人工湿地水质监测设计

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1、成都纺织高等专科学校人工湿地水质监测设计 成都纺织高等专科学校 CHENGDU TEXTILE COLLEGE人工湿地水质监测设计监测员：王晓霞、高 橼、唐秋香李龙飞、牟 欢、黎婷婷邱 玮、陈 雪、黄盛兰目 录绪论-2一、设计概述-7二、实验的设计方案-82.1浊度的测定-82.2水温的测定-82.3色度的测定-92.4 pH的测定-102.5溶解氧的测定-112.6电导率的测定-122.7亚硝酸盐氮的测定-142.8水中磷的测定-172.9氧化还原电位的测定-18三、实验数据记录及处理-183.1浊度-183.2水温-193.3色度-193.4 pH-203.5溶解氧-203.6电导率-21

2、3.7亚硝酸盐氮-213.8水中磷-253.9氧化还原电位-273.10流量-27四、总结评价-27绪 论1、 概念1.1概念 人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。图1.1 人工湿地生态处理人工湿地是一个综合的生态系统，它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调

3、原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。1.2特点人工湿地处理系统具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点，非常适合中、小城镇的污水处理。人工湿地处理系统可以分为以下几种类型：（1）自由水面人工湿地处理系统；（2）人工潜流湿地处理系统。（3）垂直水流型人工湿地处理系统。2、 人工湿地类型2.1地表流人工湿地表面流湿地与地表漫流土地处理系统非常相似，不同的是：（1）在表面流湿地系统中，四周筑有一定高度的围墙，维持一定的水层厚度（一般为10-30cm）；（2）湿地中种植挺水型植物（如芦苇等）。向湿地

4、表面布水，水流在湿地表面呈推流式前进，在流动过程中，与土壤、植物及植物根部的生物膜接触，通过物理、化学以及生物反应，污水得到净化，并在终端流出。图2.1 地表流人工湿地结构图图2.2 地表流人工湿地2.2潜流式人工合成湿地人工湿地的核心技术是潜流式湿地。一般由两级湿地串联，处理单元并联组成。湿地中根据处理污染物的不同而填有不同介质，种植不同种类的净化植物。水通过基质、植物和微生物的物理、化学和生物的途径共同完成系统的净化，对BOD、COD、TSS、TP、TN、藻类、石油类等有显著的去除效率；此外该工艺独有的流态和结构形成的良好的硝化与反硝化功能区对TN、TP、石油类的去除明显优于其他处理方式。

5、主要包括内部构造系统、活性酶体介质系统、植物的培植与搭配系统、布水与集水系统、防堵塞技术、冬季运行技术。潜流式人工合成湿地的形式分为垂直流潜流式人工湿地和水平流潜流式人工湿地。利用湿地中不同流态特点净化进水。经过潜流式湿地净化后的河水可达到地表水类标准，再通过排水系统排放。图2.3 潜流式人工合成湿地结构图2.3垂直流潜流式人工湿地在垂直潜流系统中，污水由表面纵向流至床底，在纵向流的过程中污水依次经过不同的专利介质层，达到净化的目的。垂直流潜流式湿地具有完整的布水系统和集水系统，其优点是占地面积较其它形式湿地小，处理效率高，整个系统可以完全建在地下，地上可以建成绿地和配合景观规划使用。图2.4

6、 垂直流潜流式人工湿地结构图2.4水平流潜流式人工湿地是潜流式湿地的另一种形式，污水由进水口一端沿水平方向流动的过程中依次通过砂石、介质、植物根系，流向出水口一端，以达到净化目的。图2.5 水平流潜流式人工湿地结构图2.5沟渠型人工湿地沟渠型湿地床包括植物系统、介质系统、收集系统。主要对雨水等面源污染进行收集处理，通过过滤、吸附、生化达到净化雨水及污水的目的。是小流域水质治理、保护的有效手段。三、污染物去除机理SS的去除主要靠物理沉淀、过滤作用，BOD的去除主要靠微生物吸附和代谢作用，代谢产物均为无害的稳定物质，因此可以使处理后水中残余的BOD浓度很低。污水中COD去除的原理与BOD基本相同。

7、N、P去除人工湿地主要利用生物脱氮及植物吸收方法。作用机理：对污染物的去除与影响物理沉淀可沉淀固体在湿地中重力沉降去除、过滤，通过颗粒间相互引力作用及植物根系的阻截作用使可沉降及可絮凝固体被阻截而去除；化学微生物代谢：利用悬浮的底泥和寄生于植物上的细菌的代谢作用将悬浮物、胶体、可溶性固体分解成无机物；通过生物硝化-反硝化作用去除氮；部分微量元素被微生物、植物利用氧化并经阻截或结合而被去除。自然死亡：细菌和病毒处于不适宜环境中会引起自然衰败及死亡，植物植物代谢利用植物对有机物的吸收而去除，植物根系分泌物对大肠杆菌和病原体有灭活作用植物吸收相当数量的氮和磷能被植物吸收而去除，多年生沼泽生植物，每年

