着生藻类和浮游藻类在三峡库区河流健康评价中的适宜性比较研究

藻类对水体环境变化敏感,其种类和数量与环境因素有密切联系并因环境的变化而发生变化,因此藻类常作为河流健康评价的指示生物。水体中的藻类根据生活习性不同分为着生藻类和浮游藻类,在河流健康评价中,以往的工作中有的采用浮游藻类用于河流健康评价,有的采用着生藻类用于评价,但浮游藻类和着生藻类究竟何者用于河流健康评价更适宜,抑或是二者在用于评价的适宜性上没有明显差别,迄今为止未开展过深入研究。选择三峡库区内的两条河流嘉陵江和乌江作为研究对象,于2015年9月,在两条河流上共布设11个研究断面,对嘉陵江、乌江的水环境理化因子、着生藻类和浮游藻类群落进行调查研究,应用着生藻类生物完整性指数(Periphytic algal index of biological integrity,Pe-IBI)和浮游藻类生物完整性指数(Phytoplankton index of biological integrity,Ph-IBI),并结合水体综合污染指数(Comprehensive pollution index,CPI),对嘉陵江、乌江的健康状况进行评价。研究结果表明,采用着生藻类生物完整性评价(Pe-IBI)能筛选出7个核心生物参数(藻类总分类单元数、蓝藻总分类单元数、绿藻总分类单元数、菱形藻比例、优势分类单元比例、香农多样性指数、均匀度)用于河流健康评价,着生藻类生物完整性指数(Pe-IBI)与水体综合污染指数(CPI)具有极显著的负相关关系,并且与水体中总氮、铅含量也有极显著的负相关关系,表明水环境质量越低则着生藻类的生物完整性越差;当采用浮游藻类生物完整性(Ph-IBI)用于河流健康评价时却只能筛选出1个核心生物参数(藻类密度),而且浮游藻类生物完整性指数(Ph-IBI)与水体综合污染指数(CPI)及12个水体环境指标并无明显的相关性。本研究表明,在河流水体中,与浮游藻类相比,着生藻类更能反映水体环境的状况,对河流水体环境的反映更为准确。因此,在以流动水体为特征的河流的健康评价中,采用着生藻类比采用浮游藻类更为适宜。     

城市小型浅水人工湖泊浮游藻类与水质特征研究

研究了广州城区某富营养化小型浅水人工湖泊浮游藻类和水质特征及其变化规律。根据镜检共鉴定出7门54属浮游藻类,以绿藻门、蓝藻门、硅藻门和裸藻门为主,其中绿藻门的绿球藻目占绝对优势,达26属62种,占总属数的45.6%;在整个观测期内,浮游藻类密度均较高,05年2月藻类密度高达10.8×106cell·mL-1;根据Kolkwitz划分的水域类型,该湖泊中浮游藻类属于α、β-中污带指示种类的最多。由以修正的卡森(Carlson)指数为基础的综合营养型评价方法和Margalef生物多样性指数判断,该湖泊水体属重富营养化水平,受到重污染,且污染水平季节变化明显:冬季>秋季>夏季。     

洪湖水体藻类藻相特征及其对生境的响应

藻类是水生态系统的重要成分,它的群落结构、细胞密度变化与水环境相适应,随水环境的变化而改变,因此藻相变化是评价水体质量的一项重要指标。2009—2010年在洪湖水面不同方位布点采样,对水体的浮游藻类藻相(群落结构、密度)和水质状况(水位(water level,H)、水温(water temperature,tw)、透明度(transparency,SD)、总氮(total nitrogen,TN)、总磷(totalphosphorus,TP)、高锰酸盐指数(permanganate index,CODMn)和叶绿素含量(chlorophyll a,Chl-a)等)进行了逐月的调查、监测,采用湖库营养状态指数法对湖泊富营养化评价,并运用多元逐步回归方法建立水体藻类与生境因子的回归方程。结果表明:洪湖水体总体上已达到轻度富营养化状态;藻类以蓝藻门、硅藻门和绿藻门为主,共鉴定出7门65属,藻细胞密度为1.14×106—3.24×107个/L,藻相季节变化特征明显。藻类组成以蓝藻门密度最高(52.93%),硅藻门(25.96%)和绿藻门(16.83%)次之,隐藻门(1.98%)、金藻门(1.64%)、裸藻门(0.42%)和甲藻门(0.25%)相对较低。藻类藻相及优势种在不同季节有所差异,冬春季节(12—5月)以硅藻门的直链藻、小环藻和针杆藻为优势种,夏秋季节(7—11月)以蓝藻门的鱼腥藻和微囊藻为优势种;湖泊藻类细胞密度与tw、CODMn呈正显著相关关系,与H、TN、TP、SD相关关系不显著;藻细胞生长逐步回归方程为y=3.7815+0.0794tw+0.5670CODMn-1.3467SD,藻细胞生长主要受水温和有机污染物等的影响,氮磷不是藻类生长的控制因子;在湖泊不同区域,环境条件存在差异,导致藻类生长过程中起主导作用的环境因子存在一定的差异,蓝藻生长主要受tw、CODMn和SD控制,绿藻生长主要受H、tw和CODMn影响,而硅藻生长决定于水体CODMn。     

