濁漳河苯胺污染對潞城-平順段底棲動物的影響調查

楊孟科

（山西省水產科學研究所 山西太原 030006）

底棲動物是一類生活在水體底部的肉眼可見的動物群落，是水生生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，它們的生存與其他生物一樣必須依賴于適宜的環(huán)境條件，如果環(huán)境條件發(fā)生劇變，必將對其種群結構、多樣性及分布產生較大影響[1]。2012年12月31日山西天脊煤化工集團股份有限公司發(fā)生了苯胺泄露事故，雖然經過全力攔截，但仍有8.7 t苯胺流入了濁漳河，造成了下游濁漳河污染。鑒于本次污染事件對濁漳河水生生態(tài)系統(tǒng)造成的影響，筆者以底棲動物為研究對象，分別于2013年1月、7月和10月對濁漳河潞城-平順段進行了采樣調查。在分析底棲動物種類及數量變化的基礎上，評價了污染造成的影響程度，并對生物修復提出建議，為有關部門修復濁漳生態(tài)提供參考依據。

1 調查區(qū)概況

現場調查發(fā)現，流入濁漳河的苯胺是從潞城市辛安村附近的平順河進入濁漳河的，因此，以該入口處為起點，向濁漳上游延伸500 m、向下游延伸40 km左右作為調查河段。該河段位于濁漳河中下游的潞城-平順段，河流彎道多，水面較窄，加之跌坎多，落差大，水流較為湍急。河床由巖石和鵝卵石組成。兩岸巖石出露，植被較好，又有多處泉水補充，河道內大型的水生植物除了蓼科、眼子菜科、禾本科、莎草科、澤瀉科、唇形科、小二仙草科、十字花科等植物以外，還有大量的附著在河道卵石上的肉眼可見的剛毛藻。這些植物的分布均為底棲動物提供了良好的活動空間。據2010年的濁漳河漁業(yè)資源調查顯示，底棲動物主要以水生昆蟲為主，有12種；其次是軟體動物和甲殼類，分別有7種和5種；寡毛類較少，只有3種；另外，還有1種蛭類。濁漳河的蚌類資源較為豐富，上、下游均有分布。

2 調查方法

2.1 設置監(jiān)測斷面

根據濁漳河的受污染狀況，在濁漳河潞城-平順段，沿濁漳河干流自上而下分別設置大云院、辛安村、陽高、王家莊等4個監(jiān)測斷面（如圖1所示）。其中大云院斷面位于平順河口以上500 m處，是調查設立的對照斷面；其余3個斷面均為污染斷面，分別距平順河口50 m、23 km和42 km。

圖1 濁漳河潞城—平順段的采樣斷面示意圖

2.2 調查頻次及時間

調查共進行了三次，其中第一次調查時間為2013年1月13日～1月14日（記為1月），是污染發(fā)生后的10天左右；第二次和第三次均屬跟蹤調查，時間分別為2013年7月3日～7月4日（記為7月）和10月18日～10月19日（記為10月）。

2.3 樣品采集與保存

由于監(jiān)測區(qū)河道較窄，水面寬度10～50 m，河底多為沙石或鵝卵石，無法使用采泥器采集樣品，只能在各斷面選取2塊～3塊有代表性的樣方（面積大致為0.2 m2～0.4 m2）用手進行定量采集。另外，用地籠、撈?；蛘哂檬置烊∷械穆咽M行定性采樣。將采集的樣品置于臉盆中，經過濾、漂洗，去掉雜草、石塊等雜物，裝入塑料瓶，加入10%甲醛溶液后蓋緊瓶塞，貼上標簽。

2.4 樣品分析

將所采集的底棲動物樣品倒入白瓷盤內，用攝子將底棲動物逐個揀出，放入干凈的盛水的培養(yǎng)皿中，并置于解剖鏡下進行物種鑒別、分類、計數，再根據采集的面積換算成種類密度（單位：個/m2）。由于十足目的蝦類具游泳性，只作定性描述，不作定量計算。

3 結果與分析

3.1 底棲動物的種類分布

4個斷面三次采集定量及定性樣品48個，共檢出底棲動物24種（見表1），其中水生昆蟲有11種，占種類總數的44.8%；腹足類有4種，占總數的16.7%；甲殼類有3種，占12.5%；瓣鰓類、寡毛類和蛭類各有2種，均占8.3%。

