采用广州大学城南部5处的样品，通过化学方法对其pH值、氨氮、总磷、溶氧量(DO值)等4个指标进行检测分析，并评价广州大学城南部的水质。结果表明：在只测量pH值、DO值、氨氮值和总磷4个参数的情况下，大学城南部的水质大多数属于Ⅲ类和Ⅳ类，只有广东药学院的水质不在标准范围之内。
1 实验部分
1.1 水样的采集
考虑到广州大学城南部的水域水流较慢或有些事人工湖，样品的采集主要按地点分布选取(如下表1)，分别用500ml采样瓶采取500ml水样，依次标记为1，2，3，4，5，6。
表1 样品采集记录
序号 地点 经纬度 气温 pH 日期
1 华南师范大学 NL 23°03′06″
EL 133°22′19″ 26℃ 7 2014.11.4 17：00
2 广州大学 NL 23°02′27″
EL 113°21′48″ 26℃ 6.4 2014.11.4 16：30
3 广东药学院 NL 23°03′03″
EL 133°22′57″ 25℃ 6.7 2014.11.27 16：00
4 中心湖 NL 28°03′03″
EL 113°22′57″ 25℃ 6.7 2014.11.27 15：26
5 广州大学附属中学外 NL 23°02′39″
EL 113°22′09″ 25℃ 7 2014.11.27 15：00
6 广州大学附属中学内 NL 23°02′40″
EL 113°22′09″ 12℃ 6.4 2014.12.03 12：：56
1.2 样品保存
由于样本都是中性或弱酸性，样品保存在2℃冰箱内。
检测项目与检测方法
根据中华人民共和国国家标准GB 3838-2002 地表水环境质量标准提供的方法测量水样的DO值、氨氮值和总磷这3个参数。(如表2)
表2 实验项目及方法
序号 实验项目 实验方法 方法来源 最低检出险(mg/L) 主要仪器
1 pH值 试纸法 pH试纸
2 DO值 碘量法 GB7489-87 0.2 碘量瓶、碱式滴定管
3 氨氮测定 纳氏试剂光度法 GB7479-87 0.05 分光光度计
4 总磷含量 钼酸铵分光光度法 GB11893-89 0.01 分光光度计
2.结果分析与讨论：
水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、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。据联合国环境规划署等机构对全球水质监测的报告，目前全世界约有30%～40%的湖泊水库出现富营养化的现象。
2.1 pH值(hydrogen ion concentration) 通常pH值是一个介于0和14之间的数，当pH<7的时候，溶液呈酸性，当pH>7的时候，溶液呈碱性，当pH=7的时候，溶液呈中性。pH 值是水溶液最重要的理化参数之一。凡涉及水溶液的自然现象、化学变化以及生产过程都与pH值有关。
2.2 DO值 溶解氧(dissolved oxygen)指溶解在水中的氧含量。其含量与空气中的氧分压、水温有关。清洁地表水的溶解氧含量接近饱和状态，水层越深，溶解氧含量通常愈低。溶解氧含量可作为评价水体受有机物污染及其自净程度的间接指标。我国的河流、湖泊、水库水的溶解氧含量多高于4mg/L，有的可达6～8mg/L。当水中溶解氧小于3～4mg/L时，鱼类就难以生存。
2.3氨氮含量 在水体中氮元素的存在形式主要有硝酸氮、亚硝酸氮、总氨氮和氮气。一般认为，硝酸氮、氮气对水生生物是无毒的;亚硝酸氮是有毒的、不稳定的中间产物。因此，对水生生物有危害的是总氨氮中的氨氮含量，水体中的氨过高不仅阻止生物体内的氨向体外排出，还能从水中向其体内渗透，使水生生物代谢减少或停滞，损害包括鱼类的鳃等重要器官，抑制其生长发育，甚至造成死亡。
2.4总磷含量 磷是饲料中的一种营养素，是饲料的构成成分，是动物必需的常量矿物元素。
2.5国家水质标准：依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低依次划分为五类：Ⅰ类主要适用于源头水、国家自然保护区;Ⅱ类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等;Ⅲ类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区; Ⅳ类 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区;Ⅴ类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。
2.6各项检测结果表
样品号 DO值(mg/L) 氨氮含量(mg/L) 总磷含量(mg/L) 水质标准
1 9.360 0.134 0.030 Ⅲ类
2 10.296 0.323 0.077 Ⅳ类
3 5.824 7.315 0.284 超标
4 11.544 0.152 0.125 Ⅳ类
5 14.664 0.208 0.050 Ⅲ类
6 22.464 0.125 0.030 Ⅲ类
3.结果分析与讨论
本实验小组通过同国标的方法测量了广州大学城南部的6个地方的水质，结果表明，大学城南部的水质大多数属于Ⅲ类和Ⅳ类，只有广东药学院的水质不在标准范围之内，并且在采取水样的过程中，广东药学院附近的水有发黑发臭的现象，估计是水体中厌氧生物占优势的结果，可能原因是该学校排出的不达标的污水直接排放到该流域。对于Ⅲ类和Ⅳ类的水质，情况也不是太乐观，水体还是有水华的现象，普遍水中藻类较多，而水生动物则是较少见。若广州大学城欲要踏上未来理想的道路的话，环境改善是刻不容缓的，特别是水体的改善。建议有关部门定时检测大学城内各水域的水质情况，并且禁止让不达标水直接排放到河流中去，危害水体，甚者危害居民和学生的健康。
本活动将科技创新能力的培养与学科教学整合，在义务教育阶段生物学国家课程规定的课时中，根据学校特有的地理环境，运用校园及周边(湿地公园)鲜活的生态资源，对生物课程“教”与“学”的方式进行改革，让学生走出课室，开展面向全体学生的、有计划、有目标的开展科学实践活动，从而提高其实践能力和科学素养，培养科学精神。本活动既是一次培养创新能力的科技实践活动，也是一次以科技活动驱动学生学习生物课程的教学改革的尝试，将其引入“课堂” 必将产生积极的社会效益。
学生通过参加本次实践活动，不但可以学习课本知识，而且可以能提高动手实践能力，增强创新能力和协作能力，改善学生的生态行为，对提高学生的综合素质具有积极的推动作用，取得更好的教学效果。
作者：沈恩健 姚海霞 来源：中小学教育 2014年12期
