1、琼州学院本科毕业论文 (设计 ) 琼州学院本科毕业论文（设计） 2 三亚市蔬菜种植地积水中氮含量调查 摘 要 氮是植物生长的营养元素，氮注入水体后，水体中氮含量的大量增加会造成水体不同程度的富营养化。总氮是水体中氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮等无机氮和有机氮的总和。为了保护水资源，控制水体的富营养化，我国已将水的总氮含量 (TN)列为正式的环境监测项目，制订了环境质量标准和污水排放标准，作为水质评价的重要指标。因此，准确测定水体中总氮的含量，对于预防或及时发现水体富营养化污染现象和进行水体生态环境分析评价等，均具有非常重要的意义。 本研究通过 GB11894 89 碱性过硫酸钾消解 -紫外分光光度
2、法对三亚市蔬菜种植地积水（地表水）中氮含量进行测定。测定结果表明：（ 1） 6 个采样点试样总氮含量均未超过三类水质标准（ 30mg/L），表明该地区蔬菜地积水可用于农田灌溉。（ 2） 6 个采样点试样总氮含量超过 GB 3838 2002地表水环境质量标准类水标准（ 2.0mg/L）的占 33.3%，表明其所对应的地表水已遭受一定程度的氮污染。（ 3） 6 个蔬菜地积水的总氮含量均超过了富营养化指标，表明该地区蔬菜地地表水均属于富营养化水质。（ 4）造成该地区蔬菜地地表水富营养化的主要原因是蔬菜 生产中肥料的过量投入。因此，为了保护该地区蔬菜种植地地表水，应从科学合理施肥入手。 关键词 ：
3、氮污染；总氮含量；蔬菜种植地积水；富营养化 琼州学院本科毕业论文 (设计 ) ABSTRACT Nitrogen is the nutrient elements required for plant growth, it enters into the water after a significant increase in nitrogen content in water can cause varying degrees of water eutrophication. Total nitrogen is ammonia nitrogen, nitrate nitrogen, nit
4、rite nitrogen, inorganic nitrogen and organic nitrogen combined in water. In order to protect the water resources, control the eutrophication, content of total nitrogen (TN) in water has been listed as an official of the environmental monitoring program, development of environmental quality standard
5、s and effluent discharge standards, as an important indicator of water quality assessment. Therefore, determination of content l nitrogen in water accurately, for the prevention or timely detection of the phenomenon of eutrophication and pollution of water body such as analysis and evaluation of eco
6、logical environment has very important significance. This study uses GB 11894-89 ammonium molybdate spectrophotometric method to test the content of total nitrogen of Sanyas vegetables seeper (surface water).Test indicated that the: (1) the content total nitrogen in the samples of 6 sampling points
7、were not more than the three water quality standards (30mg/L), which indicates that vegetable gardening seeper in this area can be used to water vegetable irrigation. (2) the content of total nitrogen in the sample of 6 sampling points were more than “Surface Water Environmental Quality Standard“ wa