從表1可以看出，監(jiān)測區(qū)各斷面由于底質、水草、水流的差異，加之不同季節(jié)的水溫變化，其底棲動物在種類分布上均表現出以下特點：

（1）大云院斷面：根據三次檢測結果，本斷面的底棲動物共分布有16種。其中，7月最多（12種），1月和10月較少（均為11種）。三次調查中，水生昆蟲均占多數，有4種～8種，主要是搖蚊幼蟲和蜉蝣目的幼蟲；其他底棲動物只有1種或2種。本斷面三次均采集到大型的瓣鰓類動物——背角無齒蚌和河蜆。本斷面的底棲動物不僅分布在河岸邊的泥土中，河道中的卵石下也有分布，背角無齒蚌主要分布在兩岸的草叢中。大云院斷面作為對照斷面，未受到苯胺污染的影響，其底棲動物基本上反映了濁漳河的變化情況。

（2）辛安村斷面：根據三次檢測結果，本斷面的底棲動物共分布有12種，其中，10月最多（9種）；7月次之（7種）；1月最少（5種）。污染發(fā)生初期（1月），由于本斷面距污染源最近，只在河岸邊的泥沙土質中采集到2種水生昆蟲和1種蛭類，另外，河底發(fā)現有大量的河蜆空殼和少量的背角無齒蚌空殼存在，但未發(fā)現活體。這可能是因為辛安村斷面離污染口最近，受污染最重造成的結果。7月和10月，水生昆蟲的種類已增加至4～6種，還采集到了甲殼類、腹足類和瓣鰓類的河蜆，但是仍未見到背角無齒蚌的生物活體。

（3）陽高斷面：根據三次檢測結果，本斷面的底棲動物共分布有16種，其中，7月最多（12種）；1月和10月較少（均為9種）。三次調查中，水生昆蟲在本斷面共分布有7種，占種類數的46.7%，主要是搖蚊幼蟲、毛翅目的紋石蠶、蜉蝣目的幼蟲以及鞘翅目的龍虱；其次是腹足類，共3種；甲殼類有2種；瓣鰓類、寡毛類和蛭類各1種。需要指出的是，本斷面的甲殼類除了中華米蝦外，在7月的調查中，還發(fā)現河道岸邊的草叢中有許多華溪蟹脫的殼。由于7月正值夏季，較高的水溫加快了水生生物的新陳代謝和脫殼生長，加之蟹類有晝伏夜出的習性，雖然未采集到其生物體，但已經充分說明本河段有華溪蟹生活。這可能與本河段地勢平坦、水草茂盛等環(huán)境因素有關。本斷面7月和10月均采到河蜆活體。

表1 2013年濁漳河監(jiān)測區(qū)的底棲動物名錄及分布

（4）王家莊斷面：根據三次檢測結果，本斷面的底棲動物共分布有13種，其中，7月最多（10種），10月次之（9種），1月最少（7種）。本斷面河道較窄，水流較快，兩岸多為卵石泥沙，河底多為卵石及塊石。三次均檢測到水生昆蟲、甲殼類、瓣鰓類、腹足類和寡毛類，主要分布在兩岸及河道的卵石及泥土中。其中污染初期（1月），本斷面能夠檢出活的河蜆，但是背角無齒蚌除了空殼以外，未見到活的生物體。7月和10月也未見到背角無齒蚌的生物活體。

3.2 底棲動物的數量分布

4個斷面三次監(jiān)測的底棲動物群落密度見表2。

表2 2013年濁漳河4個監(jiān)測斷面在不同時間的底棲動物群落密度

從表2可以看出，1月，大云院斷面由于未受到苯胺污染影響，其底棲動物密度最大，達到230個/m2，而辛安村斷面距污染源最近，危害最大，密度最小，只有7個/m2。下游的陽高和王家莊斷面因遠離污染源，影響程度有所降低，底棲動物的密度又有所上升，分別為76個/m2和62.5個/m2。從優(yōu)勢種群來看，大云院斷面主要以搖蚊幼蟲、紋石蠶和水絲蚓占多數；辛安村斷面主要是搖蚊幼蟲，陽高斷面主要是搖蚊幼蟲和蜉蝣目昆蟲，王家莊斷面主要是水絲蚓和搖蚊幼蟲。河蜆除了大云院斷面以外，最下游的王家莊斷面也有少量活體存在，密度為0.5個/m2，而辛安村和陽高斷面未采集到河蜆活體；背角無齒蚌只是在大云院斷面采集到，其他污染斷面均未發(fā)現有活體存在。腹足類與河蜆一樣，也只是在大云院和王家莊斷面采集到，密度分別為2個/m2和5個/m2。

7月，各斷面的底棲動物密度大小排序與1月一致，只是除了大云院斷面以外，其余3個斷面的密度均有所上升。本次在辛安村和陽高斷面不僅采集到了河蜆活體，密度分別達到6個/m2和9個/m2，也采集到了腹足類活體，密度分別為個2/m2和6個/m2，但是背角無齒蚌在各污染斷面仍未發(fā)現有活體存在。

