湿地对水体的净化的作用及与人工湖的比较

1、合艇摩沒HefeiUniversity湿地对水体的净化的作用及与人工湖的比较项目实践系别：生物与环境工程系专业：环境工程班级：14环境工程1班姓名：王程学号：1402031049指导老师：晋松成绩：2018年1月9日湿地对水体的净化的作用及与人工湖的比较一、实验背景现在巢湖的污染日益严重，保护巢湖是刻不容缓的事情。滨湖湿地公园在巢湖旁边，湿地是地球的肾，可以净化水体。希望通过这次实验了解湿地对水体的净化作用，哪个指标净化效果最好。同时也在塘西河公园人工湿地取样，对比一下人工湿地和自然湿地的水体指标。最后再比较人工湖南艳湖和巢湖水体指标。二、采样地点巢湖、滨湖湿地公园、塘西河公园、南艳湖三、实验

2、时间2017年11月20日2018年1月14日四、实验指标物理指标：温度、PH、悬浮性固体化学指标：CODCr、溶解氧、氨氮、总磷五、采样说明本实验准备每隔一个星期取一次样，每次样做两个平行实验。六、实验步骤1、物理指标（1）温度现场测定，与地点和深度有关，用0.1C的汞温度计。（2）PH使用pH试纸，pH试纸有广泛试纸和精密试纸，用玻棒蘸一点待测溶液到试纸上，然后根据试纸的颜色变化并对照比色卡也可以得到溶液的pH值。上方的表格就相当于一张比色卡。（3）悬浮性固体水样过滤后，滤样截留物蒸干后的残余固体量称为悬浮性固体。2、化学指标（1）CODCr试剂：消解液：称取19.60g重铬酸钾，50.0

3、g硫酸铝钾，10.0g钼酸铵，溶解于500mL水中，加入200mL浓硫酸，冷却后，转移至1000mL容量瓶中，用水稀释至标线。该溶液重铬酸钾浓度约为0.4mol/Lc（1/6K2Cr2O7）=0.4mol/L另外分别称取9.8g、2.45g重铬酸钾（硫酸铝钾、钼酸铵称取量同上），按上述方法分别配制重铬酸钾浓度约为0.2mol/l、0.05mol/L的消解液，用于测定不同COD的水样。H2SO4-Ag2SO4催化剂溶液:称取8.8g分析纯Ag2SO4,溶解于1000mL浓硫酸中。10%H2SO4：取50mL蒸馏水，缓慢加入10mL浓硫酸，冷却后定容至100mL。掩蔽剂：称取10.0g分析纯HgS

4、O4,溶解于100mL10%的硫酸中。（一）水样的采集与保存：水样采集后，用硫酸将pH调至2以下，以抑制微生物活动。样品应尽快分析，必要时应在4C冷藏保存，并在48h内测定。（二）测试步骤检查装置是否设定为25min、160C并进入平衡状态，打开分光光度计预热。标准曲线的绘制：称取0.8502g邻苯二甲酸氢钾（基准试剂），用重蒸馏水溶解后，转移至1000mL容量瓶中，用重蒸馏水稀释至标线。此标准贮备液COD为1000mg/L。分别取上述标准贮备液5mL、10mL、20mL、40mL、60mL、80mL于100mL容量瓶中，加水稀释至标线,可得到COD分别为50mg/L、100mg/L、200m

5、g/L、400mg/L、600mg/L、800mg/L及原液为1000mg/L标准使用液系列。准确吸取各标准液3.00mL，准确加入1.00mL掩蔽剂（不含氯离子的水样加10%硫酸1.00mL）,3.00mL消解液，5.00mL催化剂，摇匀。旋紧密封盖，依次将消解管插入已到达160C的装置恒温孔中，按“键启动时间，消解结束后发出蜂鸣信号，待冷却后，打开密封盖，用移液管在每支消解管中加入3.00mL蒸馏水，盖好密封塞，摇匀冷却后，将溶液倒入1cm比色皿中（空白按全过程操作），在600nm处以试剂空白为参比，读取吸光度。绘制标准曲线，并求出回归方程。样品测定：准确吸取3.00mL水样，置于25mL