8、ter standard (2.0mg/L) of 33.3%, which indicates that it corresponds to a certain degree of surface water has been subjected to nitrogen pollution. (3) the content of total nitrogen in the samples of 6 sampling points has exceeded the eutrophication 琼州学院本科毕业论文（设计） 4 indicator, which indicates that s
9、urface water of vegetable field in this area belong to eutrophication of surface water quality. (4) causing the eutrophication of surface water of vegetable field in this area were mainly due to inputing excessive fertilizer in vegetable production Therefore, in order to protect the surface water in
10、 vegetable cultivation, should fertilize scientifically and reasonably firstly. Keywords: nitrogen pollution; total nitrogen content; vegetable gardening seeper; eutrophication 琼州学院本科毕业论文 (设计 ) 目 录 第一章 绪论 . 1 1.1 总氮 . 1 1.2 水环境中的氮污染 . 1 1.2.1 地下水环境中的氮污染 . 1 1.2.2 地表水环境中的氮污染 . 1 1.3 水环境中的氮污染影响因素 . 2
11、1.4 水环境中总氮的测定研究现状 . 3 1.5 三亚市农业氮污染状况 . 3 第二章 实验部分 . 5 2.1 仪器与试剂 . 5 2.1.1 主要仪器 . 5 2.1.2 试剂 . 5 2.2 水样的采集与预处理 . 5 2.2.1 水样的采集 . 5 2.2.2 水样的预处理 . 5 2.3 最佳测定条件的选择 . 6 2.3.1 实验用水 . 6 2.3.2 碱性过硫酸钾的配置、存放 . 6 2.3.3 消解温度、时间 . 6 2.3.4 冷却时间 . 6 2.3.5 玻璃器皿的洗涤 . 7 2.4 标准系列与试样的制备 . 7 琼州学院本科毕业论文（设计） 6 2.4.1 10mg
12、/L KNO3标准溶液的配制 . 7 2.4.2 标准系列的制备 . 7 2.4.3 试样的制备 . 7 第三章 结果与分析 . 8 3.1 总氮标准曲线的绘制 . 8 3.2 试样的测定结果 . 8 3.3 结果分析 . 9 参考文献 . 10 致谢 . 错误 !未定义书签。 琼州学院本科毕业论文 (设计 ) 琼州学院本科毕业论文 (设计 ) 1 第一章 绪论 1.1 总氮 总氮是水体中氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮等无机氮和有机氮的总和，其主要来源于城镇生活污水、农田排水及含氮工业废水。当水体中含超标的氮化合物时，水体质量恶化，出现富营养化。 为了保护水资源，控制水体的富营养化，我国已将水的总
13、氮含量（ TN）列为正式的环境监测项目，制订了环境质量标准和污水排放标准，作为水质评价的重要指标。 1.2 水环境中的氮污染 目前水环境污染的研究领域包括 : 地表水和地下水的污染等。所以水环境中的氮污染可分为：地下水氮污染和地表水氮污染。 1.2.1 地下水环境中的氮污染 近年来，由于城镇人口增长、农业生产规模不断扩大、化肥用量增加以及城市污水不断下渗，地下水中氮污染问题已日益严重。地下水中氮的来源是多方面的，如 : 氮肥的使用、工业污水、垃圾堆放场、人畜粪便等 ，天然有机氮或腐植质的降解和硝化等。从大的方面来划分，主要可分为天然来源和人为活动来源两类 : （ 1）天然来源：天然土壤中的硝酸
14、盐是地下水 NO3-N 的主要来源，此外，沉积地层中地质成因的氮也可以成为地下水中氮的来源（地质成因的氮是指与某些沉积地层一起沉积的氮）。（ 2）人为来源：人为来源主要有化肥的施用、农家肥 (动物废物 )、工农业、生活污水灌溉及污泥等。农用化肥中有许多是氮肥，如碳酸铵、硝酸铵、硫酸铵、尿素、铵水等。这些肥料中的氮都可能是地下水氮污染的来源。城市生活污水和生活垃圾与粪便的下渗也能引起地下水的氮污 染，生活污水中含有大量的氮素 , 其中主要是 NO3-N，其次是有机氮。另外，从污染源的形式上看，人类的农业生产活动使含氮农灌水下渗对地下水形成面状污染；而生活污水与工业废水未经处理排入河流，在傍河水源
