试验九水体富营养化综合评价
水体富营养化评价方法
水体富营养化的评价方法
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加权平均原则基本思路是权与单因素隶属度的乘 积综合反映了样本集因素（ui）对类的隶属情况
2
模糊综合评价法
1.确定评价对象的评价指标： 评价指标的 选取参考《地表水环境质量标准》 （GB3838—2002），同时结合评价体的 现有数据。
3.根据评价指标的隶属函数进行单因素评
价，建立模糊关系矩阵（R）；根据各指
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定义
主成分 分析法
特点
主成分分析法的应用具有其 拘束性，要求变量之间具有 较好的相关性
主成分分析是通过变量变换 把注意力集中在具有最大变 差的那些主成分上，而视变 差不大的主成分为常数予以 舍弃；
主成分分析中的L 阵是唯一的 正交阵；
主成分分析由可观测原变量 （x）直接求得主成分（y）， 并可逆。
3
实例分析（以北京三大湖库水源地为例-主成分分析法）
水体富营养化评价试验
水污染生物学实验一. 实验目的1. 了解水体富营养化评价方法，并通过对单一因子指标的测定，对模拟水体的富营养化程度进行评价。
2. 回顾水体单一污染因子测定方法，包括透明度(SD)、总磷(TP)、总氮(TN) 和高锰酸盐指数(CODMn)。
3. 掌握叶绿素Chla、TN、TP的测定方法，熟悉实验程序，了解各种仪器的工作原理和操作方法。
二．实验原理1. 叶绿素a的测定原理叶绿素a存在于所有植物中，约占有机物干重的1%～2%，是水体初级生产力和估算水体中浮游植物浓度的重要指标，对叶绿素a进行测定，可以了解水体的生产力和富营养化水平。
叶绿素不溶于水，但溶于乙醇、丙酮、乙醚等有机溶剂。
叶绿素a和b，分别在蓝紫光区和红光区对光谱有两个吸收峰。
因此，可以应用有机溶剂提取叶绿素，在特定波长下进行比色测定。
2.TN的测定原理--碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法总氮：指可溶性及悬浮颗粒中的含氮量。
在60℃以上水溶液中，过硫酸钾可分解产生硫酸氢钾和原子态氧，硫酸氢钾在溶液中离解而产生氢离子，故在氢氧化钠的碱性介质中可促使分解过程趋于完全。
分解出的原子态氧在120～124℃条件下，可使水样中含氯化合物的氮元素转化为硝酸盐。
并且在此过程中有机物同时被氧化分解。
可用紫外分光光度法于波长220和275nm 处，分别测出吸光度A220及A275按公式求出校正吸光度A：A＝A220－2A275 (1)按A的值查校准曲线并计算总氮(以NO3－N计)含量。
3. TP的测定原理总磷是指水体中各种形态的磷的总量，是反映水体所受污染程度和湖库水体富营养化程度的重要指标之一。
本实验采用过硫酸钾高温高压消解法进行预处理,使其中的含磷有机物转化成可溶的磷酸盐,同时也使偏磷酸盐和焦磷酸盐都转化成正磷酸盐，然后于波长700nm处测定吸光度，从标准曲线上查出含磷量。
三．实验仪器紫外分光光度计，高压蒸汽消毒器，10ml、25ml、50ml具塞玻璃磨口比色管，抽滤器，离心机。
水体富营养化程度的评价
水体富营养化程度的评价富养分化（eutrophication)是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等养分物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物快速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。
在自然条件下，湖泊也会从贫养分状态过渡到富养分状态，沉积物不断增多，逐渐变为沼泽，最后演化为陆地。
这种自然过程十分缓慢，常需几千年甚至上万年，而人为排放含养分物质的工业废水和生活污水所引起的水体富养分化现象，可以在短期内浮现。
水体富养分化后，即使切断外界养分物质的来源，也很难自净和复原到正常水平。
局部海区可变成“死海”，或浮现“赤潮”现象。
许多参数可作为水体富养分化的指标，常用的是总磷、叶绿素a含量和初级生产率的大小。
一、试验目的1．把握总磷、叶绿素a及初级生产率的测定原理及办法。
2．评价水体的富养分化情况。
二、仪器和试剂1．仪器(1)可见分光光度计。
(2）移液管1mL，2mL,，10mL。