6、具密封塞的加热管中，加入1mL掩蔽剂，混匀。然后再加入3mL消解液和5mLH2SO4-Ag2SO4催化剂溶液，旋紧密封塞，混匀。将消解管置于加热器中进行消解，消解后的操作与标准曲线绘制操作相同，读取吸光度，按下式计算COD：COD（O2，mg/L）=AXnXK式中：A样品的吸光度；n稀释倍数K标准曲线的斜率倒数。（2）溶解氧1、仪器：溶解氧瓶（250ml）、锥形瓶（250ml）、酸式滴定管（25ml）、移液管（50ml）、吸耳球、1000ml容量瓶、100ml容量瓶、棕色容量瓶、电子天平2、药品：硫酸锰、碘化钾、氢氧化钠、浓硫酸、淀粉、重铬酸钾、硫代硫酸钠试剂配制1、硫酸锰溶液：称取48g分析

7、纯硫酸锰（MnSO4H2O）溶于蒸馏水，过滤后用水稀释至100mL于透明玻璃瓶中保存。此溶液加至酸化过的碘化钾溶液中，遇淀粉不得产生蓝色。2、碱性碘化钾溶液：称取50g分析纯氢氧化钠溶解于3040mL蒸馏水中；另称取15g碘化钾溶于20mL蒸馏水中；待氢氧化钠溶液冷却后，将上述两溶液合并，混匀，加蒸馏水稀释至100mL。如有沉淀（如氢氧化钠溶液表面吸收二氧化碳生成碳酸钠），则放置过夜后，倾出上层清液，贮于棕色瓶中，用橡皮塞塞紧，避光保存。此溶液酸化后，遇淀粉应不呈蓝色。3、15硫酸溶液。4、1%（m/V）淀粉溶液：称取1g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，再用刚煮沸的水稀释至100mL。现用现配，

8、或者冷却后加入0.1g水杨酸或0.4g氯化锌防腐。5、0.0250mol/L（1/6K2Cr2O7）重铬酸钾标准溶液：称取于105110C烘干2h，并冷却的分析纯重铬酸钾1.2258g，溶于水，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。6、硫代硫酸钠标准溶液：称取6.2g分析纯硫代硫酸钠（Na2S2O35H2O）溶于水中，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。贮于棕色瓶中，使用前用0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液标定。7、硫酸，p=1.84。（1+1硫酸）8、标定硫代硫酸钠（1）用0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液标定硫代硫酸钠溶液；在250ml锥形瓶中加入1g固体碘

9、化钾及100ml蒸馏水；用滴定管加入10ml0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液，再加入5ml的1+5硫酸溶液；在暗处静置5分钟后，由滴定管滴入硫代硫酸钠溶液至溶液呈浅黄色，加入1ml淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚退去为止。记下硫代硫酸钠溶液的用量V；测定步骤1、水样的采集与固定用溶解氧瓶取水面下2050cm的河水、池塘水、湖水或海水，使水样充满250ml的磨口瓶中，用尖嘴塞慢慢盖上，不留气泡。带回实验室立即分析。用移液管吸取1ml硫酸锰溶液插入瓶内液面下，缓慢放出溶液于溶解氧瓶中。取另一只移液管，按上述操作往水样中加入2ml碱性碘化钾溶液，盖紧瓶塞，将瓶颠倒振摇使之充分摇匀，静置。待棕色絮凝沉

10、淀降到一半时，再颠倒数次。此时，水样中的氧被固定生成锰酸锰(MnMnO3)棕色沉淀。一般在取样现场固定。2、酸化打开瓶塞，用吸管插入液面下加入2.0mL硫酸。盖好瓶塞，颠倒混合摇匀，至沉淀物全部溶解，将瓶放于暗处静置5min。3、用标准Na2S2O3溶液滴定：用50ml移液管从瓶中取上述溶液于锥形瓶中；用标准Na2S2O3溶液滴定至浅黄色；向锥形瓶中加入1ml淀粉溶液；继续用Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色刚好褪去为止；记下消耗Na2S2O3标准溶液的体积；(6)按上述方法平行测定两次。计算溶解氧(mg/L)=C(Na2S2O3)*V(Na2S2O3)*8*1000/V水式中：C硫代硫酸钠标准