太平湖水库的浮游藻类与营养型评价

研究了太平湖水库的浮游藻类与营养类型。共发现藻类175种。绿藻门的种类最多(87种),占种类总数的50％。硅藻和蓝藻次之(分别为34和33种),各占19.4％和18.8％。其它5门藻合计21种,仅占种类总数的11.8％。根据营养型分析结果,太平湖目前水质优良,属中营养型水体;但是藻类的优势种类和总氮含量两项指标已达富营养水平,而且微囊藻(Microcystis)水体较多出现,表明该水体已有向富营养化发展的趋势。含磷量较低(总磷0.012mg/L)是浮游藻类进一步大量繁殖的限制因子。为防止水质恶化,除了应控制含氮化合物的污染外,限制磷的输入尤为重要。     

东莞市东部工业园水生态环境质量评价

对东莞市东部工业园水系的浮游藻类、浮游动物、底栖生物和水质物理化学指标进行调查和评价.3个断面共监测到浮游藻类6门56属71种;浮游动物3个门共14种;底栖动物5种.利用叶绿素a、藻类数量单项指标、生物多样性指数和水质的理化指标对水系各断面水质进行综合评价,结果显示:东引运河横沥断面和企石排污口断面水体属于中度污染,而常平排污口断面污染严重且存在较强的非营养型污染:河流沉积物污染较水体污染严重;对水体的理化污染监测分析结果与生态评价相吻合,生态评价具有较好的准确性和灵敏性.因此,工业园区的建设与运营应严格做好废水的处理工作,有效保护工业园区水系的生态环境.     

高州水库氮磷营养盐变化特征及水质管理对策

通过2012-2013 年对广东省高州水库氮磷营养盐的趋势变化进行分析, 探讨了水库中氮磷浓度的变化特征,并从水库管理与水动力学两方面对水库水质管理对策进行了讨论。研究结果表明: 高州水库总氮、总磷浓度均表现为丰水期高, 说明受强降雨的影响, 农业面源污染携带大量的氮磷随地表径流进入库区, 致使库区氮磷营养盐含量升高。其次, 入库河流是库区氮磷营养盐的主要来源。氮磷比分析结果表明, 高州水库流域内部分水体在时空上处于氮限制与磷限制交替出现的状态, 且氮磷比与总磷呈现显著地正相关, 进一步反应了高州水库水体主要处于磷素限制状态。水库上游集雨区人口分布集中, 大量的生活排污与农业面源污染的输入是库区营养盐的主要来源; 合理处理上游居民生活垃圾并严格控制工业污染, 是降低库区营养盐的主要途径。此外, 人为改变高州水库的出流方式, 可以抑制浮游植物及藻类的生长, 从而减少水库富营养化的可能。     

三峡水库蓄水前后浮游植物调查及水环境初步分析

比较了三峡水库蓄水前后湖北库区干流江段及其主要支流的藻类生态特征及水质状况,结果显示,蓄水前(2002年12月至2003年6月)和蓄水后(2003年6月至2004年5月)三峡湖北库区江段藻类的群落结构和细胞密度存在明显差异。蓄水前共鉴定藻类7门66属79种,硅藻、绿藻、蓝藻分别占34.6%,38.5%和10.3%,其余藻类合计16.6%。蓄水后,藻类的总种类数增至151种,硅藻、绿藻、蓝藻所占比例依次为23.8%,55.0%和9.9%,其余藻类合计11.3%。藻类的细胞密度,蓄水前,干流平均272.6×104ind/L,支流1042×104ind/L;蓄水后,干流和支流的平均细胞密度分别高达384.8×104ind/L和2006.7×104ind/L,较蓄水前增加41.2%和92.6%,数据说明,三峡成库过程对湖北库区水生态系统中的藻类群落结构产生了影响,尤以对支流中的影响更为明显。作者通过分析蓄水后库区水质下降的原因及其负面影响,提出了相应的防治措施与建议。       

