撫河河口富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

鐘榮華，董 磊，黃德娟，金衛(wèi)根，張紅英，劉自強(qiáng)

(1.云南大學(xué)亞洲國(guó)際河流中心，云南 昆明 650091;2.云南大學(xué)生態(tài)學(xué)與地植物學(xué)研究所，云南 昆明 650091;3.東華理工大學(xué)生物系，江西 撫州 344000)

·解析評(píng)價(jià)·

撫河河口富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

鐘榮華1，3，董 磊2，黃德娟3，金衛(wèi)根3，張紅英3，劉自強(qiáng)3

(1.云南大學(xué)亞洲國(guó)際河流中心，云南 昆明 650091;2.云南大學(xué)生態(tài)學(xué)與地植物學(xué)研究所，云南 昆明 650091;3.東華理工大學(xué)生物系，江西 撫州 344000)

2009年4—5月對(duì)撫河下游分流處及河口進(jìn)行浮游生物及水質(zhì)狀況的調(diào)研，基于優(yōu)勢(shì)種評(píng)價(jià)法和污水生物系統(tǒng)法并結(jié)合化學(xué)評(píng)價(jià)對(duì)其富營(yíng)養(yǎng)化狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。共檢出11大類，230種浮游生物。生物優(yōu)勢(shì)種評(píng)價(jià)法與化學(xué)營(yíng)養(yǎng)狀況指標(biāo)法分析均表明，撫河下游分流處、東支河口和西支河口水體均呈富營(yíng)養(yǎng)型。污水生物系統(tǒng)評(píng)價(jià)結(jié)果表明，撫河下游分流處水體介于多污染帶與β中污帶之間;東支河口水體介于多污染帶與β中污帶中間;西支河口水體處于多污染帶。與分流處相比，河口浮游生物密度激增，還增加了金藻、黃藻、甲藻等浮游植物種類，說(shuō)明河口富營(yíng)養(yǎng)化程度比分流處嚴(yán)重，其中金溪湖處河口營(yíng)養(yǎng)化程度最嚴(yán)重。

富營(yíng)養(yǎng)化;撫河河口;生物學(xué)評(píng)價(jià);化學(xué)評(píng)價(jià)

水資源是人類和其他生物生存與繁衍的基礎(chǔ)物質(zhì)，具有功能的多樣性和不可替代性。隨著城市化、工業(yè)化步伐的加快和人口的大量集中，工業(yè)廢水、農(nóng)田灌溉和生活污水的排放加快了水體的污染，水體富營(yíng)養(yǎng)化是全國(guó)各地河流、湖泊普遍面臨的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題［1-4］。浮游生物是水生生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其群落結(jié)構(gòu)、優(yōu)勢(shì)種和多樣性以及現(xiàn)存量(密度和生物量)是判斷水質(zhì)污染狀況和營(yíng)養(yǎng)水平的重要標(biāo)志，是魚類的天然餌料基礎(chǔ)，水體富營(yíng)養(yǎng)化將直接影響水體漁業(yè)及養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)量［5-9］。因此對(duì)水體營(yíng)養(yǎng)狀況的判定，可以為富營(yíng)養(yǎng)化防治提供重要依據(jù)，對(duì)漁業(yè)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展都具有重要意義。撫河是鄱陽(yáng)湖水系主要河流之一，其水質(zhì)直接影響鄱陽(yáng)湖的生態(tài)安全，研究撫河河口水體富營(yíng)養(yǎng)化對(duì)撫河乃至整個(gè)鄱陽(yáng)湖流域的水質(zhì)保護(hù)和生態(tài)維持均具有重要意義。近年來(lái)對(duì)撫河河口水生態(tài)、環(huán)境的研究鮮有報(bào)道，黃德娟等對(duì)撫河流域中上游的水生態(tài)、環(huán)境進(jìn)行過(guò)研究［10，11］。筆者于2009 年 4—5 月對(duì)撫河下游分流處及河口的浮游生物及水質(zhì)狀況進(jìn)行調(diào)研，基于優(yōu)勢(shì)種評(píng)價(jià)法和污水生物系統(tǒng)法對(duì)其水生生態(tài)環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)，以期為有關(guān)部門保護(hù)和改善撫河水環(huán)境、治理水污染提供參考依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