8、收割一次，可将氮、磷吸收、合成后分移出人工湿地系统。3.1湿地基质的过滤吸附作用污水进入湿地系统，污水中的固体颗粒与基质颗粒之间会发生作用，水流中的固体颗粒直接碰到基质颗粒表面被拦截。水中颗粒迁移到基质颗粒表面时，在范德华力和静电力作用下以及某些化学键和某些特殊的化学吸附力作用下，被粘附与基质颗粒上，也可能因为存在絮凝颗粒的架桥作用而被吸附。此外，由于湿地床体长时间处于浸水状态，床体很多区域内基质形成土壤胶体，土壤胶体本身具有极大的吸附性能，也能够截留和吸附进水中的悬浮颗粒。物理过滤和吸附作用是湿地系统对污水中的污染物进行拦截从而达到净化污水的目的的重要途径之一。3.2湿地植物的作用植物是人工

9、湿地的重要组成部分。人工湿地根据主要植物优势种的不同，被分为浮水植物人工湿地，浮叶植物人工湿地，挺水植物人工湿地，沉水植物人工湿地等不同类型。湿地中的植物对于湿地净化污水的作用能起到极重要的影响。首先，湿地植物和所有进行光合自养的有机体一样，具有分解和转化有机物和其他物质的能力。植物通过吸收同化作用，能直接从污水中吸收可利用的营养物质，如水体中的氮和磷等。水中的铵盐、硝酸盐以及磷酸盐都能通过这种作用被植物体吸收，最后通过被收割而离开水体。其次，植物的根系能吸附和富集重金属和有毒有害物质。植物的根茎叶都有吸收富集重金属的作用，其中根部的吸收能力最强。在不同的植物种类中，沉水植物的吸附能力较强。根

10、系密集发达交织在一起的植物亦能对固体颗粒起到拦截吸附作用。再次，植物为微生物的吸附生长提供了更大的表面积。植物的根系是微生物重要的栖息、附着和繁殖的场所。相关文献表明，植物根际的微生物数量比非根际微生物数量多得多，而微生物能起到重要的降解水中污染物的作用。最后，植物还能够为水体输送氧气，增加水体的活性。由此可见，湿地植物在控制水质污染，降解有害物质上也起到了重要的作用。3.3微生物的消解作用湿地系统中的微生物是降解水体中污染物的主力军。好氧微生物通过呼吸作用，将废水中的大部分有机物分解成为二氧化碳和水，厌氧细菌将有机物质分解成二氧化碳和甲烷，硝化细菌将铵盐硝化，反硝化细菌将硝态氮还原成氮气，等

11、等。通过这一系列的作用，污水中的主要有机污染物都能得到降解同化，成为微生物细胞的一部分，其余的变成对环境无害的无机物质回归到自然界中。此外，湿地生态系统中还存在某些原生动物及后生动物，甚至一些湿地昆虫和鸟类也能参与吞食湿地系统中沉积的有机颗粒，然后进行同化作用，将有机颗粒作为营养物质吸收，从而在某种程度上去除污水中的颗粒物。4、 人工湿地净化生活污水4.1费用 人工湿地与传统污水处理厂相比具有投资少、运行成本低等明显优势，在农村地区，由于人工密度相对较小，人工湿地同传统污水处理厂相比，一般投资可节省1/31/2。在处理过程中，人工湿地基本上采用重力自流的方式，处理过程中基本无能耗，运行费用低，

12、污水处理厂处理每吨废水的价格在1元左右，而人工湿地平均不到2毛。因此，在人口密度较低的农村地区，建设人工湿地比传统污水处理厂更加经济。4.2使用效果人工湿地在农村地区的使用效果也优于传统污水处理厂，首先人工湿地使用纯生物技术进行水质净化，而污水处理厂则使用化学方法，因此污水处理厂在处理过程中会产生大量富含有害化学成分的淤泥、废渣影响环境，而人工湿地则不存在二次污染。其次人工湿地以水生植物水生花卉为主要处理植物，在处理污水的同时还具有良好的景观效果，有利于改造农村环境。另外，人工湿地还拥有可持续的经济效益，在人工湿地上可选种一些具备净化效果和一定经济价值较高的水生植物，在污水处理的同时产生经济效

13、益。4.3运行管理人工湿地的运行管理也比污水处理厂简单、便捷，因为人工湿地完全采取生物方法自行运转因此基本不需专人负责，只需定期清理格栅池、隔油池、每年收割一次水生植物即可。人工湿地中起主要处理作用的还是微生物，不是土壤的过滤作用，所以湿地设计中应包括防止湿地填料堵塞问题、植物死亡问题和过冬问题。人工湿地服务年限一般按照10-15年计算，也就是说设计比较完善的湿地系统15年以后才需要清理填料床，达到服务年限的人工湿地系统在清理填料床后，即可重新投入使用。另外，人工湿地的建设周期短，建设一座传统污水处理厂和完成相关管道的铺设往往需要一年以上，而人工湿地的平均建设周期在3个月以内，因此建设人工湿地

