水生植物在农村污水处理论文 19页

'水生植物在农村污水生态处理中的作用农村生活污水以往都是作为农田肥料来使用的，生活污水中的有机物在农田中被农作物吸收，转化为农作物的营养物质，很少流失到水体中去，因此，对环境影响不大。但随着经济的不断发展，我国各地都发生了日新月异的变化，大部分农村的居民生活同样也发生了翻天覆地的变化，农村的人均日用水量和生活污水排放量急增，产生了大量生活污水；其肥效亦大大降低，又因卫生要求，很难用作农肥了，同时由于化肥的大量使用，减少了传统的农家肥的使用，造成农村生活污水失去了消化途径，使近年来农村生活污水的无序排放。农村污水已成为农村环境的重要污染源，严重地影响了农村居民的生活环境，破坏了村容村貌，而且对农村人口的身体健康同样也存在着巨大的威胁：农村污水造成农村河道水体变黑发臭、鱼虾绝迹、蚊蝇孳生，已经成了农村水源地潜在的安全隐患，而且随着农村居民生活方式的改变而加剧。生活污水中病菌虫卵引起疾病传播，使群众的身体健康受到极大的影响。如果农村污水任意排放，将会造成严重污染，可能形成北方“污水靠蒸发，垃圾靠风刮”，南方“污水横流、垃圾遍地”现象。因此，加强农村生活污水收集、处理，避免因生活污水的乱排放而引起的农村生活引用水源的污染刻不容缓，加强农村生活基础设施建设与资源化设施建设势在必行。在“十一五”计划中，政府提出“建设社会主义新农村是我国现代化进程中的重大历史任务”，把新农村建设放到了显要位置，而且还明确提出了“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”的建设要求和目标。加强农村生活污水处理，是农村村容整顿的重点内容。其目的是提高农村人口生活质量，保护农村生态环境的良性循环，推进农村水质保护工作以及供水排水设施的完善。一、农村污水特征农村污水是指农村地区居民在生活和生产过程中形成的污水，包括生产污水和生活污水两个方面。农村生活污水是指居民生活过程中厕所排放污水、洗浴、洗衣服和厨房污水等，农村生产污水是指畜禽养殖业、水产养殖业、农产品加工等产生的高浓度有机废水。目前，全国农村每年产生生活污水80多亿吨，而大部分的村庄都没有相对较完善的污水处理系统，生活污水中大量的污染物质加重受纳水体的污染，造成水体水质恶化，特别是污水中含有大量氮、磷，会使水体富营养化，这个问题引起了人们的普遍关注。19 目前，农村污水一般是指农村生活污水。由于农村的特殊性，一般没有固定的污水排放口，排放比较分散，其污水的水质、水量、排水方式有自身特点。（1）农村村镇人口较少，分布广而且分散，相对城镇生活污水，农村生活污水分布散，污染物浓度相对较高，变化大，而且大部分没有排水管网；（2）农村污水主要为生活污水和以农产品为原料的加工污水的混合水体，其中50%以上是生活污水，大部分农村污水，一般CODcr≦500毫克/升（250～400mg/L），NH3-N为40～60mg/L，TP为2.5～5mg/L，BOD5≦250mg/L，PH值6-8，SS≦500毫克/升，色度（稀释倍数）≦100，水中基本上不含重金属和有毒有害物质，含一定量的氮和磷，水质波动大，可生化性好。（3）水量状况。农村居民生活用水量受生活条件状况（给水系统、卫生器具完善程度、水资源利用方式等）、生活习惯、节气等因素直接影响，其生活污水排量也随其变化。除小城镇以外，一般农村人口居住分散，数量相对少，产生污水量也小；但是变化系数大，居民生活规律相近，导致农村污水排放量早晚比白天大，夜间排放量小，甚至可能断流，水量变化明显，即污水排放呈不连续状态，具有变化幅度大的热点。当该村镇为旅游地区时，不仅昼夜变化系数大，而且季节性变化系数亦较大。（4）排水体制特点很多农村尚无排水系统，雨水和污水均沿道路边沟或路面排至就近水体。有排水系统和管道的地区，除小部分经济条件较好的村镇实行雨污分流制系统外，大部分地区采用的是合流制排水系统。