黄淮海平原封丘试区水体理化性状的多元分析

在封丘试区内两个最具代表性水体(曹岗湖,潘店芦苇荡)水质调查的基础上,对主要水质指标及其集合进行方差分析和聚类分析,结果表明:封丘试区水体具有典型的北方水体特征,其水质的变化主要受季节影响,水体间无甚大差别。各水体pH值偏高(年平均值为8.0—9.0),属弱碱性;硬度较大(17.54—20.63德国度),均属硬水且有逐年上升趋势;离子总量较大(860—1448mg/L);碱度(4.57—5.20me/L)和主要营养物含量(总氮1.31—2.08mg/L,总磷0.100—0.135mg/L)较高,属富营养型水体。文中指出:该试区水体水质状况较好,渔业开发潜力较大,但磷是水体生物生产力的主要限制性营养物。     

南水北调中线水源区浮游植物与水质评价

通过2003年3月至2005年8月对南水北调中线水源区水体浮游植物的调查,结果表明:该水域共有浮游植物8门63属96种及变种,其中以硅藻的种类最多,其次是绿藻和蓝藻。藻类的细胞密度表现出明显的季节变化,夏季最高冬季最低。从近3年的浮游生物检测结果可知,整个水源区年平均藻类细胞密度为109.33×10⁴ cells·L^-1,处于较低的水平,而且未检出水体重污染指示种,充分说明南水北调中线水源区富营养化程度较低。运用Margalef和Menkinick多样性指数对该水域的水质进行评价,数据显示2003~2005年该水源区的d值和α值,各采样点之间的差异并不显著,说明各采样点的水质营养状况虽有差异,但总体水平基本相当。水质评价结果:水体为寡污型,基本处于中营养状态。通过水生生物资源的调查,做好水源区的长期生态监测,可为建立中线水源区长期生态研究数据信息库及库区生态环境保护政策制定提供理论依据,对保证中线水质质量十分重要。     

黔中煤矿区矸石堆场周边土壤藻类群落变化及其影响因素

通过对贵阳市花溪区麦坪乡煤矿区矸石堆场周边土壤进行采样分析,研究了煤矸石影响下土壤藻类群落组成和生物量的变化以及生物量、物种多样性指数与土壤因子之间的相关关系。结果表明:该区自然土壤藻类共计5门43属,其中蓝藻门(Cyanophyta)13个属、绿藻门(Chlorophyta)17个属、硅藻门(Bacillariophyta)7个属。受煤矸石污染后,土壤藻类的种类和数量明显减少,污染严重区域土壤藻类中蓝藻门仅有3个属、绿藻门4个属;香浓指数与有效铁、有效锰及速效磷含量之间存在极显著的相关性;物种丰富度与pH值和速效磷含量呈显著相关。污染严重区土壤藻类叶绿素a含量比对照区减少了93.1%;藻类生物量与pH值呈显著正相关,与有效铁含量呈显著负相关。调查区内土壤pH值和有效铁含量是影响土壤藻类生长的重要因子。     

模糊综合评价模型在浔江梧州段渔业水质评价中的应用

依据2004～2008年浔江梧州段的调查监测结果,根据断面污染因子的特点,选择5个指标(溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总氮、总磷)作为评价因子,应用模糊(Fuzzy)综合评价模型对其水质状况进行综合评价,计算出各监测断面水质级别.结果表明:浔江梧州段的5项评价指标中,TN的权重较大,该水体中主要污染物为总氮;2个断面均在不同程度上出现了Ⅴ类水质,水质属中度污染;部分时段的水质不符合《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》中渔业水域的要求.     