14、见效更快。图4.1 四川郫县园田村的庭院人工湿地1结论：在人口密度较低、污染排放较少的农村地区，“人工湿地”生活污水处理设施有很多优点，该处理设施充分利用农户住房周边的地形特点，因地制宜、实施简单，可造在住宅旁的空地上，也可利用水塘以及公园的景观池改造；规模可大可小，可以二三十户家庭共用一块，也可以一户人家造一块；投资少，维护方便，且占地面积小，配合种植水生植物，还可达到美化景观的效果。五、人工湿地的优缺点 人工湿地污水处理系统是一个综合的生态系统，具有如下优点:建造和运行费用便宜易于维护,技术含量低可进行有效可靠的废水处理可缓冲对水力和污染负荷的冲击可提供和间接提供效益,如水产、畜产、造纸原

15、料、建材、绿化、野生动物栖息、娱乐和教育。但也有不足占地面积大易受病虫害影响生物和水力复杂性加大了对其处理机制、工艺动力学和影响因素的认识理解，设计运行参数不精确，因此常由于设计不当使出水达不到设计要求或不能达标排放，有的人工湿地反而成了污染源。另外，据已有数据,当上下表面植物密度增大时, 人工湿地系统处理效率提高,在达到其最优效率时,需2-3个生长周期，所以需建成几年后才达到完全稳定的运行。因此，目前人工湿地技术最大问题在于缺乏长期运行系统的详细资料。总的来说, 人工湿地污水处理系统是一种较好的废水处理方式，特别是它充分发挥资源的生产潜力,防止环境的再污染,获得污水处理与资源化的最佳效益，因

16、此具有较高的环境效益、经济效益及社会效益,比较适合于处理水量不大、水质变化不很大、管理水平不很高的城镇污水,如我国农村中、小城镇的污水处理。人工湿地作为一种处理污水的新技术有待于进一步改良，有必要更细致地研究不同地区特征和运行数据以便在将来的建设中提供更合理的参数。六、人工湿地植物的选择与配置随着环境保护的迅速发展，人们对湿地功能也有了广泛的认识。湿地作为地球之肾，担负着对地球自然水体的净化和处理功能。由于城市中天然湿地的逐渐减少和消亡，因此人工湿地以其独到的优越性受到了越来越多的关注和发展。人工湿地系统水质净化技术作为一种新型生态污水净化处理方法,其基本原理是在人工湿地填料上种植特定的湿地植

17、物，从而建立起一个人工湿地生态系统。当污水通过湿地系统时，其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解，而使水质得到净化。人工湿地系统水质净化的关键在于工艺的选择和对植物的选择及应用配置。如何选择和搭配适宜的湿地植物，并且将其应用于不同类型的湿地系统中成了我们在营建人工湿地前必须思考的问题。一个人工湿地系统的建立，植物的选择和配置是很重要的考虑因素。在系统建立和植物栽种配置时要将系统的主要功能与植物的植物学特性充分结合起来考虑。只有这样，才能充分发挥不同植物各自的优势，达到更好的处理净化效果。湿地植物的栽种配置要根据具体的应用环境和系统工艺来确定，对于一些应用工艺范围较广的植物类型，要充分考虑其在

18、该工艺中的优势，能使其充分发挥自己的长处而居于主导地位。为达到全面的处理和利用效果，应进行有机的搭配，如深根系植物与浅根系植物搭配，丛生型植物与散生型植物搭配，吸收N多的植物与吸收P多的植物搭配，以及常绿植物与季节性植物的季相搭配等。在进行综合处理的一些工艺或工艺段中，切忌配置单一品种，以避免出现季节性的功能下降或功能单一。作为湿地公园规划建设的人工湿地还要考虑景观搭配。一、设计概述1.1分组安排第一组：牟欢、唐秋香、李龙飞第二组：王晓霞、高橼、黎婷婷第三组：陈雪、黄盛兰、邱玮注：划线为小组组长。1.2理论培训（2012-6-11）1.2.1概述 环境监测的目的是准确、及时、全面地反映环境质量

19、现状及发展趋势，为环境管理、污染源控制、环境规划等提供科学依据，包括以下内容： 根据环境质量标准，通过监测来检验和判断工业排放物浓度或排放量是否超标，检验和评价环境质量。 根据污染分布情况，追踪寻找污染源，为实现监督管理、控制污染提供依据。 收集本地数据，积累长期监测资料，为研究环境容量、实施总量控制和目标管理、预测预报环境质量提供数据。 为保护人类健康、保护环境，合理使用自然资源，制订环境法规、标准、规划等服务。 通过监测确定环保设施运行效果，以便采取措施和管理对策，达到减少污染、保护环境的目的。 为环境科学研究提供科学依据。1.2.2监测设计方案要求（1）字体要求 一级标题 四号黑体 一、

20、 二级标题 小四黑体 1.1 三级标题 五号黑体 1.1.1 四级标题 五号黑体 （1） 正 文 小五宋体（2）图表要求 作三线表，表有图标题，图标题字体用小五黑体。1.2.3项目安排（1）地表水（乐园水样）（2）生活污水（人工湿地）1.3现场勘探、采样点布设（画图布点）1.3.1人工湿地采样点勘探 进水采样点 中间水采样点 出水采样点1.3.2乐园水样采样点勘探1.4分组讨论1.4.1组内小组人员确定1.4.2指标确定浊度、水温、色度、pH/氧化还原电位、溶解氧、电导率、亚硝酸盐氮、水中磷1.4.3组内人员分工（方案）组员姓名牟欢唐秋香李龙飞王晓霞高橼分工内容概述浊度水温色度pH/氧化还原电