15、开采的条件下，地下水接受河水补给，污染的河水对地下水形成条带状污染。 1.2.2 地表水环境中的氮污染 由于农业生产中化学品的大量使用以及畜禽、水产养殖规模的不断扩大，氮污染已日益成为地表水环境的重要污染因素。山东南四湖来自农田径流的氮分别占到总负荷的 35% 68%1。太湖、滇池和巢湖农业非点源污染物对总氮第一章 绪论 2 的 贡献率分别为 59%、 33%和 63%2。氮注入地表水体后，会造成水体不同程度的营养化。由于氮是植物生长的营养元素，水体中氮含量的大量增加，势必引起水生生物和某些藻类的过度生长和繁殖，从而造成水体中溶解氧含量下降，引发水生动物和水生植物的大量死亡，而腐败的生物体又会
16、加剧水体的污染。在我国的各大湖泊中，巢湖、太湖、滇池等水体由于受农业氮污染的影响，已处于较严重的富营养化状态。以太湖为例，目前太湖 97%面积的水体已呈中度富营养化状态，过量施肥、施肥结构不合理（苏南太湖地区缺钾）以及农田排水直接进入湖中等一系列因 素，加剧了太湖的富营养化 3。地表水氮污染的主要来源有 2 个：（ 1）农田径流。近年来，农业生产活动中农药、化肥的施用量不断增加。由于化肥、农药的利用率仅为 20% 30%4，土壤表面及耕作层内的大量未被作物吸收利用的氮会通过农田排水、地表径流等方式进入并污染地表水体。（ 2）养殖废水随着养殖业的迅速发展，大规模养殖场不断涌现。据调查，畜禽饲料中
17、，有 70%的氮通过粪便排泄。畜禽养殖过程中，粪便 30%左右流失，尿液有 60%流失，冲洗水有 80%以上流失 3。大量未经处理的畜禽粪便、尿液、残余饲料、场地冲洗水进入 地表水体。对于水产养殖，由于鱼虾粪便、残余饵料中含有大量的氮污染物，因此它们对水体的影响也不容忽视。 1.3 水环境中的氮污染影响因素 城镇生活污水和含氮的工业废水，对水环境中的氮污染影响（尤其是对地表水中的氮污染），其作用十分明显，但其影响的程度主要取决于：（ 1）含氮污水中氮化合物的形态和含量；（ 2）含氮污水的排放强度；（ 3）纳污水体的自净能力。目前，国内外的多数污水处理厂的目的都是为了降低污水中的存在形式，使得污
18、水中的氮化合物向易于降解的方向转化。纳污水体的自净能力，主要是指纳污水体对氮化合物的稀释和降 解的能力，主要取决于纳污水体的径流特性和复氧条件。如果纳污水体的径流量大，复氧条件好，则其对含氧污水的稀释和降解能力就强。 与城镇居民的生活污水和含氮的工业废水相比，农田氮肥对水环境中的氮污染的影响则是不易被人所觉察，并在时间上表现为滞后现象。按农田氮肥进入水环境中的途径来看，农田氮肥气态损失对水环境的影响只是间接作用，而农田氮肥的径流损失和淋流损失则对水环境的影响起着直接的控制作用。 琼州学院本科毕业论文 (设计 ) 3 天然降水和人为灌溉形成的地表径流，造成农田氮素的大量损失。地表径流既可造成土壤
19、全氮（沉积氮）的损失，又可将土壤可溶性氮（溶 解氮）带入地表水体。显然，农田氮肥的径流损失越大，所造成的地表水体中氮污染的程度越严重。一般地，地表径流造成氮的损失程度依当地的降雨状况（降雨强度、降雨时间和降雨分布）、施肥状况（种类、时间、数量）、地形地貌特点、植被覆盖条件和土壤条件不同而变化。尤其是降雨条件和施肥状况对农田氮肥的径流损失有很大的影响。研究表明，施肥后 1 5 天内发生降雨 12.8cm 所引起的农田氮素损失量几乎占施入氮肥 10 20%，而且尿素的地表径流损失比硝酸铵形态的氮要少一半 5。 1.4 水环境中总氮的测定研究现状 随着我国城市化步伐 的加快及人民生活水平的提高 ,
20、生活污水、农田废水及工业废水的量急剧增加，包括河流、湖泊、水库、海洋等在内的所有水体都受到了不同程度的污染，其水质恶化程度和富营养化程度令人担忧。水质中总氮的脱除和监测成为当今环保的重要课题，总氮是衡量水质的重要指标之一。目前，测定水和废水中总氮的方法通常采用 GB11894 89 碱性过硫酸钾消解 -紫外分光光度法。采用这种方法的优点是步骤相对简单，所需试剂较少，要求使用的仪器设备一般实验室都能具备。但是该方法对空白值的要求非常严格，其所需试剂中的过硫酸钾、氢氧化钠本身都含有一定量 的氮，因此空白实验不易做好。要做好总氮的空白实验，不仅与试剂有关，而且还与实验用水、器皿、家用压力锅或医用手提蒸气灭菌器的压力、实验室环境及方法步骤的掌握等因素关系密切。 近年，张庆利，史学正等研究了南京东郊蔬菜种植基地地表水氮、磷、重金属含量及影响因素，研究发现南京东郊蔬菜基地地表水中氮、磷及重金属主要来自城市生活污水的排放，其次来自蔬菜栽培中有机肥过量投入造成的流失，因此，保护城郊地表水应从城市生活污水净化和蔬菜栽培中有机肥的合理施用入手 6。 1.5 三亚市农业氮污染状况 三亚市地处海南岛最南端，具 有得天独厚的自然禀赋、旖旎美丽的热带风光、悠久丰富的文化历史，别具特色的风俗民情，是享誉国际的热带海滨旅游城市。正因为地理位置独特，光温充足，光合潜力大，种植冬春瓜果菜“得天