二、农村生活污水排放要求农村生活污水排放根据污水处理后不同的用途与去向执行不同的排放标准，例如污水处理后排入地表水体时，污水排放应按《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918表1中一级B标准执行；用于农业灌溉时，应按《农田灌溉水质标准》（GB5084）执行；用于渔业用水时，应按《渔业水质标准》GB11607执行；作其他用途时，还应符合相关标准。（1）处理后排入水体的污水应该执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002表1中一级B标准，其中常规污染物排放指标见下表。序号基本控制项目一级标准二级三级19 标准标准A标准B标准1化学需氧量（COD）5060100120①2生化需氧量（BOD）10203060①3悬浮物（SS）102030504动植物油135205石油类135156阴离子表面活性剂0.51257总氮（以N计）15208氨氮（以N计）5(8)8(15)25(30)9总磷（以P计）0.513510色度（稀释倍数）3030405011PH6～96～96～96～912粪大肠菌群数（个/L）103104104表1污染物允许排放浓度(mg/L)注：括号外数值为水温＞12℃时的控制指标，括号内的数值为水温≤12℃时的控制指标。（2）农田灌溉水质标准（GB5084-92）：污水是一种含丰富营养的水资源。我国广大农村，农业生产需水量极大，农村污水处理达标后完全可以用于农田灌溉，为农村经济建设服务。农村污水与城市污水之间相比较，没有或者少有的工业污水的介入，处理后的污水可以满足植物、作物生长的需要，满足农田灌溉水质标准的水质可以用于农田灌溉。表2农田灌溉水质标准(mg/L)序号项目水作旱作蔬菜1生化需氧量（BOD5）≤80150902化学需氧量（CODcr）≤2003001503悬浮物≤1502001004阴离子表面活性剂≤5855凯氏氮≤1230306总磷（以P计）≤510107石油类≤51018三氯乙醚≤10.50.59总砷≤0.050.10.05三、农村生活污水处理技术1.处理现状农村生活污水的处理应选用投资少、运行管理方便费用低的小型分散式处理方法为主。目前此类处理方法有以下几种：19 ⑴、生活污水净化池沼气生活污水净化沼气池是采用厌氧发酵技术和兼性生物过滤技术相结合的方法，在厌氧和兼性厌氧的条件下将生活污水中的有机物分解转化成CH4、CO2和水，达到净化处理生活污水的目的。其处理工艺：生活污水格栅池前处理区［一级厌氧发酵、二级厌氧发酵（挂膜）］后处理区（兼性生物滤池）排放生活污水沼气净化池在全国大部分地区得到了推广，它的优点是：不消耗动力、运行稳定、管理简便、剩余污泥少、还能回收能源（沼气），建在绿化或菜地下，不占地，投资小。但在技术上也存在一定的问题，主要是污水停留时间长，出水中部分指标未达排放标准等。⑵、高效生物化粪池（SW型生活污水自净装置）高效生物化粪池是在普通化粪池上加以改造形成的，在城郊结合部城市污水管网未覆盖到的居住区可采用。其处理工艺也是利用厌氧微生物对有机质发酵、分解作用，达到污水的净化。经过改造的工艺流程为：污水调节沉淀池栅滤多级厌氧接触生化多级厌氧二次接触生化滤清出水它的优点是：安装施工方便、快捷。建在绿化底下，不耗能。缺点是：停留时间较长，不定期清掏污泥，造价稍高，达900－1000元/户。⑶、地埋式无动力净化处理装置地埋式无动力净化处理装置是在圆筒型兼性滤池专利的基础上发展而成的，其处理工艺流程为：生活污水缺氧酸化兼性过滤氧化沟（自然通风）排放该处理方式最大特点是增加了氧化沟，其他都和净化沼气处理池的工艺相同。增加氧化沟的目的是想对厌氧发酵后的污水进行氧化处理，使出水水质进一步提高。从处理工艺流程上看，该处理装置是一种比较理想的小型生活污水处理装置，但从一段时间的实践结果看没有达到预期的效果，处理后出水水质并没有达到设计的要求。处理效果和普通化粪池效果差不多，虽然它亦建在绿化地下，不占地，但投资为1190元/户，大大高于化粪池。⑷、人工湿地生活污水处理技术19 “湿地”泛指暂时或长期覆盖水深不超过2米的低洼地、及低潮时水深不超过6米的沿海地区，包括各种咸水、淡水沼泽地、湿草甸、湖泊、河流以及泛洪平原、河口三角洲、泥炭地、湖海滩涂、河边洼地或漫滩、湿草原等。