(3）容量瓶100mL,250mL。
(4）锥形瓶250mL。
(5）比色管25mL。
(6)BOD瓶250mL。
(7）具塞小试管10mL。
(8）玻璃纤维滤膜、剪刀、玻璃棒、夹子。
(9)多功能水质检测仪。
2．试剂(1)过硫酸按（固体）。
(2）浓硫酸。
(3)硫酸溶液lmol/L。
(4）盐酸溶液2mol/L。
(5)氢氧化钠溶液6mol/L。
(6)1%酚酞1g酚酞溶于90mL乙醇中，加水至100mL。
(7）丙酮液丙酮，水＝9:10(8）酒石酸锑钾溶液将4.4gK(SbO)C4H4O6 H2O溶200mL蒸馏水中，用棕色瓶在4℃时保存。
(9)铝酸按溶液将20g（NH4）6Mo7O24·4H20 溶于500mL 蒸馏水中，用塑料瓶在4℃时保存。
(10）抗坏血酸溶液（(0.1mol/L)溶解l.76g抗坏血酸于100mL蒸馏水中，转入棕色瓶。
若在4℃以下保存，可维持1个星期不变。
(11)混合试剂50mL 2mol/L硫酸、5mL 酒石酸锑钾溶液、15mL钥酸按溶液和30mL抗坏血酸溶液。
通过综合指数法对校园水体富营养化程度进行评价的实验结论与讨论
通过综合指数法对校园水体富营养化程度进行评价的实验结论与讨论
校园水体富营养化是指由于过多的营养物质（如氮、磷）输入而导致水体中生物生长过度的问题。
为了评价校园水体的富营养化程度，可以使用综合指数法，该方法综合考虑了多个指标，如水质指标和水生生物指标。
在进行实验评价时，我们首先需要采集水样，并进行水质分析，包括测定水体中的总氮、总磷、溶解氧、水温、pH值等指标。
同时，还可以检测水中叶绿素-a的含量，它是评估水体中藻类和水生植物生长状况的重要指标。
在测定完这些指标后，我们可以根据预先设定的标准，将每个指标的数值转化为相应的分数，并计算总分数。
总分数越高，富营养化程度越高。
通过对校园水体进行综合指数法评价，可以得出以下结论：
1. 根据总分数，可以将校园水体分为不同的等级，比如富营养化严重、中度富营养化、轻度富营养化和未富营养化等级，以便更好地了解当前校园水体富营养化的程度。
2. 可以通过分析各指标得分的变化趋势，确定导致校园水体富营养化的主要原因，比如是否是因为附近的生活污水直排或化肥使用过多。
3. 结合实地观察，可以确定校园水体的富营养化对水生生物的影响程度，如是否导致鱼类死亡、水生植物大量繁殖等。
4. 基于评价结果，可以采取相应的措施来改善校园水体的富营养化问题，比如加强污水处理、控制农业和园林绿化中的营养物质使用等。
总结起来，通过综合指数法对校园水体富营养化程度进行评价，可以帮助我们了解校园水体的环境状况，并为采取相应的管理和保护措施提供科学依据。
水体富营养化程度分析评价
水体富营养化程度分析评价水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下，氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。
提到富营养化，普遍想到的就是营养盐总磷、总氮超标。
诚然，总磷总氮等营养盐是发生富营养化的必要条件。
如果水体中总磷总氮浓度很低，不可能发生富营养化；但是，反之则不然，水体中总磷总氮浓度的升高，并不一定能发生富营养化问题。
富营养化发生发展是由于水体整个环境系统出现失衡，导致某种优势藻类大量繁殖生长的过程。
因此，了解富营养化的发生机理和发生条件，实质上需要了解的是藻类生长繁衍的过程。
尽管对于不同的水域，由于区域地理特性、自然气候条件、水生生态系统和污染特性等诸多差异，会出现不同的富营养化表现症状，也即出现不同的优势藻类种群，并连带出现各种不同类型的水生生物种类的失衡。
但是，富营养氧化发生所需的必要条件基本上是一样的，最主要影响因素可以归纳为以下三个方面：（1）总磷、总氮等营养盐相对比较充足；（2）缓慢的水流流态； （3）适宜的温度条件；只有在三方面条件都比较适宜的情况下，才会出现某种优势藻类"疯"长现象，爆发富营养化。
其中的水流流态主要指以流速、水深为要素的水流结构。
一、水体富营养化的主要原因：水体富营养化的根本原因是营养物质的增加。
一般认为主要是磷，其次是氮，可能还有碳、微量元素或维生素等。
受控生态系统装置和试验湖区的研究结果表明磷是主要“限制因子”。
Vollenweider等关于磷负荷和初级生产关系的研究也表明磷的重要性.在氮磷比低于10: 1时，或在某个季节，氮也可能成为限制因子。