10月，大云院斷面的底棲動物密度最大，其次是陽高斷面和辛安村斷面，王家莊斷面密度最小?？梢钥闯?，由于各斷面的水生昆蟲密度顯著增加，其底棲動物總密度均高于1月和7月，優(yōu)勢種群主要是紋石蠶、搖蚊幼蟲和桶形贊蜉幼蟲。瓣鰓類動物的河蜆數量進一步增加，達到13個/m2～24個/m2。雖然本次調查距苯胺污染已有近10個月，但是仍未采集到背角無齒蚌的生物活體。

4 苯胺污染對底棲動物的影響評價

（1）對水生昆蟲的影響

由于水生昆蟲多具變態(tài)特性，如雙翅目、鞘翅目、蜉蝣目、蜻蜓目、毛翅目等昆蟲的成蟲多在陸上水邊生活，因此，上游未遭受污染或污染較輕的水域的水生昆蟲可以通過空中或陸地渠道進入下游水域，使下游的水生昆蟲資源得以恢復。

從監(jiān)測結果來看，苯胺污染對濁漳河水生昆蟲影響主要發(fā)生在污染前期，但是并未造成大的影響，而且資源恢復較快。

（2）對甲殼類的影響

十足目（Decapoda）的中華米蝦是濁漳河主要的甲殼動物之一。本次調查發(fā)現，監(jiān)測區(qū)各斷面均可采集到活體蝦類，尤其是污染發(fā)生初期，在下游河段就能夠采集到蝦類，說明苯胺污染對蝦類影響極小。究其原因，主要是因為蝦類屬于浮游類動物，活力能力大，范圍廣，遇到毒物可以即時逃避，另外，隨著河水的不斷流動，污染源以上的清潔水中的生物不斷向下游補充，因此可以說，本次污染對蝦類雖然受到一定影響，但是恢復能力較快。

端足目（Amphipoda）的鉤蝦，主要生活在冷水性水域中，而辛安村斷面左岸即為冷水性的辛安泉所在地，其冷水溪流源源不斷流入濁漳河中，在其溪流近岸的卵石間是鉤蝦的生活空間。因此在7月和10月的辛安村斷面均采集到鉤蝦活體，也說明右岸的污染源對其影響不大。

調查發(fā)現，7月在陽高斷面有許多華溪蟹因生長而脫的殼，說明華溪蟹并沒有受到苯胺污染的危害。這主要是因為，華溪蟹的生存溫度一般在5℃～35℃，而苯胺污染發(fā)生在1月初，此時濁漳河的水溫只有2℃～3℃左右，華溪蟹已經離開水體進入河岸的洞穴中處于休眠狀態(tài)，所以，自然就躲開了苯胺對它的危害。

（3）對軟體動物的影響

大型的瓣鰓類動物（背角無齒蚌、河蜆）主要生活在河底表面，而且活動緩慢，污染發(fā)生初期，它們難以逃避，死亡量較大。尤其是背角無齒蚌，各污染斷面在污染發(fā)生10個月后仍未見到生物活體存在，因此，可以說本次污染對背角無齒蚌的影響最大。辛安村和陽高斷面已在7月的調查中采集到活體，加之王家莊斷面在污染發(fā)生初期就有少量河蜆存在，說明河蜆資源雖然因污染遭受一定破壞，但恢復較快。

腹足類動物主要在靜水或水流緩慢的河流岸邊的草叢中或石頭中活動。從監(jiān)測情況來看，苯胺污染對腹足類動物也造成了一定影響，尤其是離污染源較近的辛安村斷面，7月和10月只是在河流的左岸（污染源的對面）采集到生物活體，而右岸（與污染源同側）始終未發(fā)現。

（4）對寡毛類的影響

寡毛類與水生昆蟲一樣，雖然生活在水體表層，但當遇到污染物時，可即時鉆進泥土當中，進行逃避。

5 小結

1）苯胺是一種毒性很強的污染物，如果排入河流，將會對水生生物造成大的危害。雖然許多動物對環(huán)境脅迫較為敏感，并具有逃避毒害的本能。但是突發(fā)的污染事件對某些底棲動物造成的危害非常大。調查表明，雖然肇事企業(yè)采取了活性碳吸附處置措施，但排入濁漳河的苯胺仍對底棲動物造成了大的危害，尤其對移動緩慢的大型瓣鰓類動物影響較大，致使污染源以下河段的背角無齒蚌資源至今未得到恢復。

2）鑒于苯胺污染給濁漳河潞城—平順段瓣鰓類動物資源造成的嚴重破壞，建議相關部門在下游河道中對背角無齒蚌進行增殖放流，使其資源得以恢復。

［1］李裕紅，吳 婷，陳 琳.環(huán)境污染物對底棲動物的影響研究概述［J］.海峽科學，2007（7）：28～30.