湿地是地球上具有多种独特功能的生态系统，它不仅为人类提供大量食物、原料和水资源，而且还在维持生态平衡、保持生物多样性和珍稀动物资源以及涵养水源、补充地下水等方面起到重要作用，享有“地球之肾”的美誉。根据湿地形成的条件可把湿地分为自然湿地和人工湿地。自然湿地即在自然状态下形成的，如上述所说的湿地。而人工湿地是科学家受天然湿地净化功能的启发而发明的一项技术。人工湿地是通过模拟和强化自然湿地功能，将污水有控制地投配到土壤（填料）经常处于饱和状态且生长有芦苇、香蒲等水生植物的土地上，污水沿一定方向流动的过程中，在耐水植物和土壤（填料）的物理、化学和生物的三重协同作用下，污水中有机物通过过滤、根系截留、吸附、吸收和植物光合、输氧作用，促进兼性微生物分解来实现对污水的高效净化。其一般工艺流程：格栅→格网→沉淀调节池→人工湿地→氧化塘→水体。人工湿地处理生活污水具有效果好、投资省,运行费低等优点。但也存在着占地较大，冬天处理效果受一定影响的问题。2.本课题研究对象所采用的污水处理技术厌氧发酵——人工湿地生活污水处理技术19 上述几种小型生活污水净化处理装置，既有各自的优点，同时也存在不少问题。如何选择一种处理效果好、造价低、运行管理方便的处理技术，是解决目前农村生活污水处理问题的关键。在以上几种处理工艺中，生活污水净化沼气处理工艺和人工湿地生活污水处理工艺这两项技术，优点比较明显，技术也比较成熟。生活污水净化沼气池前处理厌氧发酵比较充分，有机物的去除效率也比较高，后处理兼性滤池的生物过滤效果也很明显。其主要问题是对悬浮物、氨氮和磷的去除效果差一些。而人工湿地的缺陷是进水要求比较高，必须有前处理先去除生活污水中大颗粒杂质，避免引起湿地滤料的堵塞，而人工湿地去除氨氮和磷的效果却非常好。因此，江苏省建设厅经调查、分析、评估，提出了厌氧发酵－人工湿地生活污水处理的新技术，并在一些村镇居民小区开展试点。本项目借助江苏一夫建材有限公司的示范工程，来研究水生植物对农村生活污水的处理效率。该工程处理工艺为：厌氧+自流充氧接触氧化渠+人工湿地工艺工艺流程为：格栅井→一级厌氧池→二级厌氧池→接触氧化渠→人工湿地→排放19 生活污水经格栅拦截塑料袋、菜叶等垃圾后进入一二级厌氧池，总停留36-48小时，一级厌氧池可利用原胡化粪池截留大部分颗粒较大的有机物，经厌氧发酵分解成稳定的沉渣。一级厌氧池出水进入二级厌氧池，池内装弹性挂膜填料，附着生物群，吸附、吸收、降解污水中溶解性有机污染物进一步沉降悬浮物。二级厌氧池出水进入自流充氧接触氧化渠，该氧化渠内填充一定粒径的鹅卵石，利用自然复氧、流水充氧和藻类光合递氧，提高厌氧池出水中的溶解氧，同时去除一部分的有机物及氮磷。然后将水流引入人工湿地，人工湿地床形式一般采用垂直流湿地床多级串联，也可采用垂直流湿地床与水平流湿地床组合形式。垂直流湿地床串联一般为4～5级。人工湿地床配有填料，一至四级填料主要为建筑碎石、石灰石，碎砖等，五级为砂，砂粒径级配主要为滤清出水，使悬浮物达标。湿地表面栽种去污能力强、耐水、多年生草本植物。污水中污染物通过填料过滤、微生物降解、植物吸收等作用被去除。排放水质可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级B标准。四、水生植物对富营养水体中氮磷去除效果的研究人工湿地植物应因地制宜选择，总体要求要耐水、根系发达、多年生、耐寒，具有吸收氮、磷量大，兼顾观赏性、经济性。目前常用的有芦苇、香蒲、菖蒲、美人蕉、风车草、水竹、水葱、大米草、鸢尾、蕨草、灯芯草、香根草等等。栽种方法视植物而定，一般每平方米8～10穴，每穴栽2～3株。也可用行距10cm，蔟距15cm控制。在江苏省一夫新材料科技有限公司中试基地的试验池里，分别种植芦苇、香蒲、芦苇+香蒲、菖蒲、睡莲、水葱、梭鱼草等水生植物进行对照。向各试验池分别投加磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]135g，将第一天水样的测定值作为初始值，测定指标分别为氨氮、总氮、总磷，测定方法参见国家环保总局编制的《水和废水监测分析方法》(第四版)。