撫河是江西省第二大河流，屬長(zhǎng)江流域，鄱陽(yáng)湖水系，位于江西省東部，東鄰福建，南與贛州地區(qū)毗連，西通吉安、宜春，北臨鄱陽(yáng)湖，發(fā)源于廣昌，經(jīng)南昌入鄱陽(yáng)湖，干流全長(zhǎng)349 km，全流域面積為17 185.7 km2，撫河水系有10 km以上長(zhǎng)度的支流共52條。撫河流域?qū)贌釒駶?rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和，雨量充沛。流域內(nèi)年平均氣溫為16.9～18.2℃，最高氣溫為42℃，最低氣溫為-11℃。全流域歷年平均降水量為1 659～1 930 mm，年平均蒸發(fā)量為 1 343 ～1 600 mm［12，13］。

撫河下游經(jīng)豐城市、進(jìn)賢縣、南昌縣之后分為兩支。右支入青嵐湖，左支流入金溪湖之后向北流經(jīng)余干縣，分兩支匯入鄱陽(yáng)湖。作為撫河的河口入湖，青嵐湖和金溪湖均系鄱陽(yáng)湖流域，為鄱陽(yáng)湖眾多衛(wèi)星湖之一。青嵐湖(內(nèi)湖)位于江西省南昌市進(jìn)賢縣北部三里鄉(xiāng)，與城區(qū)緊密相連。環(huán)青嵐湖片區(qū)控制范圍東西長(zhǎng)約9.6 km，南北長(zhǎng)約4.8 km，總面積46 km2，其中水域面積約15 km2。緊靠進(jìn)賢縣城，通過(guò)幸福港與軍山湖相通，北面有英山大堤與外青嵐湖相隔，水位穩(wěn)定。湖水面積約13 km2。距縣城中心3 km。金溪湖位于江西省南昌市進(jìn)賢縣七里鄉(xiāng)。

2 研究方法

2.1 采樣點(diǎn)設(shè)置

根據(jù)撫河下游分流處(礁石壩)和兩個(gè)河口處的自然形態(tài)及生態(tài)特點(diǎn)分別隨機(jī)設(shè)置5個(gè)采樣點(diǎn)。采樣點(diǎn)水面位置布設(shè)見(jiàn)圖1。2009年4—5月對(duì)浮游動(dòng)植物群落進(jìn)行調(diào)查與分析。每個(gè)站點(diǎn)采樣5瓶，每瓶1 L，分別用于浮游生物的活體觀察、浮游植物和浮游動(dòng)物的定性和定量分析，并同步測(cè)定水中總氮、總磷和高錳酸鉀指數(shù)［14］。

2.2 水樣采集與預(yù)處理

水樣采集包括定量和定性采集兩個(gè)過(guò)程，與之相對(duì)應(yīng)的水樣分析也包括定量和定性分析過(guò)程。具體的水樣采集和分析方法見(jiàn)參考文獻(xiàn)［10］和［15-18］。

圖1 研究區(qū)水系及采樣點(diǎn)位置

2.3 水體富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法

2.3.1 生物評(píng)價(jià)法

(1)優(yōu)勢(shì)種評(píng)價(jià)法

一般情況下水體中各種水生生物的數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定。當(dāng)水體發(fā)生富營(yíng)化時(shí)，浮游植物中某些屬類將因得到充足的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而大量繁殖，而另一些屬類的相對(duì)數(shù)量則有明顯減少的趨勢(shì)。不同營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的水體中存在不同的生物種類，特別在優(yōu)勢(shì)種方面差異明顯。以與富營(yíng)養(yǎng)化關(guān)系最密切的浮游植物來(lái)說(shuō)，貧營(yíng)養(yǎng)型湖泊中以金藻、黃藻類為主;中營(yíng)養(yǎng)型湖泊中常以甲藻、隱藻、硅藻類占優(yōu)勢(shì);富營(yíng)養(yǎng)型湖泊則常以綠藻、藍(lán)藻占優(yōu)勢(shì)［6］。