21、位组员姓名黎婷婷陈雪黄盛兰邱玮分工内容溶解氧亚硝酸盐氮电导率水中磷1.5理论培训（2012-6-12）方案完善。1.6分组讨论1.6.1确定人工湿地污水加入时段：实验前一晚18:00-20:001.6.2实验取样时间确定：8:00;13:00 二、实验的设计方案（监测指标的确定）2.1浊度的测定2.1.1原理当光线照射到液面上，入射光强、透射光强，射光强、散射光强相互之间比值和水样浊度之间存在一定的相关关系，通过测定透射光强，散射光强和入射光强或透射光强和散射光强的比值来测定水样的浊度。2.1.2试剂 样品液2.1.3仪器 仪器数量浊度仪比色皿 烧杯11 12.1.4实验步骤（1） 将零浊度水

22、倒入试样瓶内到刻度线，然后旋上瓶盖，并擦净瓶体的水迹及指印，同时应注意启放时不可用手直接拿瓶体，以免留上指印，影响测量精度。（2）将装好的零浊度水试样瓶，置入试样座内，并保证试样瓶的刻度线应对准试样座的白色定位线，然后盖上遮光盖。（3）稍等读数稳定后调节调零旋钮，使显示为零。（4）采用同样方法装置校准用的100NTU标准溶液，并放入试样座内，调节校正钮，使显示为标准值100（5）重复b、c、d、步骤，保证零点及校正值正确可靠。（6）放入样品试样瓶，等读数稳定后即可记下水样的浊度值。2.2水温的测定2.2.1实验目的（1）了解水中温度值的测定方法（2） 掌握温度计测温度的原理与注意事项2.2.2

23、实验原理 水银具有热导率大，比热容小，膨胀系数均匀，在相当大的温度范围内，体积随着温度的变化呈直线关系。2.2.3仪器 仪器数量参考标准 水银温度计12.2.4试剂 样品液2.2.5实验步骤 用一绳子拴住温度计丢入一定深度的水中，放置5分钟后迅速提上来读数.2.2.6结果与讨论水温是水质的重要指标之一，水中溶解性气体的溶解度.水中生物和微生物活动.非离子氨.盐度.pH以及碳酸钙饱和度等都受水温变化的影响。2.3色度的测定（铂钴比色法）2.3.1原理用氯铂酸钾和氯化钴配制颜色标液，与被测样品进行目视比较，以测定样品的颜色强度，即色度，1000mL水中含有1mg铂和0.5mg钴时具有的颜色即为一度

24、。2.3.2仪器及试剂（1）仪器 仪器数量50mL具塞比色管250mL容量瓶5.00mL吸量管100mL量筒250mL烧杯131132（2）试剂 试剂生产厂家生产批号光学纯水重铬酸钾硫酸钴实验室成都金山化学试剂有限公司 070624 色度标准储备液：称取0.0218g重铬酸钾和0.500g硫酸钴（CoSO47H2O）溶于少量蒸馏水中，加入0.25ml硫酸，用蒸馏水稀释至250ml。 2.3.3步骤（1）采样清洗采样器，按监测布点进行采样，样品采集至少为1L，尽快测定，同时测定和记录PH和水温。（2） 铂钴标准比色法 取规格一致，透明、底部无阴影的50mL比色管，按表1用量加入铂钴标准液，并用水

25、稀释至标线，摇匀并密封保存。标准色度系列配制见表1。表1 标准色度系列配制表编号12345678910标准溶液取量/L0.000.501.001.502.002.503.003.504.004.50色度051015202530354045（3）水样的测定取250mL水样于量筒中，静置15min，取50mL于比色管中（色度太大可稀释），将水样与标准系列目视比较。观察时，目光应自管口垂直向下，可将比色管置于白纸上，记下与水样色度相同的铂钴比色液系列的色度。2.3.4结果表示按下式计算色度：式中：C原水样体积； A稀释样品色度的观察值，度。注：铂钴比色法适用于清洁水、轻度污染并略带黄色调的水，比较清

26、洁的地面水、地下水和饮用水等。 稀释倍数法适用于污染较严重的地面水和工业废水。2.4 pH的测定2.4.1原理酸度计由玻璃电极（指示电极）和饱和甘汞电极（参比电极）组成。测量溶液的PH时，常采用相对方法，即选用PH已经确定的标准缓冲溶液进行比较而得到欲测溶液的PH。2.4.2仪器及试剂（1） 试剂样品液（2） 仪器 仪器数量酸度计玻璃电极饱和甘汞电极1112.4.3步骤（1）采样清洗采样器，按监测布点进行采样，样品采集至少为1L，尽快测定，同时测定和记录PH和水温。（2）测定选用仪器“PH”档，将清洗干净的电极侵入预测标准PH缓冲溶液中，按下测量按钮，转动定位调节旋钮，使仪器显示的PH稳定在该