试验持续3周，分别采第1天、第3天、第14天和第21天的水样。试验期间白天水温为22.14℃。因试验期间有少量降水，试验池内水位变化不大。氨氮、总氮、总磷的测试数值分别见表1、表2、表3。表1.各对照池氨氮数据时间对照池1d3d14d21d芦苇3.911.480.230.54睡莲3.381.230.600.92菖蒲3.290.910.240.54香蒲2.820.600.430.45芦苇+香蒲2.310.510.220.53梭鱼草3.320.460.200.32水葱4.120.450.190.16从表1中数据可以看出，在试验初期(前3d)，各试验池氨氮浓度迅速降低。其中，水葱对氨氮的吸收最为有效，到第3d19 水葱池氨氮浓度下降了89.1％，其次为梭鱼草池，氨氮浓度下降86.1％。下降最少的为芦苇池，氨氮浓度下降也过到了62.1％。此后，各试验池氨氮浓度呈继续下降趋势，但下降幅度明显减小，至试验第14d，各处理氨氮浓度差别不大，均在0.1mg/L~0.6mg/L范围内。至第21天，相比第14天的氨氮浓度，除水葱池外均有一定程度的升高。表2.各对照池总氮数据时间对照池1d3d14d21d芦苇5.754.581.211.17睡莲3.642.763.232.18菖蒲3.402.080.370.65香蒲4.783.871.001.70芦苇+香蒲4.193.201.041.68梭鱼草3.141.300.580.62水葱4.431.080.620.60由表2可以看出，各试验池总氮浓度也呈下降趋势，其中，第3d水葱池总氮浓度下降75．6％，其次为梭鱼草池，总氮浓度下降58.6％，3天内总氮浓度下降最少的是香蒲池，浓度下降只有19.0%。但到第14天，除睡莲池以外，其余各池总氮浓度都呈较低水平，而睡莲池居然还比第3天升高了。但到第21天的时候，睡莲池的总氮浓度又有所下降，其它各池基本不变或有所提升。表3.各对照池总磷数据时间对照池1d3d14d21d芦苇2.762.510.890.56睡莲2.872.821.531.00菖蒲2.722.170.450.16香蒲2.812.310.780.48芦苇+香蒲2.592.080.700.40梭鱼草2.742.010.980.30水葱4.563.420.620.15各个试验池的总磷在整个试验期间一直呈下降趋势。总的来看。试验初期磷浓度下降较快，随着试验时间的延长，磷浓度下降速度减缓。其中水葱池磷的下降最多，第3天总磷浓度下降25.0％。总磷下降最少的是睡莲池，到第三天时只下降了1.74％。但经过21天后，总磷浓度下降均达到60%以上。表4.不同植物对氮磷的去除效率对照池去除率%氨氮总氮总磷19 芦苇94.1279.6579.71睡莲82.2540.1165.16菖蒲92.7189.1294.12香蒲84.7579.0882.92芦苇+香蒲90.4875.1884.56梭鱼草93.9881.5389.05水葱95.3986.4696.71我们用初始值(第1天的数据)减去最低浓度计算不同植物对氨氮、总氮、总磷的去除率。由表4可以看出，水葱和芦苇对氨氮的去除率最高，分别达95.39％和94.12％，梭鱼草和菖蒲对氨氮的去除效果也是非常好的。菖蒲对总氮的去除率最高，达89.12％，其次是水葱。同样，水葱和菖蒲对总磷的去除率也最高，分别达96.71%和94.12%。可以明显看出，睡莲对氮和磷的去除能力最弱，尤其是对总氮，去除率仅为40.11%。植物对不同形态氮的吸收具有一定的选择性，通常认为，有机氮最先被植物吸收。对于无机氮，有研究发现植物优先吸收氨氮和其他还原态氮，因而对氨氮的去除率较高，去除速率较快。在本次研究中同样发现，氨氮下降速率明显快于总氮，但是否主要是因为植物吸收。尚不能确定。据报道，夏季水体中氨氮的减少有以下3个途径：(1)通过气态氨直接挥发；(2)水生植物的吸收/吸附；(3)发生硝化作用转化为硝态氮。在本研究中，这3种途径各自所占的比例没有进行研究。不同植物对水体中氮的去除效果存在一定差异。本试验发现，水葱对氨氮的去除效果最好，其次为芦苇和梭鱼草，而菖蒲对总氮的去除率最高。