(2)污水生物系統(tǒng)法

德國(guó)學(xué)者KOLKWITZ和MARSON按生物對(duì)不同污染程度的耐受量進(jìn)行分類，提出了一個(gè)用生物指示水質(zhì)污染程度的系統(tǒng)，稱為污水生物系統(tǒng)(Saprobic System)［1，3］。這個(gè)系統(tǒng)按水體受污染程度和自凈過(guò)程，劃分成4個(gè)互相連續(xù)的污染帶，每一個(gè)包含著各自獨(dú)特的生物。KOLKWITZ和MARSON的污水生物系統(tǒng)，除有文字說(shuō)明外，還有指示生物種的表，他們使用的指示生物主要是藻類，其中我國(guó)常見(jiàn)的部分指示種類見(jiàn)文獻(xiàn)［14］。

2.3.2 化學(xué)評(píng)價(jià)法

遼寧大學(xué)生物系提出了營(yíng)養(yǎng)型判定值(E)法，以與水體富營(yíng)養(yǎng)化關(guān)系密切的3個(gè)主要因子(總氮，總磷，高錳酸鹽指數(shù))作評(píng)價(jià)參數(shù)，E值等于2- 4為中營(yíng)養(yǎng)型，4- 8為富營(yíng)養(yǎng)型［19］。其計(jì)算公式如下:

式中:分子——實(shí)測(cè)的總氮、高錳酸鉀值鹽指數(shù)、總磷的數(shù)值;分母——評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，按照水庫(kù)水質(zhì)營(yíng)養(yǎng)型等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，取中營(yíng)養(yǎng)型標(biāo)準(zhǔn)分別為0.2 mg/L，3 mg/L和 0.02 mg/L;K——加權(quán)系數(shù)，取值為0.5。

3 結(jié)果與分析

3.1 生物監(jiān)測(cè)結(jié)果

分流處(礁石壩)、東支河口(青嵐湖)和西支河口(金溪湖)共檢出11大類，230種浮游生物。其中，分流處96種、東支河口107種、西支河口132種。詳見(jiàn)表1。

表1 生物檢測(cè)結(jié)果

結(jié)果表明，與下游分流處(礁石壩)相比，撫河河口的浮游生物密度有較大幅度增加。其中西支河口(金溪湖)的浮游生物密度又遠(yuǎn)大于東支河口(青嵐湖)。

3.2 生物學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果

從各監(jiān)測(cè)樣點(diǎn)的浮游生物計(jì)數(shù)結(jié)果可以看出，與分流處相比，河口浮游生物密度激增，還增加了金藻、黃藻、甲藻等浮游植物種類，說(shuō)明河口富營(yíng)養(yǎng)化程度比分流處嚴(yán)重。

3.2.1 礁石壩營(yíng)養(yǎng)型評(píng)價(jià)

根據(jù)優(yōu)勢(shì)種評(píng)價(jià)法，在礁石壩觀察到的浮游藻類優(yōu)勢(shì)種中，既有中營(yíng)養(yǎng)型指示種如小環(huán)藻、脆桿藻、鼓藻等，也有富營(yíng)養(yǎng)型指示種如銅綠微囊藻、針桿藻、顫藻、水華魚腥藻等。總體看來(lái)礁石壩處主要以富營(yíng)養(yǎng)型指示種占優(yōu)勢(shì)，如銅綠微囊藻、尺骨針桿藻、湖生顫藻等。因此單從優(yōu)勢(shì)種分析可判定其營(yíng)養(yǎng)類型為富營(yíng)養(yǎng)型。

