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沂河流域浮游植物与水质评价

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Lake Sci.(湖泊科学),2008,20(4):544-548 http://www.jlakes.org.E—mail:jlakes@niglas.ac.ca  ̄2008 by Journal ofLake Sciences 沂河流域浮游植物与水质评价 高远,苏宇祥,亓树财 (山东省临沂市科学探索实验室,临沂276000) 摘 要:通过2006年7月至2007年5月首次对沂河流域水体浮游植物展开的周年调查,结果表明:该流域共有浮游植物7 门73属l81种及变种,以绿藻和硅藻种类最多,其中沂河7门l37种、祷河7门l34种、东汶河7门75种、蒙河6 f1 67种、 涑河6门70种、柳青河7门80种.应用污染指示种、污染指示群落和浮游植物综合指数评价沂河流域水质,综合评价其水 质分别为:东汶河、沫河、蒙河、枋河和沂河均为p.中污,柳青河为 p.中污;水质从优至劣排序为:涑河>东汶河>枋河>沂 河>蒙河>柳青河.橡胶坝建设改变了沂河和枋河的水量时空调配,严重降低了其水流速度,导致浮游植物群落从河流相向湖 泊相转变;对东汶河、蒙河.沫河、柳青河四条河流影响相对较小. 关键词:沂河流域;浮游植物;污染指示种;污染指示群落;浮游植物综合指数;水质评价 Phytoplankton and evaluation of water quality in Yi River watershed GAOYuan.SUYuxiang&QI Shucai (上inyi Scientiic fExploration Laboratory,Linyi 276000,PR China) Abstract:Water samples were collected by using standard methods at ten locations in Yi River watershed from July 2006 to May 2007.Yi River watershed contains l 8 l species and varieties,73 gener ̄and 7 divisions of phytoplankton,among which Chlorophyta nd aBacillariophyta re tahe most impo ̄ant component.Within the watershed,there are l 37 species nd varaieties,and 7 divisions of phytoplankton in Yi River;l 34 species and varieties and 7 divisions in Beng River;75 species and varieties,and 7 divisions in Dongwen iver;67 speciesR and varieties,and 6 divisions in Meng River;70 species and varieties,and 6 divisions in Su iver;aRnd 80 species nd avarieties,and 7 divisions in Liuqing iver.Water Rquality assessment was calculated by using saprobic indicator,saprobic indicator commuuity,and phytoplankton general index Overall evaluation result of Yi iverR watershed water qualiy its:Dongwen ive ̄Su RRive ̄Meng River,Beng River and Yi River are 13-ms,and Liuqing River is p—ms.The water qualiyt orders are:Su iver>Dongwen RRiver>Beng iver>YiR River>Meng River>Liuqing River.Building rubber dams has changed the rearrangement of the water yield in Yi River nd aBeng iver,whiRch has reduced their streams speed greatly and caused the change of phytoplankton communiy ftrom fluvial facies to the lake facies.However,it has less effect on Dongwen iverR,Meng River,Su iver Rnd Liuqiang iver,relatRively Keywords:Yi River watershed;phytoplankton;saprobic indicator;saprobic indicator communiy:phyttoplankton general index; water qualiy tassessment 大型水利工程对水域生态系统中浮游植物影响及相应的水质评价是目前的研究热点,比如评估三峡 大坝建设【卜4】和南水北调工程[5-6].