同时水葱对磷的去除能力也是最高的，除水葱外，菖蒲对于水体中磷也有着很好的去除效果。在本试验中，综合氮、磷的去除效果，发现水葱的净化效果最佳，而且该植物移栽后适应环境快。成活后适应水深范围广(10cm～80cm)，因而认为这种植物在工程上是值得推广的。菖蒲的净化效果也很好，但是由于其植株较矮，适应水深范围受到一定限制(＜50cm)。睡莲池氮、磷浓度水平较高，去除效率不够理想，主要原因是睡莲生长速度快，茎叶脱落后分解造成的。而芦苇虽然对于氨氮的去除效率比较高，但对于总氮和总磷的去除效率均不如其它水生植物理想。19 五、工程实例进出水水质分析结果项目名称取样时间水质检测数据（mg/L）CODNH3-NTNTP进水口厌氧池出水口去除率进水口厌氧池出水口去除率进水口厌氧池出水口去除率进水口厌氧池出水口去除率滨江工厂试验地2010/7/255125590.19%21.714.43.185.71%32.0154.286.88%4.982.230.8782.53%六合某湿地工程2010/7/33451346780.58%94.445.936.861.02%120.373.237.868.58%10.075.223.3167.13%溧水某污水处理项目2010/7/29111784361.26%23.619.113.443.22%3418.912.363.82%5.550.8983.96%淮安原集2010/8/19243966374.07%33.117.111.266.16%34.013.26.8779.79%9.646.722.6372.72%如东县某污水处理项目2010/8/20129873771.32%22.417.510.851.79%28.423.08.4870.14%1.922.560.5173.44%黄集镇某项目2010/8/21129764763.57%7.585.910.9187.99%19.2511.32.8485.25%3.922.560.5186.99%如皋某污水处理项目2010/8/21662365.15%1.61.131.25%2.31.247.83%4.822.450.21%灌云县某污水处理项目2010/10/29129873771.32%20.816.65.175.48%23.913.25.9874.98%1.922.560.5173.44%盱眙县某项目2010/10/2948201275.00%20.70.290.00%8.31.51.186.75%0.40.430.250.00%19 这些工程的处理工艺是：污水先经过格栅处理，去除树枝、塑料等较大杂质；进行一级厌氧池，起到调节水质的作用，可沉降部分固体悬浮物；其出水自流进入二级厌氧池，将大分子有机化合物转化为小分子有机物，提高污水的可生化性；出水进行自流充氧接触氧化渠进行自然复氧、流水充氧，提高厌氧池出水中的溶解氧，同时去除一部分的有机物及氮磷；然后将水流引入人工湿地，利用植物吸收、微生物降解、填料过滤吸附等作用去除污水中的污染物。人工湿地一般根据水塘边界条件，在塘上部砌一个10.0m×0.5m×1.2m的地下式砖混结构挡水坝，形成一洼地，再改造成人工湿地。设计尺寸为6m×10m×1.2m，填料采用细黄砂、煤渣和粗砾石，厚度分别为0.4、0.3和0.3m，同时注意粒径级配，以免阻碍水体流动。上面铺设进水管道，管道上开有小孔，以便均匀布水；同时覆粘土0.3m，种植美人蕉、菖蒲和茭白等，种植密度为6株/m2。在人工湿地底部铺设出水口，人工湿地出水排入废弃水塘，可因地制宜将其改造成稳定塘，通过合理的人工调配，利用藻类的净化作用、水生植物的吸收作用、水生动物的辅助降解作用以及微生物的分解作用，进行农村生活污水的脱氮除磷深度处理。相对于其他处理技术，人工湿地具有投资省、效率高、维护简单等优点，对于污染物浓度相对较低的农村生活污水，是一种较好的处理技术。这些工程的湿地里，在进行水生植物栽种的时候，均考虑了物种间的合理搭配，根据环境条件和植物群落的特征，按照一定比例在空间分布和时间分布方面进行镶嵌种植，使一年四季均有优势物种存在，确保整个系统稳定可持续运转。