滇池水体理化环境状况时空分布格局研究

在滇池全湖设置了 4 0个采样点 ,从 2 0 0 2年 9月至 2 0 0 3年 8月 ,按每月一次的频度对滇池水体的pH、溶解氧、透明度、总磷、溶解性总磷、溶解性磷、总氮、氨氮、Chla进行了为期一年的监测。结果表明 ,滇池外海水质已属V类及超V类水质 ,重富营养程度 ,只能满足工业和农业供水水质要求。滇池外海水质存在区域性强的特点 ,其污染程度与该地区的工农业分布格局相关 ,西北部水质污染情况最为严重 ,北部次之 ,南部最轻 ;在不同月份水质存在明显差异 ,在汛期 (5— 9月份 )水质污染最为严重 ,冬春季节则较轻。本研究初步揭示了滇池污染的现状及时空分布规律 ,为分区域治理滇池水污染提供了科学依据     

黑河干流纤毛虫群落组成及其对水质的响应

为了解淡水纤毛虫群落对河流水质变化的响应及将淡水纤毛虫群落特征作为评价水质的一个重要参数,于2013年2月至2014年1月,选取黑河干流流域作为研究区域,分不同季节采集水样对其纤毛虫群落组成和理化指标进行分析。结果表明:从上游地区到下游地区,水中总氮含量(TN)、化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)和溶氧量(DO)差异显著,总磷含量TP与pH值相对稳定。水质条件的改变使得河流中纤毛虫群落多样性指数、丰富度指数与均匀度指数显著下降(P0.05),而污生指数显著上升(P0.05)。这表明纤毛虫群落的组成变化能够敏感地表征水质的变化情况。冗余分析显示,黑河干流纤毛虫群落的变化很好地响应了河流水质的变化情况,根据生物学指标,将黑河干流水质评价为轻度至中度污染,显示出生物学评价在河流水质评价方面存在相当的潜力。     

光合细菌对水产养殖水质和水生生物的影响

研究光合细菌对水产养殖水体的水质,如化学需氧量(COD)、氨氮(NH₄⁺-N)、溶解氧(DO)、pH等指标,及对水生生物,如藻类植物和细菌的种群组成的影响。结果表明:鲤鱼养殖水中投放一定量的光合细菌,能明显去除水中有机物和NH₄⁺-N,增加DO的含量,稳定pH值。光合细菌对水中藻类也有明显影响,0.50%、1%剂量组中藻类明显增加,其中硅藻在所有藻类中所占比例可达26%以上,绿藻所占比例达60%左右,而以蓝藻为主的杂藻则下降到10%左右。光合细菌对有害菌有一定的抑制作用,使得弧菌属、气单胞菌属等致病菌所占比例显著降低。     

北京四校园人工湖浮游藻类与富营养化特征分析

浮游藻类作为重要的生物指标已被广泛运用于各种水体的富营养化监测与评价中.论文对北京市4个校园人工湖的浮游藻类群落组成及季节变化展开调查,探讨了浮游藻类生物指标和富营养化的关系及其季节变化规律.调查期间,镜鉴得到39个属,隶属于蓝藻,绿藻和硅藻门.4个水体生物密度的季节平均值均高于500 cell·mL^-1,多样性指数普遍介于2～3之间.TN,TP和COD显示各水体都已处于富营养化状态.综合生物指标和水质指标进行聚类分析,结果显示:4个人工湖不同季节的水体可分为绿藻型,蓝,绿藻型和硅藻型三大类富营养化水体:荷花池,荷塘浮游藻类群落相似性最高,而荷塘、未名湖夏季富营养化程度最接近.     

大伙房水库3种邻苯二甲酸酯分布特征与风险评价

大伙房水库作为辽宁省重要饮用水源地,库区水质安全具有举足轻重的作用。本研究对不同季节大伙房水库库区及主要入库河流中3种主要邻苯二甲酸酯(PAEs)的空间分布及季节变化特征进行了分析,并利用风险暴露模型对库区水体PAEs的风险特征进行了评估。结果表明,大伙房水库库区及入库河流流域中的PAEs含量均处于较低水平,在空间分布上库区中PAEs分布呈自东向西先增大后减小的趋势,在季节上具有夏季春季秋季的变化特点;主要入库河流中PAEs浓度呈自河流上游至下游逐渐增高的趋势,秋季河流水体中PAEs含量最少。在PAEs组分上,邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)在所有采样点均有检出,DBP和邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)具有一定的同源性且与水中总氮、总磷浓度呈负相关。风险暴露模型结果表明,大伙房水库中DBP的非致癌风险指数均远小于1,不会对人体产生健康危害。     