沂河是淮河流域中较大河流,位于山东省南部与江苏省北部 (34o23r-36o20'N,117o25 一118o42 E),源出山东省沂源县,至江苏省邳县吴楼村入新沂河(沂河分洪河道), 抵燕尾港入黄海,全长574km,流域面积1.73x10 km2.淮河流域水污染防治“十五”计划【7】将沂河列为 重要控制河流.1997年沂河中游小埠东处建成亚洲最长的橡胶坝,全长1 135m,2001年被水利部评为首批 国家级水利风景区.橡胶坝建成后,沂河中游水位明显升高,改变了原湿地状态,下游水流量明显减少, 国务院淮河流域水污染防治“十五”计划地方配套项目(QI 3o2o6) ̄th东省科协2007年度学术重点项目(2007A42)联合资 助.2007—06—25收稿;2007—1l-25收修改稿.高远,男,1982年生,助理研究员;E—mail:gaoyuanI182@tom.com. 维普资讯 http://www.cqvip.com 高远等:沂河流域浮游植物与水质评价 545 部分河段出现常期断流状态.目前对于沂河流域的研究限于其分洪河道——新沂河,如关于人工湿地 、 植物—微生物系统对污水净化治理【 和河道稳定塘 m 等方面的研究已有报道,但关于橡胶坝工程对沂河 流域浮游植物及相应的水质评价至今尚未见研究报道.于2006年7月至2007年5月进行周年调查,据 此结果对沂河流域目前水质状况作出初步评价,并对橡胶坝建设对流域浮游植物影响作出评估. 1材料与方法 1.1研究流域概况 沂河流域在地貌上属构造剥蚀堆积平原区,岩性复杂, 以灰岩为主,富含岩溶水.流域内年平均降水量850mm,年 沂 平均水面蒸发量为1000—1 150mm.小埠东橡胶坝区最大蓄 水量为2.83x 10 m ,回水面积10.8km2.将与沂河桃园橡胶 坝、枋河角沂橡胶坝和刘家道口枢纽相连成面积3.6km2 的沂蒙湖,蓄水达I×10 m ,沂河主要支流枋河、东汶河、 蒙河、涑河、柳青河均在橡胶坝区上游.其中枋河全长 155km,流域面积3.38x 10 km2;东汶河全长132km,流域面 积2.43x 10 km ;蒙河全长62km,流域面积632km2;涑河 全长60km,流域面积262km ;柳青河全长34km,流域面 积258km2. 1,2样品采集与鉴定 本次调查在沂河、枋河、东汶河、蒙河、涑河、柳青河 共设置了10个采样点(图1),采样于2006年7月、10月、11 月和2007年2月、5月共5次完成.水样采集两份,常规固 定,实验室静置沉淀24k在普通显微镜和相位显微镜下鉴定 到种.其中一份采用25 浮游生物网拖捞,作定性用:另一份 图I沂河流域采样点位置 Fig.1 Distribtion of sampling sites in Yi River 为自制采水器直接采水500ml,作定量用.500ml定量水样先进行10倍浓缩后,再进行细胞分类计数统 2结果与分析 2.1浮游植物种类组成 沂河流域共检测出浮游植物7门73属181种及变种,其中沂河7门137种、枋河7门134种、东汶 河7门75种、蒙河6门67种、涑河6门70种、柳青河7门80种,整体上沂河流域以绿藻和硅藻种类 最多,甲藻和隐藻种类稀少,这些河流浮游植物常见种季节变化明显,而不同河段在相同季节时的河流 间的差异相对较小(图2和表1). 7O 6O 50 20 l0 O ]国 L.目 L 。  . ~. 一 沂河 枋河 东汶河 蒙河 涑河 柳青河 采样河段 图2沂河流域浮游植物物种组成 Fig.2 Composition of phytoplankton species in Yi River watershed 维普资讯 http://www.cqvip.com

546 J Lake Sci.(湖泊科学),2008,20(4) 表1不同河流浮游植物常见种季节变化 Tab.1 Seasonal changes ofthe common sorts ofphytoplankton in diferent rivers 取样河段 沂河 浮游植物常见种 (夏季)集星藻 ctinastrum hantzschii) 梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、煤黑厚皮藻(Pleurocapsafuliginosa) (秋季)窗格平板藻(Tabellariafenestrata)、钝脆杆藻(Fragilaria capucina) 普通等片藻 iatoma v“ ) (冬季)梅尼小环藻、扭曲小环藻(Cyelotella comta)、啮蚀隐藻(Cryptomonas erosa)、尾裸藻(Euglena