每个工地都用到的植被是：金线菖蒲、秋菖蒲和美人蕉，在滨江厂区的试验地多用了一种叫西伯利亚燕飞草，效果不错，但成本很贵，不能大规模采用。在淮安、盱眙的几个工地加了水芹，空心菜，长得不错，可以食用，从表中数据可以看出水处理效果也还可以。总的来讲，各个工程的处理效率不尽相同，除了如皋某污水处理项目的氮、磷处理效率比较低外，其余各工程的处理效率大多达到了60%以上，水生植物在污水处理中去污能力是比较明显的。但是如果进水水质污染比较严重的话，出水水质仍然达不到排放标准，如六合某湿地工程，虽然处理效率都还可以，但因为进水水质污染严重，出水水质各项指标均未达到一级B级标准，但能满足用于蔬菜灌溉。各人工湿地处理的污水对COD、NH4+-N、TN、TP去除率分别达到19 (61.26%～90.19%)、(31.25%～90.0%)、(47.83%～86.88%)和(50.00%～86.99%)。总结水生植物在人工湿地中的作用，主要有以下几点：（1）吸收营养物质，参与碳、氮、磷等物质循环；（2）吸收CO2，释放氧气；（3）作为水体中的初级生产者，为植食性动物提供食物；（4）为水生动物提供栖息场所、产卵场所及避难所；（5）防止水流失，涵养水源；（6）抑制藻类生长（7）防止沉积物再悬浮，提高水体透明度；（8）美化环境。在以后的研究中，还可以在以下几个方面多作努力：（1）水生植物对氮、磷、重金属的富集能力；（1）寻找更多具有高效净化能力或特殊净化功能的植物新品种；（2）研究植物的最佳净化条件；（3）与分子生物学等技术结合，提高植物的净化效果；19 附件：一、水质分析技术（一）CODcr的测定：1.实验原理化学需氧量（COD），是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量，以氧的毫克/升来表示。重铬酸钾法测定COD，是在强酸性溶液中，以一定量的重铬酸钾氧化水样中的还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵做指示剂，用硫酸亚铁铵溶液回滴。根据用量算出水样中还原性物质消耗的量。2.实验仪器（1）带250mL锥形瓶的全玻璃回流装置；（2）电热板或电炉；（3）50mL酸式滴定管3.试剂（1）重铬酸钾标准溶液（1/6=0.2500mol/L）（2）试亚铁灵指示剂（3）硫酸亚铁铵标准溶液（NH4F(SO4)2﹒6H2O≈0.1mol/L）（4）硫酸—硫酸银溶液（5）硫酸汞(结晶或粉末)4.测定步骤（1）取20.00mL混合均匀的水样置250mL磨口的回流锥形瓶中，准确加入10.00mL重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠或沸石，连接磨口回流冷凝管，从冷凝管上口慢慢的加入30mL硫酸—硫酸银溶液，轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀，加热，自开始沸腾时计时，回流2h。（2）冷却后，用90mL水冲洗冷凝管壁，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。（3）溶液再度冷却后，加3滴试亚铁灵指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，溶液的终点由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点，记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。（4）测定水样的同时，以20.00mL19 重蒸馏水，按同样操作步骤做空白实验。记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。5.计算式中：C—硫酸亚铁铵标准溶液的浓度，mol/L；---滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液用量，mL。---滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液用量，mL。