根據(jù)污水生物系統(tǒng)評(píng)價(jià)法，在礁石壩觀察到的浮游生物中，既有多污染帶種類的魚腥藻、銅綠微囊藻、綠色裸藻、顫藻，也有β中污帶種類的剪形臂尾輪蟲、短尾秀體溞、蚤狀溞、溝渠異足猛水蚤?？梢?jiàn)礁石壩處水質(zhì)介于多污染帶與β中污帶中間。

3.2.2 青嵐湖處河口營(yíng)養(yǎng)型評(píng)價(jià)

根據(jù)優(yōu)勢(shì)種評(píng)價(jià)法，在此河口觀察到的浮游藻類優(yōu)勢(shì)種中，既有中營(yíng)養(yǎng)型指示種如脆桿藻、角星鼓藻、鼓藻等，也有富營(yíng)養(yǎng)型指示種如銅綠微囊藻、針桿、顫藻、魚腥藻等。總體看來(lái)礁石壩處主要以富營(yíng)養(yǎng)型指示種占優(yōu)勢(shì)，如銅綠微囊藻、尺骨針桿藻、湖生顫藻、直鏈藻等，其中銅綠微囊藻和直鏈藻在水體中占據(jù)較大優(yōu)勢(shì)。因此單從優(yōu)勢(shì)種分析可判定其營(yíng)養(yǎng)類型為富營(yíng)養(yǎng)型。

根據(jù)污水生物系統(tǒng)評(píng)價(jià)法，在青嵐湖河口觀察到的浮游生物中，既有多污染帶種類的魚腥藻、銅綠微囊藻、裸藻、顫藻，也有β中污帶種類的剪形臂尾輪蟲、蚤狀溞、溝渠異足猛水蚤、美麗網(wǎng)球藻、草履蟲?？梢?jiàn)青嵐湖處水質(zhì)介于多污染帶與β中污帶中間。

3.2.3 金溪湖處河口營(yíng)養(yǎng)型評(píng)價(jià)

根據(jù)優(yōu)勢(shì)種評(píng)價(jià)法，在此河口觀察到的浮游藻類優(yōu)勢(shì)種中，既有中營(yíng)養(yǎng)型指示種如脆桿藻、小環(huán)藻、角星鼓藻、鼓藻等，也有富營(yíng)養(yǎng)型指示種，如銅綠微囊藻、針桿藻、顫藻、魚腥藻等?？傮w看來(lái)金溪湖處主要以富營(yíng)養(yǎng)型指示種占優(yōu)勢(shì)，如銅綠微囊藻、尺骨針桿藻、顫藻、直鏈藻、裸藻等，特別是“水華”的元兇微囊藻和直鏈藻在水體中占據(jù)較大優(yōu)勢(shì)。因此單從優(yōu)勢(shì)種分析可判定其營(yíng)養(yǎng)類型為富營(yíng)養(yǎng)型。

根據(jù)污水生物系統(tǒng)評(píng)價(jià)法，在金溪湖河口觀察到的浮游生物中，既有多污染帶種類的魚腥藻、銅綠微囊藻、裸藻、顫藻、廉形纖維藻，也有β中污帶種類的剪形臂尾輪蟲、多刺裸腹溞、蚤狀溞、溝渠異足猛水蚤、美麗網(wǎng)球藻，還出現(xiàn)α中污染帶的小球藻、轉(zhuǎn)輪蟲、錐尾水輪蟲?？梢?jiàn)金溪湖處水質(zhì)介于多污染帶與中污帶中間。其中多污染帶種類不管是數(shù)目還是種類上都占較大優(yōu)勢(shì)，故該河口水質(zhì)可認(rèn)為是處于多污染帶。

3.3 化學(xué)評(píng)價(jià)(營(yíng)養(yǎng)狀況指標(biāo)法)結(jié)果

以3個(gè)采樣位置E的平均值作為撫河河口的總氮、總磷的平均濃度，監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 主要營(yíng)養(yǎng)元素監(jiān)測(cè)結(jié)果

