綜合設(shè)計方案30版

綜合設(shè)計實驗方案3.0版本（氮部分）主要內(nèi)容：采樣與保存方案、實驗方法、儀器操作方法。其中，采樣與保存方案主要涉及到采樣點的布設(shè)、采樣時間安排以及保存預(yù)處理。實驗方法主要是試劑法以及總氮時的凱氏法。儀器操作方法主要是對可見-紫外分光光度計的操作。第一部分:采樣與保存方案采樣點的布設(shè)已制成布點圖。監(jiān)測點的布設(shè)參照水質(zhì)監(jiān)測監(jiān)測點的布設(shè)。注意：布點盡量選擇水流動平衡、水面寬闊、順直河段。對照斷面避開各種永、污水流入或回流處。采樣與樣品保存1、采樣前，準備聚乙烯密封袋和采泥器，并清洗干凈。此外，準備好船只。2、采樣方法和采樣器用柱狀采泥器，采集沉積物1-2公斤樣品，分為表層（多厚）和底層（多厚）兩種樣品，裝入密封袋。3、土樣保存采集相應(yīng)地點的土樣裝入密封瓶內(nèi)帶回實驗室，土樣立即進行含水率的測定。然后將其置于避光處風干。4、采樣時間安排五一前后五天采集所有的九個點。時間安排原則，節(jié)假日的早晨。采樣地點從遠到近采集樣品。第二部分：實驗方法請先閱讀以下內(nèi)容：1、納氏法測氨氮：（如果試液有色，你又無法判斷有無干擾，你可以用未加納氏試劑的試液進行光譜掃描，得到有色試液的光譜曲線，再看曲線在420nm附件有沒有吸收，若沒有吸收則試液的顏色不干擾光度測定）。若有顏色干擾，還要看顏色干擾是有機色素呢還是無機離子，再考慮采取相應(yīng)的處理措施。2、硝態(tài)氮：紫外光度測定時，原理上講試液的顏色并不干擾測定，因為有色物質(zhì)的吸收在可見光區(qū)，但一定要注意，某些有色物質(zhì)在可見和紫外光區(qū)都有吸收，例如，高錳酸鉀和重鉻酸鉀，另外，一些簡單陰離子，包括鉀離子在紫外光區(qū)都有吸收，而且就在硝酸根吸收峰附近，顯然試液較復雜時，應(yīng)該做一做除去硝酸根后的光譜掃描曲線，了解其他成分是否有吸收。如果有紫外吸收的干擾，可以采用還原成亞硝酸根后用乙二胺顯色在可見光區(qū)來測定（另取一份試液先測定亞硝酸根），或者在紫外光區(qū)采用雙波長法測定。3、亞硝態(tài)氮：乙二胺顯色法測定。有色物為紫紅色染料（最大吸收波長約538nm），當然，與紫紅色相近的其他有色物質(zhì)都干擾。準確判斷是否干擾，干擾有多大，可以按“1、納氏法測氨氮”中的光譜掃描曲線來判斷。（未顯色的原試液的吸收曲線是否在538nm附近有吸收，此處沒有吸收，即使其他波長下有峰也是沒有干擾的）4、總氮：消解后，若按硫酸吸收氫氧化鈉滴定法來測定，就不存在顏色干擾的問題了，如果消解后是按氨態(tài)氮光度分析法來測定，當然，問題又回到第一種情況了。光度分析的干擾消除方法：加掩蔽劑使干擾離子不顯色，試液有色，用試液作參比即空白參照（不需顯色的紫外光度法則不能這樣）扣除背景，雙波長法，萃取分離或沉淀分離等，要根據(jù)具體情況來選擇措施。測定土樣中硝態(tài)氮1、5g干土和25g（按每毫升質(zhì)量約為1g計算）碳酸氫鈉溶液浸出土壤浸出液。土壤浸出液必須是無色，方可進行以下方法一的操作。若有色，利用紫外區(qū)雙波長測定法，或采取例如萃取分離其顏色的方法（加入活性碳，再離心取上清液的方法）方法一：紫外分光光度法1、檢測干擾取5mL的土壤浸出液，加入過量的鋅粉和一滴硫酸。鋅把硝酸根離子還原成亞硝酸根離子，硫酸提供酸性環(huán)境。然后在最大吸收波長（我們可以先用硝酸鹽氮標準使用液找出其紫外區(qū)最大吸收波長）處，測吸光度。若有吸光，則使用雙波長測定（如需要雙波長測定，另注方法，現(xiàn)未打?。?。若無吸光度，則繼續(xù)下列步驟。2、校準曲線的繪制在7支50mL比色管中，分別加入0、0.250.501.1.502.2.50mL硝酸鹽氮標準使用液，用水稀釋至標線。加1.0mL鹽酸溶液，0.1mL氨基磺酸溶液于比色管中（如亞硝酸鹽氮低于0.1mL/L時，可不加氨基磺酸溶液）用光程長10mm石英比色皿，在最大吸收波長處，測吸光度。3、水樣的測定量取2mL水樣置于錐形瓶或燒杯中，加入20mL硫酸鋅溶液，在攪拌下滴加氫氧化鈉溶液，調(diào)至pH7。經(jīng)離心、分離，吸取25mL上清液于50mL比色管中，稀釋至標線測定吸光度。4、空白試驗用水代替水樣，按相同步驟進行測定。5、計算吸光度Ar，在校準曲線上查出相應(yīng)的pg數(shù)，硝態(tài)氮含量（mg/L）按下式計算：Cn=m/v式中：m試樣測出含氮量，pgV——測定用試樣體積，mL?？