27、标准缓冲溶液PH。松开测量按钮，取出电极，用蒸馏水冲洗几次，小心用滤纸吸去电极上水液。将电极置于欲测试液中，按下测量按钮，读取稳定值PH，记录。松开测量按钮，取出电极，按2.2清洗，继续下个样品溶液测量。测量完毕，清洗电极，并将玻璃电极浸泡在蒸馏水中。2.4.4结果表示式中：pHx预测溶液的PH；pHs标准溶液的PH； Ex欲测溶液电动势；Es标准溶液电动势。2.5溶解氧的测定2.5.1原理 溶解在水中的分子态氧即为溶解氧。水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰，生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀。加酸后，氢氧化物沉淀溶解并与碘离子反应而释出游离碘。以淀粉作指示剂，用硫代硫酸钠

28、滴定释出碘，可计算溶解氧的含量。 反应式子：MnSO42NaOH=Mn(OH)2Na2SO42Mn(OH)2O2=2MnO(OH)2MnO(OH)2+Mn(OH)2=MnMnO3+2H2OMnMnO3+2KI+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+3H2O+I2I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O62.5.2仪器 仪器数量参考标准10mL量筒吸量管玻璃棒100mL量筒25mL碱式滴定管250mL锥形瓶500mL锥形瓶烧杯412 113332.5.3试剂试剂名称配制内容出厂厂家生产批号硫酸溶液C=1 mol/L成都新都区木兰镇工业开发区20111108无水硫酸锰溶液340g/L碱性碘

29、化钾溶液30gNaOH和20g碘化钾溶于100mL水中碘酸钾标准溶液取3.567g0.003g于180干燥的碘酸钾溶于水，并稀释到1000ml，将上述溶液吸取100ml移入1000ml容量瓶中，用水稀释至标线。淀粉新配制10g/L硫代硫酸钠标准滴定溶液C=10mmol/L，将2.5g五水硫代硫酸钠溶解于新煮沸并冷却的水中，再加0.4g的NaOH，并稀释至1000mL于棕色瓶中。 标定硫代硫酸钠是在锥形瓶中用100150mL的水溶解约0.5g的碘化钾，加入5mL2mol/L的硫酸溶液，混合均匀后加20.00mL标准碘酸钾，稀释至约200mL，立即用硫代硫酸钠滴定释放出的碘，当滴至终点时溶液呈浅黄

30、色，加1mL淀粉，在滴定至蓝色刚好褪去。计算公式：C（Na2S2O3）=199.2/V（V-滴定消耗Na2S2O3的体积，mL）2.5.4步骤（1）用吸量管插入盛有样品的细瓶中，加入1mL硫酸锰溶液和2mL碱性碘化钾溶液，小心盖上塞子，避免把空气泡带入。将细口瓶上下颠倒转动几次，静置沉淀最少5min，然后再重新颠倒混合，保证混合均匀，确保所形成的沉淀物已沉降在细口瓶下1/3部分，慢速加入1.5mL硫酸至瓶中沉淀物完全溶解。（2）将细口瓶内所取全部试样或取一部分试样（V1）转移到锥形瓶内，用硫代硫酸钠滴定至溶液呈淡黄色，加入1mL淀粉溶液，继续滴至蓝色刚好褪去为止。2.5.5数据处理 Mr氧的相

31、对分子质量，Mr=32； V1滴定时样品的体积，mL，一般取V1=100mL； C（NaS2O3）硫代硫酸钠标准滴定溶液的浓度，mol/L； V2滴定时消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积。2.5.6注意事项(1)如果水样是强酸性或强碱性，可用氢氧化钠或硫酸溶液调至中性后测定。(2)由于加入试剂，样品会由细口瓶中溢出，但影响很小，可以忽略不计。2.6电导率的测定(电导仪法)2.6.1相关知识 定义：以数字表示溶液传导电流的能力，通常我们用它来表示水的纯度。纯水的电导率很小，当水中含有无机酸、碱、盐或有机带电胶体时，电导率就增加。电导率常用于间接推测水中带电荷物质的总浓度。水溶液的电导率取决于带电荷

32、物质的性质和浓度、溶液的温度和粘度等。 电导率的标准单位是S/m(即西门子/米)，一般实际使用单位为mS/m， 常用单位S/cm(微西门子/厘米)。 1mS/m=电阻率的倒数为电导率，=1/ 。电导率的测量温度是一般标准温度（ 25 C ）。 影响因素：温度、掺杂程度（水越纯净，电导率越低，电阻率越高。）、各向异性。2.6.2测定原理 由于电导率是电阻的倒数，因此，当两个电极(通常为铂电极或铂黑电极)插入溶液中，可以测出两电极间的电阻R。根据欧姆定律，温度一定时，这个电阴值与电极的间距L(cm)成正比，与电极截面积A(cm2)成反比，即：RL/A由于电极面积A与间距L都是固定不变的，故L/A是