caudata) (春季)小箍藻、煤黑厚皮藻、球形念珠藻(Nostoc sphaeroides) f夏季1梅尼小环藻、四尾栅藻(Seenedesmus quadricauda)、集星藻、水生集胞藻(Synechocystis aquetilis) f秋季)窗格平板藻、普通等片藻 小颤藻(Oscillatoria tenuis、钝脆杆藻 (冬季)梅尼小环藻、啮蚀隐藻、隐头舟形藻(Navicula cryptocephala) 小球藻(Cholrella vulgaris) (春季)狭形纤维藻 nkistrodesmus angustus)、梅尼小环藻 东汶河 (夏季)煤黑厚皮藻、溪生瘤皮藻(Oncobyrsa rivular ̄)、尾裸藻 (秋季)钝脆杆藻 普通等片藻、小颤藻、大螺旋藻(Spi ̄linamajor) (冬季)小颤藻、隐头舟形藻 (春季)小颤藻 蒙河 f夏季)集星藻、单角盘星藻具孔变种(Pediastrum simplex var duodenarium) f秋季)普通等片藻、大螺旋藻、小颤藻、为首螺旋藻(Spirulinaprinceps) (冬季)肘状针杆藻(跏P ulna)、隐头舟形藻、谷皮菱形藻(Nitzschiapalea) (春季)球形念珠藻、啮蚀隐藻 涑河 (夏季)双对栅藻(Scenedesmus bijuga)、二形栅藻( dimorphus)、单角盘星藻具孔变种 f秋季)窗格平板藻、钝脆杆藻、普通等片藻、绿色黄丝藻(Tribonema viride) 尾裸藻 f冬季1小颤藻、梅尼小环藻 (春季)窗格平板藻 柳青河 f夏季)煤黑厚皮藻、尾裸藻、四尾栅藻 湫季)普通等片藻 尾裸藻、水网藻(Hydrodictyon reticulatum) f冬季)尾裸藻 f春季1尾裸藻、啮蚀隐藻 2 2浮游植物污染指示种 根据国内外学者资料[4-5,11-13]并结合实际,利用浮游植物污染指示种对水质进行评价.沂河流域主要 河流中,各级污染指示种共计147种(图3,含同物种对应多种污染指示情况),沂河、枋河、东汶河、蒙 河、涑河均为p.中污.寡污,柳青河为a.p一中污;河流水质从优至劣排序为:涑河>东汶河>枋河>沂河>蒙 河>柳青河. 2.3浮游植物污染指示种群 根据郭沛涌等【H 和詹玉涛等【 利用指示性浮游植物群落划分的污染等级,评价沂河流域水质状况: 蓝藻门占70%以上,耐污种大量出现为多污带;蓝藻门占60%左右,藻类较多为a一中污带;硅藻门及绿藻 门为优势类群,各占30%左右为6.中污带;硅藻门为优势类群,占60%I,X上为寡污带.据此标准,沂河、 枋河、东汶河和涑河为p一中污,蒙河为 一p一中污,柳青河为 一中污一多污;河流水质从优至劣排序为:涑河 >东汶河>沂河>枋河>蒙河>柳青河. 参考况琪军等【l6 利用浮游植物细胞数量评价水质:细胞密度在I×10 一9x 10 cells/L时水质为寡污・p一 中污型,10 ̄106-40 ̄10 cells/L时水质为B.中污型,41x10 一80 ̄10 cells/L时水质为a—p-中污型, 8lx106-99x10 cells/L时水质为a.中污型,≥lOOx10 cells/L时水质为ps型.评价结果为:涑河和东汶河 为B.中污,蒙河、枋河、沂河和柳青河为a—p.中污.河流水质从优至劣排序为:涑河>东汶河>枋河>蒙河> 沂河>柳青河(表2). 维普资讯 http://www.cqvip.com

高 远等:沂河流域浮游植物与水质评价 60 547 ■清水指示种 50 40 1 30 园寡污指示种 口B.中污指示种 目Ot.中污指示种 因重污指示种 靶 登20 10 0 刍 刍 弓 .一 沂河 刍 几  lf 三 . . . . 枋河 东汶河 蒙河 采样河段 涑河 柳青河 图3沂河流域污染指示种 Fig.3 Saprobic indicator in Yi River watershed 表2沂河流域浮游植物平均细胞数量 (×1 0 cells/L) Tab.2 phytoplankton average celldensitie in Yi River watershed f×1 0 cells/L) 绿藻 i 硅藻 蓝藻 隐藻 裸藻 黄藻 甲藻 合计 段…一——… 数量百分比(%)数量百分比(%)数量百分比(%)数量百分比(%)数量百分比(%)数量百分比(%)数量百分比(' 数量百分比(%) ・由于2006年7月部分数据记录缺失,故本数据统计计算时未将其记人. 2.4浮游植物综合指数 根据胡鸿钧和魏印心【J 】和陈椽等【】8】利用浮游植物综合指数区分水质污染等级.浮游植物综合指数=(蓝 藻门+绿藻fq+中心纲硅藻+裸藻)种数/鼓藻目种数.当综合指数值<l时为寡污,l一2.5为寡污.B.中污,3-5 为p.中污,5—20为 .中污.经计算,沂河流域主要河流中,沂河浮游植物综合指数为6,属 .B.中污;枋河 为5.47,属 -p.中污;东汶河为3.67,属p.中污;蒙河为4.75,属p.中污;涑河为4.00,属p.中污;柳青河 为19.3,属 .中污.