V---水样的体积，mL。8----氧（1/20）的摩尔质量，g/mol。（二）氨-氮的测定：1.原理碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，其色度与氨氮含量成正比，通常可在波长410~425nm范围内测其吸光度，计算其含量。2.仪器（1）带氮球的定氮蒸馏装置：500mL凯氏烧瓶、氮球、直形冷凝管和导管。（2）分光光度计（3）pH计3.试剂配制试剂用水均为无氨水（1）无氨水可选用下列方法之一进行制备：蒸馏法：每升蒸馏水中加0.1mL硫酸，在全玻璃整流器中重蒸馏，弃去50mL初馏液，接取其余馏出液于具塞磨口的玻璃瓶中，密塞保存。离子交换法：使蒸馏水通过强酸型阳离子交换树脂柱。（2）1mol/L盐酸溶液。（3）1mol/L氢氧化钠溶液。（4）轻质氧化镁：将氧化镁在500°C下加热，以除去碳酸盐。（5）0.05%溴百里酚蓝指示液：PH6.0~7.6。（6）防沫剂，如石蜡碎片。（7）吸收液：1、硼酸溶液：称取20g硼酸溶于水，稀释至1L。19 （8）纳氏试剂：称取16克氢氧化钠，溶于50mL水中，充分冷却至室温。另称取7克碘化钾溶于水，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，贮于聚乙烯瓶中，密塞保存。（9）酒石酸钾钠溶液：称取50克酒石酸钾钠溶于100mL水中，加热煮沸以除去氨，放冷，定容至100mL。（10）铵标准贮备溶液：称取3.819克经100°C干燥过的优级纯氯化铵溶于水中，移入1000mL，稀释至标线。此溶液每毫升含1.00毫克氨氮。（11）铵标准使用溶液：移取5.00mL容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含0.010毫克氨氮。4.测定步骤（1）水样预处理：取250mL水样，移入凯氏烧瓶中，加数滴溴百里酚蓝指示液，用氢氧化钠溶液或盐酸溶液调节至PH7左右。加入0.25克轻质氧化镁和数粒玻璃珠，立即连接氮球和冷凝管，导管下端插入吸收液液面下。加热蒸馏，至馏出液达200mL时，停止蒸馏，定容至250mL。（2）标准曲线的绘制：吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00和10.00铵标准使用液分别于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20mm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。（3）水样的测定：a.分取适量经絮凝沉淀预处理后的水样（使氨氮含量不超过0.1毫克），加入50mL比色管中，稀释至标线，加0.1mL酒石酸钾钠溶液。以下同标准曲线的绘制。b.分取适量经蒸馏预处理后的馏出液，加入50mL比色管中，加一定量1mol/L氢氧化钠溶液，以中和硼酸，稀释至标线。加1.5mL纳氏试剂，混匀。放置10min后，同标准曲线步骤测量吸光度。（4）空白试验：以无氨水代替水样，做全程序空白测定。5.计算由水样测得的吸光度减去空白试验的吸光度后，从标准曲线上查得氨氮量（mg）后，按下列计算：19 氨氮（N，mg/L）=式中：m——由标准曲线查得的氨氮量，mg。V——水样体积，mL。（三）总氮的测定：1.原理在120～124℃的碱性介质条件下，用过硫酸钾作氧化剂，不仅可将水样中的氨氮和亚硝酸盐氮氧化为硝酸盐，同时将水样中大部分有机氮化合物氧化为硝酸盐。而后，用紫外分光光度法分别于波长220nm与275nm处测定其吸光度，按A=A220-2A275计算硝酸盐氮的吸光度值，从而计算总氮的含量。其摩尔吸光系数为1.47×103L/(mol·cm)2.仪器（1）紫外分光光度计；（2）压力蒸汽消毒器或民用压力锅，压力为1.1～1.3kg/cm2，相应温度为120～124℃；（3）25mL具塞玻璃磨口比色管。3.试剂（1）无氨水（同上）；（2）20%氢氧化钠溶液；（3）碱性过硫酸钾溶液：称取40g过硫酸钾，15g氢氧化钠，溶于无氨水中，稀释至1000mL。