33、一个常数，称电导池常数(以Q表示)。比例常数叫做电阻率。其倒数1/称为电导率，以K表示。S1/R1/(Q)S表示电导率，反映导电能力的强弱。所以，KQS或KQ/R当已知电导池常数，并测出电阻后，即可求出电导率。2.6.3仪器仪器数量电导率仪(DDSJ-308A型)：误差不超过1 1温度计（精确至0.1) 1恒温水浴锅(250.2) 12.6.4试剂试剂生产厂家 生产批号纯水(电导率小于0.1 mSm) 实验室氯化钾标准溶液C(KCl)：0.0100 mg/L（1）纯水(电导率小于0.1 mSm)。（2）氯化钾标准溶液C(KCl)：0.0100 mg/L称取0.0746g于105干燥2h并冷却的

34、氯化钾，溶于纯水中，于25下定容至100ml，此溶液在于25时的电导率为141.3 mS/m。 必要时适当稀释，各种浓度氯化钾溶液的电导率(25)见表2-2 表2 不同浓度氯化钾的电导率（25）浓度（mol/L）电导率（mS/m）电导率（S/cm）0.00011.49414.940.00057.3973.900.00114.7147.00.00571.78717.82.6.5步骤（1）取具有代表性的水样，标明水样标号、取样地点、取样时间、取样人等信息，待用； （2）用电导率仪测量水样，记录电导率和温度； （3）讲电导率仪用去离子水洗净盖好。2.6.6实验结果计算（2）恒温25下测定水样的电导率

35、，仪器的读数即为水样的电导率（25），以S/cm单位表示。（2） 在任意水温下测定，必须记录水样温度，样品测定结果按下式计算：K25=Kt/1+a(t-25)式中： K25水样在25时电导率（S/cm）;Kt水样在t时的电导率（S/cm）;a各种离子电导率的平均温度系数，取值0.022/1；t测定时水样品温度（）。2.7亚硝酸盐氮的测定（N-（1-萘基）-乙二胺光度法）2.7.1原理 亚硝酸盐氮是氮循环的中间产物，不稳定。在水环境不同的条件下，可氧化成硝酸盐氮，也可被还原成氨。亚硝酸盐可使人体正常的血红蛋白（低铁血红蛋白）氧化成为高铁血红蛋白，发生高铁血红蛋白症，失去血红蛋白在体内输送氧的能力

36、，出现组织缺氧的症状。亚硝酸盐可与仲胺类（R2NH）反应生成具致癌性的亚硝胺类物质，pH较低的酸性条件下，有利于亚硝胺类的形成。亚硝酸盐氮在水中可受微生物作用很不稳定，采集后应立即分析或冷藏抑制生物影响。在磷酸介质中，PH值为1.80.3时，亚硝酸盐与对氨基苯磺酰胺(简称磺胺)反应，生成重氮盐，再与N-(1-萘基)-乙二胺偶联生成红色染料，在波长540nm处有最大吸收。2.7.2仪器及试剂 亚硝酸盐氮的测定所需仪器记录表 仪器 数量 分光光度计 1 比色皿 2 容量瓶 8 移液管 4 玻璃蒸馏器 1 烧杯 4 棕色瓶 2 电热套 1 具塞锥形瓶 2 洗耳球 1 试剂 生产厂家生产批号高锰酸钾成

37、都化工试剂厂 940899氢氧化钡磷酸成都市露澄化工试剂厂20100815无硝水对氨基苯磺酰胺N-(1-萘基)-乙二胺二盐酸盐亚硝酸钠成都市科龙化工试剂厂20110228三氯甲烷浓硫酸成都市新都区木兰镇工业开发区20111108草酸钠氢氧化铝蒸馏水亚硝酸盐氮的测定所需试剂记录表（1）无亚硝酸盐的水制备 于蒸馏水中加入少许高锰酸钾晶体，使其呈红色，再加氢氧化钡使其呈碱性，置于全玻璃器中蒸馏，弃去50ml初馏液，收集中间约70%不含锰的馏出液。（2）显色剂 于500ml烧杯中加入250ml水和50ml磷酸，加入20.0g对氨基苯磺酰胺；再将1.00gN-(1-萘基)-乙二胺二盐酸盐溶于上述溶液中，

38、转移至500ml容量瓶中，用水稀至标线，混匀。（3）亚硝酸盐氮标准贮备液 称取1.232g亚硝酸钠溶于150ml水中，移至1000ml容量瓶中，稀释到标线。每毫升约含0.25mg亚硝酸盐氮。本溶液加入1ml三氯甲烷，保存一个月。（4）贮备液的标定（高锰酸钾返滴定法）在250ml具塞锥形瓶中，加入50.00ml 0.050mol/L的高锰酸钾标准溶液，5ml浓硫酸，用50ml无分度吸管，使下端插入高锰酸钾溶液面下，加入50.00ml亚硝酸钠标准贮备液，轻轻摇匀。置于水浴上加热至7080，按每次10.00ml的量加入足够的草酸钠标准液，使红色褪去并过量，记录草酸钠标准溶液总的用量（V2）。然后用高