河流水质从优至劣排序为:东汶河>涑河>蒙河>枋河>沂河>J0p青河. 2.5沂河流域调查样点的理化性质 根据地表水环境质量标准GB3838.2002,显示沂河水质为Ⅱ类一劣V类,主要影响因素为CODc 指标; 枋河水质为Ⅱ类一Ⅳ类,主要影响因素为CODc 指标;东汶河水质为Ⅱ类一Ⅲ类;蒙河水质为劣V类, CODc 和NH3-N指标均超标;柳青河水质为Ⅳ类一劣V类,CODc 和NH3-N指标均超标,河流水质从优至 劣排序为:东汶河>{方河>沂河>柳青河>蒙河(涑河未监测),该项水质监测排序与我们采用浮游植物各指 标评价结果相似,但与蒙河水质偏差明显,原因是蒙河师古庄段(理化采样点,距离蒙河青驼段——浮游 植物采样点lOkm)接纳了一处化工厂污水,导致水质变差(表3), 3结论 (1)沂河流域共检测出浮游植物7门181种及变种,其中沂河7门137种、{方河7门134种、东汶河 7门75种、蒙河6门67种、沫河6门70种、柳青河7门80种,整体上沂河流域以绿藻和硅藻种类最 多,甲藻和隐藻种类稀少,浮游植物种类和数量季节变化显著,从种类数目上看,沂河和枋河为绿藻一 硅藻型,东汶河、蒙河和涑河为硅藻一绿藻型,柳青河为蓝藻一绿藻型,从细胞密度上看,沂河和枋河为 维普资讯 http://www.cqvip.com 548 Lake Sci、(湖泊科学),2008,20(4) 绿藻型,东汶河为硅藻型,涑河为硅藻一绿藻型,蒙河为为蓝藻一绿藻型,柳青河为蓝藻型 表3李庄沂河流域部分调查样点的理化性质 Tab,3 Water physical and chemical characters in the sampling sites 一表示数据未监测,CODc 和NH3一N单位均为mg/L.本数据由临沂市环境监测站提供 (2)应用污染指示种、污染指示群落、细胞密度和浮游植物综合指数评价沂河流域水质状况,评价结 果与临沂市环境监测站监测的部分河段理化水质评价基本吻合,显示出这几个指标对沂河水质评价有较 强的适用性,其中污染指示种评价吻合度最高,其次为污染指示群落和细胞密度这两种评价指标,而浮 游植物综合指数评价吻合度相对差些,水质综合评价排序为:涑河p.中污>东汶河p.中污>枋河p一中污>沂 河D.中污>蒙河D一中污>柳青河Ct.D一中污, (3)橡胶坝建设改变了沂河和枋河的水量时空调配,严重降低了水流速度,导致浮游植物群落从河流 相向湖泊相转变,对东汶河、蒙河、涑河、柳青河四条河流影响较小. 致谢:临沂市环境监测站提供沂河流域部分调查样点的理化监测资料,中国海洋大学唐学玺教授和董树 刚教授审阅本文初稿并提出修改建议,特此致谢1 4参考文献 [1】张远,郑丙辉,刘鸿亮.三峡水库蓄水后的浮游植物特征变化及影响因素.长江流域资源与环境,2006,15(2):254.258. [2]周广杰,况琪军,胡征宇等.三峡库区四条支流藻类多样性评价及“水华”防治.中国环境科学,2006,26(3):337-341. [3]况琪军,毕永红,周广杰等.三峡水库蓄水前后浮游植物调查及水环境初步分析.水生生物学报,2005,29(4):353-357. [4]况琪军,胡征宇,周广杰等.香溪河流域浮游植物调查与水质评价.武汉植物学研究,2004,22(6):507.513. [5]张乃群,杜敏华,庞振凌等.南水北调中线水源区浮游植物与水质评价.植物生态学报,2006,30(4):650.654 [6]李运贤,张乃群,李玉英等.南水北调中线水源区浮游植物.湖泊科学,2005,17(3):219.225. [7]中华人民共和国国务院.淮河流域水污染防治“十五”计划.中华人民共和国国务院,[2003]5号. [8]吴建强,黄沈发,阮晓红等.江苏新沂河河漫滩表面流人工湿地对污染河水的净化试验湖泊科学,2006,18(3):238-242 [9】卢f10]唐军,张利民,岳强等.秋冬季节植物—微生物系统治理新沂河效果分析.南京农业大学学报,2005,28(3):58-62. 亮,左玉辉.新沂河河道稳定塘工程研究.环境工程,2003,21(2):75-77. [1 1]B.福迪(捷)著,罗迪安译.藻类学.上海:上海科学技术出版社,1980. [12]陈朝阳,谢进金,卢海声等.福建晋江水系浮游植物调查及水质状态的评价.中国环境监测,2006,22(5):82-84. f13】张茹春,牛玉璐,赵建成等.北京怀沙河、怀九河自然保护区藻类组成及时空分布动态研究.西北植物学抿2006,26(8):1663-1670. f14]郭沛涌,林育真,李玉仙.东平湖浮游植物与水质评价.海洋湖沼通报,1997,19(4):37—42. [15]詹玉涛,杨昌述,范正年.釜溪河浮游植物分布及其水质污染的相关性研究.中国环境科学,1991,l1(1):29-33 [16]况琪军,马沛明,胡征宇等.湖泊富营养化的藻类生物学评价与治理研究进展.安全与环境学报,2005,5(2):87-91. [17]胡鸿钧,魏印心编著.中国淡水藻类——系统、分类及生态.北京:科学出版社,2006 [18]陈椽,胡晓红,刘美珊等红枫湖浮游植物分布(1995—1996)与水质污染评价初步研究.贵州师范大学学报(自然科学 版),1998,16(2):5-10. 

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