偟臏y定原理：通過含氮有機物與濃硫酸共熱生成硫酸銨，后與濃堿反應(yīng)產(chǎn)生氨經(jīng)硼酸吸收后用標準無機酸滴定即可測出待測物中的總氮量天然有機物的含氮量常用微量凱氏定氮法來測定。生物材料的含氮化合物分析測定主要是指蛋白質(zhì)，核酸的含量通常是用定磷法或別的方法測定。蛋白質(zhì)的含氮量幾乎是恒定的，約在15~16%之間。因此只要測定蛋白氮，乘以6.25，即為粗蛋白質(zhì)含量。當被測的天然含氮有機物與濃硫酸共熱時，其中的碳、氫元素轉(zhuǎn)變成CO2和H2O，而氮元素轉(zhuǎn)變成氨，并進一步與硫酸反應(yīng)生成硫酸銨，此過程稱為“消化”。消化時分解反應(yīng)進行得很慢，需要加入硫酸鉀以提高沸點（可由290P提高到4。0,加入硫酸銅作為催化劑（其他氧化劑如H2O2也可）。消化完成后，在凱氏定氮儀中加入強堿堿化消化液，使硫酸銨分解放出氨。用水蒸氣蒸餾法，將氨蒸入過量標準無機酸（硼酸）溶液中，然后用標準鹽酸溶液進行滴定，從而計算出含氮量。以甘氨酸為例，該過程的化學反應(yīng)如下：CH2NH2COOH+3H2SO4=2CO2+3SO2十4H20十NH32NH3+H2SO4=（NH4）2S04濃堿可使消化液中的硫酸鉉分解，游離出氨，借水蒸汽將產(chǎn)生的氨蒸饞到一定量、一定濃度的硼酸溶液中，硼酸吸收氨后使溶液中的氫離子濃度降低，然后用標準無機酸滴定，直至恢復溶液中原來的氫離子濃度為止，最后根據(jù)所用標準酸的摩爾數(shù)（相當于待測物中氨的摩爾數(shù)）計算出待測物中的總氮量。本法適用于0.2~2.0mg的氮量測定。相對誤差小于±2%。1、濃硫酸（化學純》99.5%）2mL2、粉末硫酸鉀硫酸銅混合物16gK2S04與CuS04.5H20以3:1配比研磨混合3、30%氫氧化鈉溶液10mL4、2%硼酸溶液50mL5、標準鹽酸溶液（約0.01mol/L）6、混合指示劑（田氏指示劑）50mL0.1%甲烯藍乙醇溶液與2mL0.1%甲基紅乙1醇溶液混合配成，貯于棕色瓶中備用。這種指示劑酸性時為紫紅色，堿性時為綠色。變色范圍很窄且靈敏。7、市售標準面粉和富強粉各2g8、儀器：1.凱氏定氮管、凱氏定氮儀。2.消化爐3.消化管4.鐵架臺5.電子天平6.50ml容量瓶7.錐形瓶8.表面皿9.移液管10.量筒11.酸式滴定管12.酒精燈1、泥樣消解取土樣0.7g再取0.2gCuSO4（固體）、3gK2SO4（固體）、15mL濃H2SO4（98%）移入2mL消解瓶中。將樣品放入消解裝置，開始消解，消解時間如下：（消解時應(yīng)將消解裝置對應(yīng)水龍頭打開吸收多余的濃硫酸）先將旋鈕旋至3（消解5min）,再旋至7（消解5min）,最后調(diào)至10（直到消解樣品呈藍綠色澄清透明即可）大約2h。2、加入5ml的消化稀釋液。3、用20ml的2%的硼酸封住蒸餾（關(guān)掉P1和P3）。4、進樣20ml的40%的氫氧化鈉，后加入少許水沖洗，水封住進樣。5、酒精燈加熱蒸餾瓶。6、當?shù)谝坏伟彼畯睦淠苤械蜗碌臅r候，計時5min，后將硼酸溶液稍微離開蒸餾管，讓蒸餾管在硼酸液面吹2min，清洗蒸餾管。7、用HCl滴定蘭色蒸餾液和硼酸液的混合物，直至蘭色褪去，稍微有一點粉色，滴定結(jié)束。五、實驗數(shù)據(jù)分析和處理（1）計算總氮量CV1V014206.251%式中：C-標準鹽酸溶液濃度（mol/L），實驗中是0.01094mol/LV]-滴定樣品用去的鹽酸體積（ml）-滴定空白用去的鹽酸體積（ml）20.014-氮的毫摩爾質(zhì)量-樣品的用量，實驗中是1.0mL6.25—蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)換系數(shù)銨氮的測定提取液無色，剛進行以下操作。納氏試劑光度法測氨氮校準曲線的繪制吸取0、0.501.3.5.7.10.0mL銨標準使用液于50mL比色管中，加水至標線，加1.0mL酒石酸鉀鈉溶液混勻。加1.5mL納氏試劑，混勻。放置10min，在420nm（經(jīng)驗范圍，我們可以自己再找出最大吸收波長）處，用光程10mL比色管，以水為參比，測量吸光度。3.3.2水樣的測定20mL水樣濾液，加入50mL比色管中，稀釋至標線，加1.0mL酒石酸鉀鈉溶液。搖勻放置10min后同工作曲線步驟測定吸光度。3.3.3空白試驗：以無氨水代替水樣，做全程序空白測定。注：（1）土壤浸出液中常含有Ca2+、Mg2+等，這些離