11、溶液的浓度(0.0250mol/L)；V滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液体积(mL)；V水滴定时水样的体积（mL）。、.，Y-、八.，I1*r-.Tr注意事项：1、当水样中含有亚硝酸盐时会干扰测定，可加入叠氮化钠使水中的亚硝酸盐分解而消除干扰。其加入方法是预先将叠氮化钠加入碱性碘化钾溶液中。2、如水样中含Fe3哒100200mg/L时，可加入1mL40%氟化钾溶液消除干扰。3、如水样中含氧化性物质（如游离氯等），应预先加入相当量的硫代硫酸钠去除。（3）氨氮一、原理碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡黄棕色胶态化合物，其色度与氨氮含量成正比，通常可在波长410425nm范围内测其吸光度，计算其含量。

12、本法最低检出浓度为0.025mg/L（光度法），测定上限为2mg/L。二、仪器1、具20mm比色皿。50mL具塞比色管。（7个）3分光光度计。氨氮蒸馏装置：由500mL凯式烧瓶、氮球、直形冷凝管和导管组成，冷凝管末端可连接一段适当长度的滴管，使出口尖端浸入吸收液液面下。三、试剂配制试剂用水均应为无氨水。无氨水：可用一般纯水通过强酸性阳离子交换树脂或加硫酸和高锰酸钾后，重蒸馏得到。25%氢氧化钠溶液和10%硫酸锌溶液。纳氏试剂：称取16g氢氧化钠，溶于50mL水中，充分冷却至室温。另称取7g碘化钾和碘化汞（Hgl2）溶于水，然后将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中。用水稀释至100mL，贮于聚

13、乙烯瓶中，密塞保存。酒石酸钾钠溶液：称取50g酒石酸钾钠（KNaC4H4O64H2O）溶于100mL水中，加热煮沸以除去氨，放冷，定容至100mL。铵标准贮备溶液：称取3.819g经100C干燥过的氯化铵（NH4CI）溶于水中，移入1000mL容量瓶中，稀释至标线。此溶液每毫升含I.OOmg氨氮。铵标准使用溶液：移取5.00mL铵标准贮备液于500mL容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含0.010mg氨氮。四、测定步骤水样预处理：无色澄清的水样可直接测定；色度、浑浊度较高和含干扰物质较多的水样，需经过蒸馏或混凝沉淀等预处理步骤。标准曲线的绘制：吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00

14、、7.00和10.0mL铵标准使用液于50mL比色管中，加水至标线，加1.0mL酒石酸钾钠溶液，混匀。加1.5mL纳氏试剂，混匀。放置10min后，在波长420nm处，用光程10mm比色皿，以水为参比，测定吸光度。由测得的吸光度，减去零浓度空白管的吸光度后，得到校正吸光度，绘制以氨氮含量（mg）对校正吸光度的标准曲线。水样的测定：分取适量的水样（使氨氮含量不超过0.1mg），加入50mL比色管中，稀释至标线，加1.0mL酒石酸钾钠溶液（经蒸馏预处理过的水样，水样及标准管中均不加此试剂），混匀，加1.5mL的纳氏试剂，混匀，放置10min。空白试验：以无氨水代替水样，作全程序空白测定。五、计算由

15、水样测得的吸光度减去空白实验的吸光度后，从标准曲线上查得氨氮含量（mg）。氨氮（N,mg/L）=mX1000/V式中：m-由校准曲线查得样品管的氨氮含量（mg）；V水样体积（mL）。Y*、八，I/r-.r*注意事项1、纳氏试剂中碘化汞与碘化钾的比例，对显色反应的灵敏度有较大影响。静置后生成的沉淀应除去。2、滤纸中常含痕量铵盐，使用时注意用无氨水洗涤。所用玻璃器皿应避免实验室空气中氨的沾污。七、实验数据分析1）温度采样点巢湖滨湖湿地公园塘西河南艳湖温度8.7C8.0C8.3C9.2C结果分析：四个采样点水温比较平均。也在合理的水温的范围内，只不过南艳湖的水温相比其他三个采样点的水温要高一些。我猜