导致富营养化的营养物按其来源可分为点源和非点源(或面源)。
前者是排放集中、位置固定的污染源，也较容易测定:非点源污染是通过地表径流、降水、地下水等进入水体，较难以测定和控制。
水体富营养化评价与治理资料
⑵ 营养物质去除难度高。至今还没有任何单一的生物学、化学 和物理措施能够彻底去除废水中的氮、磷营养物质。通常的二级生化 处理方法，只能去除 30%～50%的氮和磷。
深层曝气适用于湖水较深而出现厌氧层的水体。磷容易在厌氧条 件下从底泥中释放出来，采取定期或不定期人为湖底深层曝气充氧， 使水与底泥面之间不出现厌氧层，有利于抑制底泥磷释放，对改善水 质有利。
注水冲稀的一种手段是在有条件的地方，用含磷和氮浓度低的水 注入湖泊，起到稀释营养物质浓度的作用，这对控制水华现象，提高 水体透明度等有一定作用，但营养物绝对量并未减少，不能从根本上 解决问题；另一种手段是换水，这是针对临江湖泊的方案，起到江水 取代湖水，以流动的贫营养水代替停滞的富营养水的目的。
水体富营养化程度的评价指标分为物理指标、化学指 标和生物学指标。物理指标主要是透明度，化学指标包括 溶解氧和氮、磷等营养物质浓度等，生物学指标包括优势 浮游生物种类、生物群落结构与多样性和生物现存量（如 生物量、叶绿素a）等。
目 前 一 般 采 用 的 标 准 是 ： 水 体 中 氮 含 量 超 过 0.2~0. 3mg/L, 磷 含 量 大 于 0.01~0.02mg/L, 生 化 需 氧 量 大 于 10mg/L,pH值7~9的淡水中细菌总数每毫升超过10万个 ，表征藻类数量的叶绿素-a含量大于10 umg/L.
水体富营养化评价与治理
2012年8月 武汉东湖 蓝藻水华
赤潮
水体富营养化
水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影
响下，氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等 缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶 解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现 象。这种现象在河流湖泊中出现称为水华，在海洋中出
水体富营养化环境影响评价
水体富营养化环境影响评价环境影响评价简称环评,是指对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估,提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施,进行跟踪监测的方法与制度。
通俗说就是分析项目建成投产后可能对环境产生的影响,并提出污染防止对策和措施。
水体富营养化环境影响评价是规划和建设项目水环境影响评价的重要内容。
鉴于此,本文援引其他文献,就水体富营养化环境影响评价予以浅议。
标签：环保水环境环境影响评价0 引言水体富营养化主要指人为因素引起的湖泊、水库中氮、磷增加对其水生生态产生不良的影响。
富营养化是一个动态的复杂过程。
一般认为,水体磷的增加是导致富营养化的主因,但富营养化亦与氮含量、水温及水体特征(湖泊水面积、水源、形状、流速、水深等)有关。
1 流域污染源调查根据地形图估计流域面积;通过水文气象资料了解流域内年降水量和径流量;调查流域内地形地貌和景观特征,了解城区、农区、森林和湿地的面积和调查污染物点源和面源排放情况。
水中总磷的收支数据可用输出系数法和实际测定法获得。
输出系数法:这种方法是根据湖泊形态和水的输出资料,湖泊周围不同土地利用类型磷输出之和,再加上大气沉降磷的含量,推测湖泊总磷浓度、径流图、湖泊容积和水面积,估计湖泊水力停留时间和更新率,进而估计湖泊总磷的全年负荷量。
要预测湖泊总磷浓度,除需要了解水量收支外,还需要了解污水排入磷的含量。
实测法:是精确测定所有水源总磷的浓度和输入、输出水量,需历时一年。
湖泊水量收支通用式为:输入量=输出量+△储存量湖水输入量是河流、地下水输入,湖面大气降水、河流以外的其他地表径流量和污水直接排入量的总和;输出量是河道出水、地下渗透、蒸发和工农业用水的总和。
其中河流进出水量、大气降水量和蒸发量一般可从水文气象部门监测资料获得,有关各类水中磷浓度需要定期测定。
地下水输入与输出较难确定,但不能忽略。
