일반생물학실험 | Total Phosphorus

 

 

 

TIP

 

 

시료 중에 포함되어 있는 부영양화의 원인물질인 무기, 유기의 인 화합물 총량을 과황산칼륨 분해법이나 질산-황산 분해법으로 분해하여 일산염인의 형태로 변화시킨 다음 측정한다.

 

 

 

총인

총인은 수중에 포함된 인의 총량을 말하며 수중에는 인산이온, 유기인산화합물 형태로 존재하며 용액에서는 입자상, 부스러기, 수생유기체로서 존재하며 도시하수는 유기인, 오르토 인, 응축 인등 3가지의 형태로 존재한다. 수중의 인의 오염원은 토양 및 퇴적물에 의한 영향, 생물의 유해, 공장폐수, 가정하수에 포함되며 배출되는 합성세제 등으로 인구의 집중도가 큰 지역의 하천, 호수에 많다. 특히 물 속의 용존산소가 부족할 때 퇴적물 중의 인이 환원상태가 되어 수중으로 용출된다.

 

 

적조현상

특정한 조류(藻類)의 폭발적인 증식으로 인해 해수가 붉은 빛을 띠는 현상을 뜻한다. 수온 상승이나 대량의 담수 유입으로 인한 영양염류의 급증, 해수의 혼합이 잘 일어나지 않는 경우 등에 발생한다. 일반적으로 물이 붉게 바뀌는 경우가 많아서 붉은 물이라는 의미에서 적조(赤潮)라고 하지만 실제로 바뀌는 색은 원인이 되는 플랑크톤의 색깔에 따라서 다르다. 오렌지색이나 적갈색, 갈색 등이 되기도 하며 이는 적조를 일으키는 생물이 엽록소이외에도 카로테노이드(carotenoid)류의 붉은색, 갈색 색소를 가지고 있기 때문이다.

 

 

부영양화

부영양화는 호수, 연안해역, 하천 등의 정체된 수역에 오염된 유기물질(질소나 인)이 과도하게 유입되어 발생하는 수질의 악화현상을 의미한다. 강이나 바다 등 수중생태계에 유입되는 생활하수나 산업폐수, 가축의 배설물등의 유기물질이 유입되어 물속의 질소와 인과 같은 영양물질이 많아진다. 영양물질이 늘어나면 영양소의 순환 속도가 빨라져 조류(algae)의 광합성량이 급격히 증가하여 그 성장과 번식이 매우 빠르게 진행되고 최종적으로 대량증식하게 되는데, 이 현상을 부영양화라 한다.

 

부영양화의 발생은 일반적으로 호소(湖沼)가 처음 생길 때는 물 속의 영양물질도 충분하지 못하고, 조류에 의한 생산성이 낮은 빈영양호가 된다. 그러나 주변 지역으로부터 영양소가 점차 유입되면서 조류의 증식이 활발해지고, 그것을 먹이로 하는 동물성 플랑크톤이나 수중생물의 수가 증가하여, 바닥에 이들 생물의 사체가 쌓이게 되면서 부영양호가 된다. 이와 같은 부영양화는 자연스런 과정이지만 폐쇄된수역에서의 부영양화는 유기물로 인한 조류의 생산량이 다른환경요소와 조화를 이루지 못하여 문제가 된다.

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실험 방법

1. 시료의 전처리

1) 과황산칼륨 분해 (분해되기 쉬운 유기물)

① 시료 50㎖를(인으로서 0.06㎎이하 함유) 분해병에 취한다.

② 과황산칼륨용액(4W/V%) 10㎖를 넣고 흔들어 섞는다.

③ 고압증기멸균기에 넣고 가열한다.

④ 120℃가 될 때부터 30분간 가열 분해하고 꺼내어 방냉한다.

 

2) 질산과 황산칼륨 분해 (다량의 유기물)

① 시료 50㎖(인 으로서 0.06㎎이하 함유)를 킬달플라스크에 넣는다.

② 질산 2㎖를 넣어 액량이 약 10㎖가 될 때까지 서서히 가열 농축하고 방냉

③ 질산 2-5㎖와 황산 2㎖를 넣고 가열을 계속

④ 황산의 백연이 격렬하게 발생할 때까지 가열

⑤ [액의 색이 투명하지 않을 경우] 방냉한 다음 질산 2-5㎖를 더 넣고 가열분해를 반복

⑥ 분해가 끝나면 물 약 30㎖를 넣는다.

⑦ 약 10분간 조용히 가열하여 가용성 염을 녹이고 방냉

⑧ 이 용액을 P-니트로페놀(0.1W/V%)을 지시액으로 하여

⑨ 수산화나트륨용액(20W/V%) 및 수산화나트륨용액(4W/V%)을 넣는다.

⑩ 액의 색이 황색을 나타낼 때 까지 중화

⑪ 50㎖용량플라스크에 옮긴다.

⑫ 물을 넣어 표선까지 채운다.

 

2. 실험 방법

1) 전처리 한 시료의 상등액을 취하여 유리섬유 여지 (GF/C)로 여과한다.

 

2) 처음 여액 5～10㎖는 버리고 여액 25㎖를 비이커 또는 비색관에 취한다.

 

3) 여기에 몰리브덴산-아스코르빈산 혼액 2㎖를 넣고 15분간 방치한다.

 

4) 위 용액을 흡수셀에 옮기고 880㎚에서 흡광도를 측정한다.

 

5) 따로 증류수 50㎖를 취하여 위의 방법에 따라 바탕시험을 한다.

 

3. 검량선 작성

1) 인산염인 표준액 (0.005㎎-P/㎖) 1～20㎖를 단계적으로 취하여 100㎖용량 플라스크에 넣어 물(증류수)을 넣어 표선까지 채운다.

 

2) 이 액 25㎖식을 마개있는 시험관에 넣는다.

 

3) 시료의 시험방법에 따라 인의 양과 흡광도와의 관계 검량선을 작성한다.

 

 

 

[일반생물학실험] Total Phosphorus 레포트