39、锰酸钾标准溶液滴定过量草酸钠至溶液呈微红色，记录高锰酸钾标准溶液总用量（V1=50.00+滴定时的体积）以50ml水代替亚硝酸盐氮标准贮备液，如上操作，做空白试验。用草酸钠标准溶液标定高锰酸钾溶液的浓度（C1）。按下式计算高锰酸钾标准溶液浓度： 按下式计算亚硝酸盐氮标准贮备液的浓度： （5） 亚硝酸盐氮标准中间液 分取适量亚硝酸盐标准贮备液（使含12.5mg亚硝酸盐氮），置于250ml棕色容量瓶中，稀至标线，可保存一周。此溶液每毫升含50微克亚硝酸盐氮。（6） 亚硝酸盐氮标准使用液 取10.00ml中间液，置于500ml容量瓶中，稀至标线。每毫升含1.00微克亚硝酸盐氮。（7）高锰酸钾标准溶液

40、 溶解1.6g高锰酸钾于1200ml水中，煮沸0.51h，使体积减少到1000ml左右，放置过夜。（8）草酸钠标准溶液 溶解经105烘干2h的优级纯无水草酸钠3.350g于750ml水中，移入1000ml容量瓶中，稀释至标线。2.7.3实验步骤：（1）校准曲线的绘制在一组6支50ml的比色管中，分别加入0、1.00、3.00、5.00、7.00和10.0ml亚硝酸盐标准使用液，用水稀至标线，加入1.0ml显色剂，密塞混匀。静置20min后，在2h内，于波长540nm处，用光程长10mm的比色皿，以水为参比，测量吸光度。从测定的吸光度，减去空白吸光度后，获得校正吸光度，根据回归方程（y=bx+a

41、）绘制校准曲线。（2）水样的测定当水样pH11时,加入1滴酚酞指示剂,边搅拌边逐滴加入(1+9)磷酸溶液,至红色消失。水样如有颜色或悬浮物，可向每100ml水中加入2ml氢氧化铝悬浮液，搅拌，静置，过滤弃去25ml初滤液。分别经预处理的水样加入50mL比色管中(如含量较高，则分取适量，用水稀释至标线)，加入1.0 mL显色剂，然后按校准曲线绘制相同步骤操作，测量吸光度。经空白校正后，从校准曲线上查得亚硝酸盐氮量。（3）用蒸馏水代替水样，按相同步骤进行测定。2.7.4结果讨论 水中亚硝酸盐按下式计算 亚硝酸盐氮（N，mg/L）=m/V式中： m由水样测得的校准吸光度，从校准曲线上查得相应的亚硝酸

42、盐氮的含量，ug; V所取水样的体积，mL. 2.7.5注意事项：(1)显色剂有毒，避免与皮肤接触或吸入体内。(2)测得水样的吸光度值，不得大于校准曲线的最大吸光度值，否则水样要预先进行稀释。 仪器数量 分光光度计1 比色皿8 容量瓶8 移液管4 烧杯4 可调温度的电炉1 125ml凯式烧瓶1 洗耳球12.8水中磷的测定（硝酸-硫酸消解法）2.8.1原理 在酸性条件下，正磷酸盐与钼酸铵、酒石酸锑氧钾反应，生成磷钼杂多酸，被还原剂抗坏血酸还原，则变成蓝色络合物，通常即称磷钼蓝。在700nm波长处有最大吸收波长。2.8.2仪器2.8.3试剂试剂生产厂家生产批号硝酸（=1.40g/ml）(1+1)硫

43、酸成都新都区木兰镇工业开发区20111108硫酸（1/2H2SO4）：1mol/L成都新都区木兰镇工业开发区20111108氢氧化钠溶液：1mol/L,6mol/L.1%酚酞乙醇指示液2.8.4步骤 吸取25.0ml水样置于凯氏瓶中，加数粒玻璃珠，加2ml（1+1）硫酸及25ml硝酸，在电热板上或可调电炉上加热至冒白烟，如液体尚未清澈透明，放冷后，加5ml硝酸，再加热至冒白烟，并活的透明液体，放冷后加约30ml谁，加热煮沸月5min。放冷后，加1滴酚酞指示剂，低价氢氧化钠溶液至呈微红色，在滴加1mol/L硫酸溶液使微红正好褪去，充分混匀。移至50ml比色管中，如溶液浑浊，则用滤纸过滤，冰用水洗

44、凯氏瓶和滤纸，一并移入比色管中，稀释至标线，供分析用。取适量(含磷标准溶液少于50g)无色透明试份，置于50ml比色管中，用蒸馏水稀释至标线。加入1mL10%的抗坏血酸，30s后加入2m钼酸盐，摇匀。在黑暗处静置15min后取出，在700nm波长处，用30 mm的比色皿，以水做参比，测定吸光度（测定温度不得低于13），扣除空白试验测得的吸光度后，从校准曲线上查得磷酸盐含量。标准曲线绘制：向一系列50ml比色管中分别加入0、0.20、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00和10.0ml磷标准溶液，用水稀释至标线。然后按照测定试样的步骤(5)进行处理。从测得的吸光度减去空白试验