估计地下水进出量的一种方法就是通过流量网的测量,用下式计算地下水量:Q=K·I·A(8-2)式中,Q——地下水输入或输出量;K——水的电导率;I——水流的坡度;A——地下水流截面积。
实验三 水体富营养化程度的评价(共享)
实验三水体富营养化程度的评价(共享)水体富营养化是指水体中的营养物质过度富集，导致生物生长过度而影响水生态系统的稳定性和水质环境。
评价水体富营养化的程度是对水环境进行保护和治理的重要依据。
本实验将介绍几种常用的水体富营养化程度评价方法。
一、总氮和总磷浓度评价法总氮和总磷是导致水体富营养化的主要营养物质。
通过测定水体中的总氮和总磷浓度来判断水体富营养化的程度。
根据国家标准《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）中，对于湖泊、水库、坑塘等静态水体，总氮浓度标准为 1.0 mg/L，超过这一标准即为富营养化。
对于河流等动态水体，总氮浓度标准为 3.0 mg/L，超过这一标准也为富营养化。
二、叶绿素浓度评价法水体富营养化导致水中蓝藻、浮游植物等生物过度生长，促进叶绿素的积累。
通过测定水体中叶绿素 a 浓度来评价水体富营养化的程度。
叶绿素 a 是叶绿体中的主要成分，也是评价水中藻类生物量的指标。
三、营养盐指数评价法营养盐指数（Trophic State Index，TSI）是评价水体富营养化的一种综合指标，它包括水的透明度、浮游植物生物量、总磷和总氮等因素。
TSI 值越大，水体富营养化程度越高。
TSI 是通过测量透明度、总磷和总氮以及浮游植物生物量计算得出，可以根据下表计算TSI 值：|指标（单位）|TSI 分值||:--------:|:--------:||透明度（m）|10(INT (100/S))||总氮（mg/L）|10(INT (100/(1+s))^1.5)||总磷（mg/L）|10(INT (100/(1+p)))||浮游植物（mg/L）|10(INT (100/(1+u)))|其中，s、p、u 分别为总氮、总磷和浮游植物生物量对应的潜在比例。
INT 表示向下取整。
根据国家标准《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）中，TSI 值为 40 以下为清洁水体，40-50为轻度富营养化，50-60为中度富营养化，60 以上为严重富营养化。
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1. 了解全球水体富营养化现状及研究进展； 2. 了解水体富营养化评价方法，并通过对单一因子指标的测定，对模拟水体的富营养 化程度进行评价。 3. 熟悉水体单一污染因子测定方法，包括透明度(SD)、总磷(TP)、总氮(TN)、高锰酸 盐指数(CODMn)和叶绿素 Chla； 4. 培养学生独立开展科学实验的综合设计能力及操作技能； 5. 培养科技论文的写作能力。
实验九 水体富营养化综合评价
随着我国经济高速发展，污染物排放量逐年增加，排放或流失到天然水体中的 N、P 等 营养物质大量增加，水体富营养化严重。据 1986－1990 年对全国 26 个湖泊水质调查资料 分析，我国受污染或者达到中－富营养化的湖泊水域面积已达到淡水水域面积的一半。我国 已是世界上湖泊富营养化最严重的国家之一。
代表第 j 种参数的营养状态指数。根据金相灿等的推荐，各指标权重如下：
权重 Wj
Chla
0.2663
表1 各指标权重
TP
TN
0.2237
0.2183
SD 0.2210
CODMn 0.2210
当（TLIΣ）<30,为贫营养；30＜（TLIΣ）≤50,为中营养；50＜（TLIΣ）≤60,为轻度富
营养；60＜（TLIΣ）≤70,为中度富营养；（TLIΣ）>70,为重度富营养。
TLI(TP)=10(9.436+1.624lnTP)
（3）
TLI(TN)=10(5.453+1.694lnTN)
（4）
TLI(CODMn)=10(0.109+2.661lnCODMn)
（5）
其中:TLI(Chla)－叶绿素a(mg/m3)指数；TLI(SD)－透明度SD(m)指数；TLI(TP)－总磷