溶液存放在聚乙烯瓶内，可贮存一周。（4）（1+9）盐酸；（5）硝酸钾标准贮备液：称取0.7218g经105～110℃烘干4h的优级纯硝酸钾溶于无氨水中，移至1000mL容量瓶中，定容。此溶液每毫升含100μg硝酸盐氮。加入2mL三氯甲烷为保护剂，至少可稳定6个月。（6）硝酸钾标准使用液：将贮备液用无氨水稀释10倍而得。此溶液每毫升含10μg硝酸盐氮。4.测定步骤（1）标准曲线的绘制a.分别吸取0、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、7.00、8.00mL硝酸钾标准溶液于25mL比色管中，用无氨水稀释至10mL标线。b.加入5mL碱性过硫酸钾溶液，塞紧磨口塞，用纱布及纱绳裹紧管塞，以防迸溅出；19 c.将比色管置于压力蒸汽消毒器中，加热0.5h，放气使压力指针回零。然后升温至120～124℃开始计时，使比色管在过热水蒸汽中加热0.5h。d.自然冷却，开阀放气，移去外盖，取出比色管并冷至室温。e.加入（1+9）盐酸1mL，用无氨水稀释至25mL标线。f.在紫外分光光度计上，以无氨水作参比，用10mm石英比色皿分别在220nm及275nm波长处测定吸光度。绘制标准曲线。（2）样品测定：取10mL水样，或取适量水样（使氮含量为20～80μg）。按标准曲线绘制步骤b～f操作。5.计算由水样测得的吸光度减去空白试验的吸光度后，从标准曲线上查得总氮量（mg）后，按下列计算：总氮（mg/L）=式中：m——由标准曲线查得的总氮量，mg。V——水样体积，mL。（四）总磷的测定——钼锑抗分光光度法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。在波长700nm处，光的吸收程度与磷钼蓝的浓度成正比。2.仪器（1）紫外分光光度计；（2）压力蒸汽消毒器或民用压力锅，压力为1.1～1.3kg/cm2，相应温度为120～124℃；（3）25mL具塞玻璃磨口比色管。3.试剂（1）（1+1）硫酸溶液；（2）10％抗坏血酸溶液：将10g抗坏血酸溶解于水中，稀释至100mL。溶液贮存于棕色玻璃瓶中。若溶液颜色变黄，则弃去重配。（3）钼酸盐溶液：溶解13g钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H20)于100mL水中。将0．35g酒石酸锑氧钾(K(SbO)C4H6O6·1/2H2O)溶解于100mL水中。19 边搅拌边将钼酸铵溶液徐徐加到300mL（1+1）硫酸溶液中，再加100mL酒石酸锑氧钾溶液并混合均匀，贮存在棕色瓶中，于4℃下保存。（4）磷酸盐储备溶液：将优级纯磷酸二氢钾在110℃温度下干燥2h。在干燥器中冷却至室温，称取0.2197g溶于水，将其移入1000mL容量瓶中。加5mL（1+1）硫酸溶液，用水稀释至标线。此储备溶液每毫升含磷50.0g。（5）磷酸盐标准溶液(当天配制)：吸取5.00mL磷酸盐储备溶液，移至250mL容量瓶中，用水稀释至标线。稀释后的溶液每毫升含磷1.00g。4.测定步骤（1）标准曲线的绘制a.分别吸取0、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、10.00、15.00mL磷酸盐标准使用液于50mL具塞比色管中，用无氨水稀释至50mL标线。b.加入1mL10％抗坏血酸溶液，混匀。30s后加2mL钼酸盐溶液充分混匀，放置15min。c.用10mm或30mm比色皿，于700nm波长处，以零浓度溶液为参比，测定吸光度。绘制标准曲线。（2）样品测定分取适量经滤膜过滤或消解的水样（使含磷量不超过30μg），加入50mL具塞比色管中，用无氨水稀释至50mL标线。以下按绘制标准曲线的步骤进行。减去空白试验的吸光度，并从标准曲线上查出含磷量。5.计算磷酸盐（P，mg/L）=式中：m——由标准曲线查得的磷量，μg。V——水样体积，mL。19 人工湿地（施工中）人工湿地（施工后）接触氧化渠内部跌水塘江苏一夫建材有限公司工程实例19'