45、的吸光度后，绘制以六价铬的量对吸光度的曲线。2.9 氧化还原电位的测定2.9.1原理 氧化还原电位要求在现场测定，测定方法是以铂电极做指示剂，饱和甘汞电极作参比电极，与水样组成原电池，测定铂电极相对于甘汞电极的氧化还原电位，然后再换算成相对于标准氢电极的氧化还 2.9.2仪器及试剂（1）试剂 样品液（2）仪器 仪器数量酸度计玻璃电极饱和甘汞电极1112.9.3步骤（1）采样清洗采样器，按监测布点进行采样，样品采集至少为1L，尽快测定，同时测定和记录PH和水温。（2）测定 选用仪器“PH”档，将清洗干净的电极侵入预测标准PH缓冲溶液中，按下测量按钮，转动定位调节旋钮，使仪器显示的PH稳定在该标准

46、缓冲溶液PH。 松开测量按钮，取出电极，用蒸馏水冲洗几次，小心用滤纸吸去电极上水液。 将电极置于欲测试液中，按下测量按钮，读取稳定值PH，记录。松开测量按钮，取出电极，按2.2清洗，继续下个样品溶液测量。测量完毕，清洗电极，并将玻璃电极浸泡在蒸馏水中。2.9.4结果表示 由铂电极饱和甘汞电极测得的氧化还原电位（mV）；时，饱和甘汞电极电位（mV），其值随温度变化而变化。3、 实验数据记录及处理3.1浊度 表1 浊度数据记录原水中间水出水6月15号早上897.04.0中午5310.563.586月18号早上42.612.474.8中午53.46.586.286月19号早上23.64.414.28

47、中午16.54.53.4 图3.1 浊度数据对比从图中可以很明显的看出原水的浊度最大，中间水次之，出水最小。说明湿地对污水有一定的净化作用。3.2水温 表2 水温数据记录时间进/。C中/。C出/。C6月15日8:3021.5 26.1 26.0 13:3024.3 26.9 27.8 6月18日8:3021.0 22.0 20.0 13:3022.0 21.0 21.0 6月19日8:3020.0 21.0 21.0 13:3025.1 22.3 24.0 由表分析：比较三天中两时间段发现中午的温度较清晨高；进、中、出三个采样点存在差异且不稳定，在一定范围内波动。注：在测定时最好使用一个温度计

48、，减少误差。3.3色度表3 色度数据记录时间进中出6月15日8:30155813:3016686月18日8:30164613:3014646月19日8:30144613:301446图3.2色度的柱形图由图分析：进水口的水体污染大，颜色深，出水口颜色相对比中间水浅。3.4 pH表4 pH数据记录时间进中出6月15日8:307.8216.8656.86513:306.1256.8646.8646月18日8:306.9196.8716.86413:308.0346.8646.8646月19日8:306.8647.0166.86413:307.9657.6646.918图3.3 pH数据对比3.5溶

49、解氧表5 溶解氧数据记录时间进(mg/L)中(mg/L)出(mg/L)6月15日8:301.181.002.7113:300.421.354.406月18日8:300.531.766.4913:300.821.783.416月19日8:300.811.526.4413:300.332.185.53由表分析：比较进、中、出三天的数据，发现进水口溶解氧量最低，出水口溶解氧量最高；比较三天8:30和13:30两个时间段，发现只进水口的溶解氧大致降低，中、出口都有增加。可见进水口水体受到污染，在微生物的作用下，氧化这些有机污染物需要消耗水中溶解氧，使溶解氧逐渐降低；而中间水由于植物光合作用且中午最强，

50、溶解氧增加，但植物和水中微生物同时呼吸等作用，使溶解氧不高；出水口在流动的过程中溶解部分空气中的氧而增加，但三天的数据由于天气及操作中失误等原因小部分存在差异；同时发现三天的时间，湿地进化水质是先高后趋于饱和，可见湿地水进化水质的能力有限。注：DO的测定最好在现场进行，因为DO的量会因生物活动而起变化。3.6电导率表6 电导率数据记录时间进/mgL-1中/mgL-1出/mgL-16月15日8:3094576567213:309757436596月18日8:3085771961813:308718276606月19日8:3082371563613:30835752661图3.4 电导率柱形图由图

51、分析：比较进、中、出三天的数据，发现出水口电导率最低，进水口电导率量最高；比较三天8:30和13:30两个时间段，发现下午电导率大致增加。水样本的电导率是测量水的含盐成分、含离子成分、含杂质成分等等的重要指标。水越纯净，电导率越低(电阻率越高)。可见进水口水体受到污染，出水口水体相对纯净。但三天的数据由于天气及操作中失误等原因小部分存在差异；同时发现三天的时间，湿地进化水质是先高后趋于饱和，可见湿地水进化水质的能力有限。3.7亚硝酸盐氮3.7.1高锰酸钾的标定（1）数据记录记录项目第一份第二份第三份基准物Na2C2O4的质量m(g)0.05280.05200.0568消耗的KMnO4体积V（mL）15.2615.1915.44空白试验消耗KMnO4的体积V0（ml）0.020.020.02C（KMnO4）（mol/L）0.00960.00950.010平均C（KMnO4）（mol/L）0.0097C1（1/5KMnO4）（mol/L）0.048