水体中总氮的平均值是相应标准的1.16倍，总磷的平均值是相应标准的1.56倍，在老鹳湖闸口处，养殖的畜禽粪便中含有大量的氮和磷化合物，特别是饲料中的氨基酸不平衡、可利用养分低的情况下，含量更高。这些氮和磷进入土壤后，会转化为硝酸盐和磷酸盐，容易造成地表水的污染，水体富营养化。要使老鹳湖鱼类和其他水生动植物的生长，需要对水体中总氮、总磷含量进行一定的控制。水体的化学需氧量和五日生化需氧量均在相应标准之