水体富营养化评价方法可分为两大类，单因子评价方法和综合指数法。单因子包括物理 参数（气温、水温、SD 等）、化学参数（DO、TN、TP、COD 等）和生物学参数（Chla、 多样性指数、指示生物群落结构的变化、藻类优势种等）；综合评价指数法包括多指标综合 营养状态指数法（TSI、TSIM、TLI）,营养状态法（NQI）,溶解氧指数法及营养度指数法 （AHP-PCA）等。本实验将介绍TLI 水体富营养化评价法，并对模拟富营养化水体进行评 价。
2. 富营养化评价方法
科学合理的评价方法，对尽早防范富营养化的发生和及时预报，降低富营养化带来的危 害十分重要。目前判断水体富营养化一般采用的指标是: 氮含量超过0.2-0.3 mg/L，磷含量 大于0.01-0.02 mg/L, BOD 大于10 mg/L, pH 值7 -9 的淡水中细菌总数超过10 万个/mL， 叶绿素a(Chla)的含量大于10 ug/L。但是，由于不同水体对各污染因子的感应特性不同，水 体富营养化并不仅仅取决于水中污染物浓度的多少，与水体本身的地理环境、气候条件及水 生生态系统状况等密切相关。
二、实验要求
1. 开展文献调研，了解国内外水体富营养化污染现状及研究进展； 2. 在文献调研的基础上，确定研究内容，设计研究方案和技术路线，选定分析方法， 准备实验仪器及材料，完成水体样品采集、处理及磷等相关参数的测定； 3. 根据实验结果对研究水体的富营养化进行综合评价，撰写一篇科技论文； 4. 参考文献不少于五篇。
TLI 评价法是中国环境检测总站推荐的湖泊（水库）富营养化评价方法，该方法考虑 的影响因素较多，包括叶绿素chla、SD、TP、TN 和CODMn 指数,具体表达式计算公式为：
TLI(Chla)=10(2.5+1.086lnChla)
（1）
TLI(SD)=10(5.118-1.94lnSD)
（ห้องสมุดไป่ตู้）
四、仪器和设备
1．叶绿素 Chlα测定需要的仪器、设备及试剂 可见分光光度计 台式离心机 电冰箱 抽滤器 抽滤瓶 10ml 比色管 醋酸纤维微孔滤膜（玻璃纤维滤纸）
碳酸镁
90%乙醇（分析纯） 2．TN、TP、SD、CODMn 测定所需仪器、设备及试剂
具体仪器、设备和试剂参考国家环境保护总局水和废水监测分析方法。
五、实验方案
在进行充分文献调研的基础上，根据实验目的及要求自行设计实验方案。
六、实验结果处理与分析
对实验结果进行处理，并查阅相关水质标准，结合参考文献对调查水体的富营养化程度 进行综合评价。
水体富营养化对水生生态系统造成严重危害，主要表现为以下几个方面：（1）爆发初 期，水体透明度降低，阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用，可能造成溶解氧 的过饱和状态。溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少，都对水生动物有害，造成鱼类大量死亡； （2）藻类死亡后有机体被异养微生物分解，消耗了水中的大量溶解氧，使水中溶解的氧含 量急剧下降。同时，由于水面被藻类覆盖，影响大气的复氧作用，使水中缺氧，甚至造成厌 氧状态，从而导致鱼类大量死亡；（3）大量生物和有机物残体沉积于水的底层，在缺氧情 况下，被一些微生物分解，产生甲烷、硫化氢等有害气体，导致水体发黑发臭；（4）水体 富营养化带来了藻类等有机体沉积，加速了水体沼泽化和陆地化进程，破坏了区域生态平衡。
三、实验原理
1. 富营养化定义 当天然水体中接纳了过多的N、P 等营养物质，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水
体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象，称为水体富营养化。水体富 营养化发生在淡水水体（如：江、河、湖泊、水库等）称为“水华”，而发生在海水中则称 为“赤潮”。湖泊、河口、海湾等缓流水体易发生富营养化，其产生机理非常复杂。但多数 学者认为城市生活污水、工业废水、农业排水及养殖废水中N、P 等营养物质连续不断流入 天然水体，使得水中营养物质浓度升高，是藻类大量繁殖的原因。
TP(mg/L)指数；TLI(TN)－总氮TN(mg/L)指数；TLI(CODMn)－高锰酸盐CODMn (mg/L)指数。
评价某水体的富营养化程度，需要对上述（1）－（5）式中各TLI 指数进行加权求和，
其最终营养状态指数以TLIΣ表示。TLIΣ的计算公式为：
TLIΣ=Σ Wj.TLI(j)
式中: TLIΣ—综合营养状态指数；Wj—第 j 种参数的营养状态指数的相关权重；TLI(j)