菏澤市趙王河公園景觀水域浮游植物調(diào)查及水質(zhì)評價*

王 娟

(菏澤學(xué)院園林工程系，山東 菏澤 274015)

趙王河公園自2004年建設(shè)以來，隨著菏澤市委、市政府對其不斷加大資金投入，完善配套功能，目前已成為集旅游、休閑、供水、防洪和發(fā)展水文化于一體的魅力之河、活力之河和生態(tài)之河.趙王河公園不僅成為菏澤城區(qū)亮麗的風(fēng)景區(qū)，還具有強大的蓄水調(diào)水功能，成為菏澤市第一處國家級水利風(fēng)景區(qū).趙王河水利風(fēng)景區(qū)縱貫菏澤城中心，南起長江路，北至京九鐵路，全長9.8 km，總面積302 hm2，其中水面面積117 hm2.近幾年來，由于部分生活、工業(yè)污水流入公園水體，使水質(zhì)惡化，水面漂浮物較多.另外，2007年引黃河水換水時，帶入了水草、菹草，加劇了公園水體的營養(yǎng)化，致使水草生長迅速，導(dǎo)致水體水質(zhì)急劇惡化，蚊蠅滋生，嚴重影響了公園景觀效果和居民生活環(huán)境.因凈水能力差，所以要經(jīng)常換水，給本來就不富裕的菏澤帶來了很大的經(jīng)濟負擔.

浮游植物是水體生態(tài)系統(tǒng)重要的初級生產(chǎn)者［1］，其種群組成、數(shù)量等在不同營養(yǎng)鹽水平的水環(huán)境系統(tǒng)中變化很大，其群落結(jié)構(gòu)和生物量以及計算獲得的生物多樣性指數(shù)可以反映水體營養(yǎng)狀態(tài)［2～4］，能較好地評價水環(huán)境質(zhì)量的狀態(tài)和變化［5］.因此，浮游植物群落結(jié)構(gòu)及其多樣性不僅可作為水環(huán)境質(zhì)量評價的重要指標之一，而且還可以彌補單純用化學(xué)指標評價水環(huán)境質(zhì)量的不足.

有關(guān)菏澤市趙王河景區(qū)的浮游植物和水質(zhì)方面的研究工作至今尚未見報道.本文在2011年5～10月期間對趙王河景區(qū)的浮游植物進行了調(diào)查，并依據(jù)調(diào)查結(jié)果對目前的水質(zhì)狀況進行了初步探討，以期為趙王河景區(qū)生態(tài)環(huán)境提供科學(xué)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持.

1 材料與方法

1.1 采樣點設(shè)置

選取趙王河公園景觀水域三個采樣點，分別為:天香公園、大劇院和立交橋.

1.2 樣品采集與鑒定

按照《內(nèi)陸水域漁業(yè)自然資源調(diào)查試行規(guī)范》和相關(guān)標準進行采樣，每個采樣點位分定性和定量采樣.定性水樣的采集采用25號浮游植物生物網(wǎng)在表層至0.5 m深處撈取，采樣后立即以每升水樣加15 mL魯哥試劑固定，然后帶回實驗室完成在顯微鏡下的分類鑒定.

定量水樣在距水面0.5 m處用5 L采水器采水，取其1 L水樣于取樣瓶中加入15 mL魯哥試劑固定.帶回實驗室后靜止24 h，抽取上清液濃縮至30 mL，將濃縮水樣搖勻后在顯微鏡下計數(shù).每一樣品計數(shù)兩次，取其平均值，每次計數(shù)的結(jié)果與其平均值之差應(yīng)不大于15%.記數(shù)結(jié)果按照 N=［AVS/ACVA］×n計算，式中，N為每升水樣中的藻類個體數(shù)量;A為計數(shù)框面積(mm2);AC為計數(shù)面積(mm2);VS為1L水樣沉淀濃縮后的體積(mL);VA為計數(shù)框的體積(mL);n為計數(shù)所得藻類的細胞數(shù)目.

1.3 多樣性指數(shù)的計算

Margalef多樣性指數(shù)根據(jù)公式d=(S－1)/lnN(其中S為種類數(shù)，N為個體數(shù))求得浮游植物的多樣性指數(shù)d值.d值:＜3為重污染;3～4為中污染;4～5為輕污染;＞5為清潔.

Shannon－Wiener多樣性指數(shù)按照公式 H=－∑ni/lnN(ni/N)求得浮游植物的多樣性指數(shù)H值.H值:0～1為重污染;1～2為α－中污染;2～3為β－中污染;＞3為輕污染.

Evennes Index指數(shù)按照公式e=H/lnS(H為Shannon－Wiener多樣性指數(shù)，S為種類數(shù))，求得浮游植物的均勻度指數(shù)e值.e值:0～0.3為重污染;0.3 ～0.5 為中污染;0.5～0.8 為輕污染或無污染.

1.4 水樣的分析方法

趙王河公園景觀水域水樣分析方法，見表1.

Table 1 The items and analytical methods o f water quality

表1 水樣監(jiān)測項目與分析方法

2 結(jié)果與討論

2.1 浮游植物的種類組成

調(diào)查期間，共檢測出浮游植物153個種，隸屬于8個門38個科79個屬.趙王河公園景觀水域浮游植物狀況，見表2.