礁石壩、青嵐湖、金溪湖E分別等于5.98，6.83，7.24。E值在4至8之間，故3個(gè)采樣點(diǎn)水體均為富營(yíng)養(yǎng)型。

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

生物監(jiān)測(cè)結(jié)果表明研究區(qū)浮游生物密度與種類的變化規(guī)律為:從礁石壩分流，沿河下游浮游生物密度與種類有明顯增加，這主要與沿岸輕、重工業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖的不斷發(fā)展有較大關(guān)系。其中西支河口(金溪湖)較之東支河口(青嵐湖)，浮游生物密度與種類都有較大幅度的增加，這與西支河口河床窄，流量小，且又經(jīng)過(guò)南昌市工業(yè)區(qū)，污染較為嚴(yán)重有關(guān)。

該文對(duì)河口水環(huán)境采用3種方法進(jìn)行富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)，生物評(píng)價(jià)結(jié)果顯示其優(yōu)勢(shì)種主要是富營(yíng)養(yǎng)型指示種和多污染帶 中污染帶指示種，說(shuō)明河口水體營(yíng)養(yǎng)類型為富營(yíng)養(yǎng)型;化學(xué)評(píng)價(jià)法所得的評(píng)分值均不超過(guò)8，范圍在4～8，說(shuō)明其營(yíng)養(yǎng)類型為富營(yíng)養(yǎng)型。雖然3種評(píng)價(jià)方法得出的結(jié)論不完全一致，所反映出的河口營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)有一定差別，但均表明河口已呈富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。利用生物資料評(píng)價(jià)屬于定性評(píng)價(jià)分析，該法簡(jiǎn)便、直觀、通俗易懂，評(píng)價(jià)結(jié)果基本能反映湖泊的營(yíng)養(yǎng)狀況。但是，由于影響水體中優(yōu)勢(shì)種類的因子甚多，同一優(yōu)勢(shì)種類也可反映不同營(yíng)養(yǎng)類型，而且受人為因素影響較大，主觀性強(qiáng)?；瘜W(xué)評(píng)價(jià)法則屬于定量評(píng)價(jià)分析，將理論和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，彌補(bǔ)了定性評(píng)價(jià)的一些不足。綜合評(píng)價(jià)水體的富營(yíng)養(yǎng)化程度，除了建立合理的指標(biāo)體系外，確定各因子之間的權(quán)重分配非常關(guān)鍵，因?yàn)楦饕蜃訉?duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化的貢獻(xiàn)并不一致，而在富營(yíng)養(yǎng)化程度的評(píng)價(jià)過(guò)程中需要計(jì)算出評(píng)價(jià)指標(biāo)的相對(duì)重要性，即確定每個(gè)因子的權(quán)值，從而保證評(píng)價(jià)的客觀性與準(zhǔn)確性。因此，在水體富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法上建議采用更加綜合、有效的營(yíng)養(yǎng)指數(shù)法，適當(dāng)?shù)馗揭陨镌u(píng)價(jià)進(jìn)行定性評(píng)價(jià)分析，才能較為全面準(zhǔn)確地反映水體營(yíng)養(yǎng)狀況。