16、测可能是南艳湖离市区距离更近些，导致水温偏高，不过还在合理的范围中。2)PH采样点巢湖滨湖湿地公园塘西河南艳湖PHi7.27.07.07.2PH27.27.26.57.4PH37.47.26.87.4PH7.267.136.767.3结果分析：在PH的测量中，我在每个采样点测量了三组平行样，再取平均值。四个采样点除了塘西河的水质偏酸外，都是弱碱性的水质。说明水体的PH较好。塘西河偏酸也许是因为采样的时候在河边取样，没有到湖中心取样导致了结果有偏差，不过PH值都在可控的范围内。3）悬浮性固体采样点巢湖滨湖湿地公园塘西河南艳湖SS1(mg/L)5281028075SS2(mg/L)47913076

17、68SS3(mg/L)5211589390SS(mg/L)509.31308377.6结果分析：在悬浮性固体这个指标中可以看出，巢湖的悬浮性固体最高，这个在采样的时候就可以出来。巢湖水非常浑浊，实验的结果也表明了这一现象。而滨湖湿地公园的水和巢湖是相连的，它的悬浮性固体明显优于巢湖的水。说明湿地对水质起到了净化的作用，不过净化的作用有限。而塘西河和南艳湖的水质相对来说是比较好的，采样的时候可以看到水质清澈，几乎看不到多少杂质。（4）CODcr采样点巢湖滨湖湿地公园塘西河南艳湖CODcr1（mg/L）48646033056CODcr2（mg/L）51040030042CODcr3（mg/L）45

18、032027638CODcr（mg/L）482393.330243.3CODcr的标准曲线：y=0.0003x+0.007根据公式：C0D（02,mg/L）=AXnXK式中：A样品的吸光度；n稀释倍数K标准曲线的斜率倒数。结果分析：上表显示了四个采样点的CODcr含量，根据国家地表水标准，四个采样点水质全部都是劣五类水质。其中巢湖的COD最高，而且滨湖湿地并没有多cr少净化的作用，塘西河的COD也很高，只有南艳湖的COD相对而言低了很多，crcr但是还是超过了国家五类水的标准。在这个方面，以后治理还需要加强。（5）溶解氧采样点巢湖滨湖湿地公园塘西河南艳湖DO】（mg/L）10.567.5210

19、.888.4DO2（mg/L）9.877.899.928.06DO3（mg/L）10.037.3610.008.14DO（mg/L）10.157.5910.268.2溶解氧（mg/L）=C（Na2S2O3）*V（Na2S2O3）*8*1000/V水式中：C硫代硫酸钠标准溶液的浓度（0.0250mol/L）；V滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液体积（mL）；V水滴定时水样的体积（mL）。结果分析：在溶解氧这个指标中，四个采样点全部达到国家一类水的标准，这是非常的好的水质，有利于水中生物的生长。不过巢湖的溶解氧太大，而夏季藻类“疯长”，在夜间黑暗条件下消耗水中大量氧气，加之有机物好氧分解等，造成局部水体出

20、现氧亏，鱼类窒息死亡现象时有发生。（6）氨氮采样点巢湖滨湖湿地公园塘西河南艳湖NH3-N1(mg/L)2.930.860.40.13NH3-N2(mg/L)2.250.920.80.28NH3-N3(mg/L)2.181.040.580.54NH3-N(mg/L)2.450.940.590.31氮的标准曲线y=0.003x+0.034由水样测得的吸光度减去空白实验的吸光度后，从标准曲线上查得氨氮含量（mg）。氨氮（N,mg/L）=mX1000/V式中：m-由校准曲线查得样品管的氨氮含量（mg）；V水样体积（mL）。结果分析：根据上表的NH3-N含量可知：巢湖的NH3-N含量过高，已经超过国家五类水标准，这就是夏季蓝藻爆发的原因。而到了滨湖湿地公园NH3-N的含量已经下降到0