表2 趙王河公園浮游植物分布狀況Table 2 The distribution of phytoplankton in Zhaowang River Park

從表2可知，綠藻門種數(shù)最多，超過總數(shù)的一半，其次為藍藻門、裸藻門和硅藻門，分別占總數(shù)的21.57%、13.72%和 7.84%，甲藻、隱藻、金藻、黃藻都較少.

2.2 浮游植物的細胞密度

趙王河公園景觀水域浮游植物的細胞密度狀況，見表3.

表3 浮游植物的數(shù)量分布Table 3 The amount and distribution of phytoplankton 106L－1

藻類的細胞密度是水生態(tài)系統(tǒng)功能和水質(zhì)評價的重要參數(shù)之一.從表3可以知，在三個采樣點三次采樣中，天香公園、立交橋、大劇院三處的平均細胞密度分別為10.869 ×106L－1、6.529 ×106L－1、4.924×106L－1，三個采樣點的平均細胞密度為7.441 ×106L－1.以天香公園的細胞密度最大，其他采樣點的細胞密度相對較少.參考況琪軍等［6］利用浮游植物細胞數(shù)量評價水質(zhì)的標準:細胞密度在1×106～9×106L－1時水質(zhì)為寡污 －β－中污型，10×106～40×106L－1時水質(zhì)為 β － 中污型，41 ×106～80×106L－1時水質(zhì)為 α －β－ 中污型，81×106～99×106L－1時水質(zhì)為 α － 中污型，≥100×106L－1時水質(zhì)為ps型.由此可以判斷天香公園的水質(zhì)為β－中污型，立交橋和大劇院的水質(zhì)為寡污－β－中污型.

2.3 藻類多樣性指數(shù)

種類多樣性指數(shù)也是常用的水質(zhì)評價指標.不同采樣點浮游植物的多樣性指數(shù)見表4.結(jié)果顯示三個采樣點的d值在3～4之間，H值在1～2之間，e值在0.3～0.5之間，反映出水體污染程度為中污染.從各點的整體平均結(jié)果看出，大劇院的水質(zhì)好于立交橋，也好于天香公園.雖然不同采樣點的水質(zhì)存在一定的差異，但不影響整體水質(zhì)的評價.

表4 浮游植物的多樣性指數(shù)Table 4 The diversity index of phytoplankton

2.4 水體的理化性質(zhì)

趙王河公園景觀水域水體的理化性質(zhì)，見表5.

表5 趙王河公園景觀水體的理化性質(zhì)Table 5 The physical and chemical characteristics of scenery water in Zhaowang River Park

從表5可以看出，水體的pH值為7.4～7.6，呈弱堿性，適宜藍藻的生長.水體的透明度與藻類細胞的密度呈負相關(guān)，隨透明度的增加，藻類細胞的密度減小，說明透明度高的水域通常有利于沉水植物的生長，一定量的沉水植物能夠吸收水中的氮、磷，從而抑制了藻類的生長.水體的總氮(TN)均值為3.41 mg/L，總磷(TP)的均值為 0.22 mg/L，葉綠素a含量的均值為12.81μg/L，且藻類葉綠素a含量隨TN、TP濃度的升高而上升.氨態(tài)氮(NH+4-N)和化學(xué)需氧量(COD)也表明水體污染程度為大劇院好于立交橋好于天香公園.一般認為 TN濃度達到0.2 mg/L、TP 達到 0.02 mg/L、葉綠素 a 含量達到10 μg/L是河流湖泊富營養(yǎng)化的下限濃度［7］，導(dǎo)致水華的藻類生長適宜的 TN、TP濃度為 TN:＜5.4 mg/L，TP:0.1 ～0.3 mg/L［8］.趙王河公園景觀水體的TN、TP和葉綠素a含量均大于這一標準，應(yīng)為富營養(yǎng)化.

趙王河公園景觀水體主要受到城市人類活動的影響，周圍人群密集、活動頻繁，尤其是天香公園附近，人流量大，沿岸居民生活污水的排放、垃圾的增多提高了水體中氮和磷的含量以及沉積物的內(nèi)源釋放，導(dǎo)致了趙王河公園景觀水體的富營養(yǎng)化.

3 結(jié)論

調(diào)查結(jié)果顯示，在菏澤趙王河公園景觀水域中綠藻門比例最高，其次是藍藻門、裸藻門、硅藻門，甲藻、隱藻、金藻、黃藻都較少.浮游植物的細胞密度和多樣性指數(shù)顯示該水域水質(zhì)為中污染型，TN、TP和葉綠素a含量表明水體為富營養(yǎng)化.就三個取樣點來講，各測定指標雖有所不同，但整個水體的污染情況是一致的.水體富營養(yǎng)化破壞了水生態(tài)環(huán)境，給經(jīng)濟發(fā)展帶來了諸多不便和損害，直接導(dǎo)致人類生活質(zhì)量的嚴重下降.因此，采取措施控制外源營養(yǎng)物質(zhì)的投入，栽植可以有效凈化水體的水生植物，投放鰱魚、鳙魚等濾食魚類，能夠降低水體的富營養(yǎng)化，減小污染，為人們的生活和娛樂提供愉悅的環(huán)境.從長遠來看，隨著世界經(jīng)濟的快速發(fā)展和人口數(shù)量的增長，人類環(huán)境必將受到更大的影響，水體富營養(yǎng)化問題在未來仍會繼續(xù)對人類提出挑戰(zhàn).

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