該項(xiàng)研究對(duì)研究區(qū)浮游生物進(jìn)行了生態(tài)調(diào)查，并根據(jù)這些項(xiàng)目的調(diào)查結(jié)果進(jìn)行了富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)，掌握了撫河河口水體的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，對(duì)于撫河水體污染的大規(guī)模治理具有一定的理論意義。但由于時(shí)間、經(jīng)費(fèi)受限，該項(xiàng)研究未能繼續(xù)2009年5月份以后的調(diào)查分析，不能反映研究區(qū)全年的水質(zhì)變化情況。且在浮游生物的計(jì)數(shù)時(shí)，沒(méi)有對(duì)各個(gè)門及優(yōu)勢(shì)種(屬)進(jìn)行單獨(dú)計(jì)數(shù)，不能完全反映研究區(qū)內(nèi)浮游生物的分布特性。另外，由于僅選取礁石壩、青嵐湖和金溪湖3個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查，也沒(méi)有對(duì)不同水層分別進(jìn)行分析比較，所得到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可能不能全面準(zhǔn)確地反映研究區(qū)總的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。在今后的工作中，應(yīng)盡量增加采樣點(diǎn)和采樣頻率，并在浮游生物計(jì)數(shù)時(shí)進(jìn)行分類計(jì)數(shù)，還應(yīng)記錄采樣之前一段時(shí)間的天氣情況，以便進(jìn)行比較。因此該研究還存在諸多不足，有待日后完善。

4.2 結(jié)論

根據(jù)上述分析得到以下主要結(jié)論:

(1)共檢出11大類，230種浮游生物。其中，撫河下游分流處(礁石壩)96種、東支河口(青嵐湖)107種、西支河口(金溪湖)132種。

(2)生物優(yōu)勢(shì)種評(píng)價(jià)法與化學(xué)營(yíng)養(yǎng)狀況指標(biāo)法分析均表明，撫河下游分流處、東支河口和西支河口水體均呈富營(yíng)養(yǎng)型。

(3)污水生物系統(tǒng)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)結(jié)果表明:撫河下游分流處水體介于多污染帶與β中污帶之間;東支河口水體介于多污染帶與β中污帶之間;西支河口水體處于多污染帶。

(4)與分流處相比，河口浮游生物密度激增，主要是藍(lán)藻、綠藻、硅藻3大門類的浮游植物和輪蟲、枝角類等浮游動(dòng)物的大量繁殖，其他浮游生物的種類和數(shù)量都較少。河口還增加了金藻、黃藻、甲藻等浮游植物種類，但密度不大，說(shuō)明河口富營(yíng)養(yǎng)化程度比分流處嚴(yán)重，其中金溪湖處河口營(yíng)養(yǎng)化程度最嚴(yán)重。

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Assessment on Europhication of Fuhe River Estuary

ZHONG Rong-hua1，3，DONG Lei2，HUANG De-juan3，JIN Wei-gen3，ZHANG Hong-ying3，LIU Zi-qiang3
(1.Asian International Rivers Center of Yunnan University，Kunming，Yunnan 650091，China;2.Institute of Ecology and Geobotany of Yunnan Universityy，Kunming，Yunnan 650091，China;3.Department of Biology，East China Institute of Technology，F(xiàn)uzhou，Jiangxi 344000，China)

The plankton community and water quality in Fuhe River estuary was investigated from April to May 2009.Based on the dominant species evaluation method and Saprobic System，combined with chemical assessment to evaluate the eutrophication of Fuhe River estuary.A total of 230 species plankton，which belong to 11 categories were identified.The dominant species method and Nutritional status of chemistry Index indicated that fall of the monitoring points tookon europhication.Saprobic System research shown that the forks of Fuhe River downstream and east branch estuary are between multi-pollution zone and β-mesosaprobic zone，while west branch estuary was in multi-pollution zone.Compare with the diversion，there were much more species and higher density in estuary.Estuaries also increased Chrysophyta，Xanthopyta and Pyrrophyt.These shown estuary europhication degree was heavier than Jiaoshi Dam，especially west branch estuary.

eutrophication;Fuhe River Estuary;biological evaluation;chemical evaluation

X826

A

1674- 6732(2012)-04- 0046- 05

10.3969/j.issn.1674- 6732.2012.04.011

2011- 05- 11;

2012- 04- 17

江西省教育廳科技項(xiàng)目(GJJ10497)。

鐘榮華(1987—)，男，碩士研究生，主要從事水文水利、河流水生態(tài)研究。

(本欄目編輯 陸 敏)