太原汾河蓄水区浮游植物细胞密度及其与营养元素的关系

水体营养元素是影响水体生态系统的重要因素,决定着水体中不同的浮游生物群落结构,也是评价水质和水体营养状态的重要指标。对太原汾河蓄水区9个样点浮游植物和各项水环境及营养元素进行了调查与分析,调查期间发现(1)该流域蓝藻和绿藻为主要优势类群,即构成了以蓝-绿藻门为主要的浮游群落。平水期与丰水期优势种均以蓝藻门的微小色球藻(Chroococcus minutus)、微小平裂藻(Merismopedia tenuissima)、小颤藻(Oscillatoria tenuis)、铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为主,其丰度分别占平水期和丰水期藻细胞总数的42.95%和59.24%。叶绿素a含量随地理位置变化明显,中下游显著高于上游。(2)太原汾河蓄水区水质均达到富营养状态。由于太原汾河蓄水区沿途的生活垃圾、污水的不合理排放,导致汾河中总氮、总磷等指标偏高,最终导致整个水体处于轻度富营养状态或中度富营养状态。(3)叶绿素a含量与水温、总氮、总磷呈显著正相关,与有机物含量呈极显著正相关,总磷的影响最为明显,说明磷可能是该地区浮游植物生长的限制因子。     

汕头港水质的模糊综合评价

根据2009年4月至2010年3月对汕头港6个断面的连续调查所得数据, 以溶解无机氮(DIN)、活性磷酸盐(PO4–P) 、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、硫化物和悬浮物作为海水水质评价指标, 应用模糊综合评价法与多元尺度分析法对汕头港水质的时空变化进行评价。结果表明, 汕头港全年各断面水质均为Ⅳ类, 主要污染因子均是DIN和PO4–P。空间上, 海湾西部污染程度明显比东部严重, 尤其是西港河口因水动力学条件差污染最为严重。时间上, 水质变化无明显季节性变化特征, 其中, 4月、5月与7月这三个月的水质明显好其他各月。汕头港水质与盐度呈明显的正相关(r=0.644)表明径流输入是汕头港主要污染来源。     

淀山湖蓝藻季节动态及其影响因子

为了掌握淀山湖蓝藻门浮游植物群落及其与环境因子的关系,于2009年5月—2010年4月在全湖选取9个点位对浮游植物群落进行了调查,应用CANOCO4.5软件对获得的蓝藻门种类和环境因子数据进行典范对应分析(CCA),并绘制了物种与环境因子关系的二维排序图。结果表明:调查期间共出现蓝藻门15属46种,微囊藻属占69.9%,其次颤藻属占20.5%;蓝藻数量分布具有明显的季节性,密度变化范围为9.0×104～7.6×106 cells·L-1,蓝藻细胞密度与叶绿素a、总氮、营养状态指数TSIM(chl-a)和TSIM(TN)相关性较好,表明总氮浓度对蓝藻细胞密度影响较大,而密度和相对丰度影响着湖泊中的叶绿素含量和透明度等;CCA分析表明,春季水体受水温、生物需氧量、总磷影响较大,夏季水体受总磷、BOD5、透明度影响较大,秋季环境因子影响类型较为集中但不显著,冬季各环境因子影响较夏、秋两季明显,水体与铵态氮、透明度(SD)均呈正相关;分析了蓝藻中作为全湖优势种类的铜绿微囊藻和弱细颤藻与环境因子之间的关系,前者与水温、总氮呈显著正相关,与pH值呈现负相关;后者四季均有出现,数量变化受水温影响最大,在夏季与较低的pH值有关;环境因子改变与蓝藻季节演替内在联系表现为蓝藻群落在春冬2季受水温影响最大,夏季受TP、TN影响显著,秋季则与水体的透明度相关性最大。本实验对于理解淀山湖蓝藻优势种季节演替特征及对其开展监测治理具有指导意义。     

三峡库区古夫河着生藻类分布与水质因子的关系

于2010年12月至2011年12月,对位于长江三峡库区内的湖北省兴山县古夫河着生的藻类和水体共采样10次,共鉴定出着生藻类28属,检测水质指标12项。对水质变量进行因子分析,根据特征值大于1的原则选取4个主成分,第一主成分主要代表总氮（TN）和硝酸盐氮（NO3--N）,第二主成分主要代表pH和化学需氧量（CODCr）,第三主成分主要代表磷酸盐磷（PO34--P）、总磷（TP）和氨氮（NH4＋-N）,第四主成分主要代表电导率（Cond）和总有机碳（TOC）。将提取的9项主要水质因子与着生藻类重要属进行典型对应分析（CCA）,结果可见,古夫河主要水质因子与着生藻类类群分布相关性大小为：CODCr〉pH〉TN〉NO3--N〉TOC〉TP〉PO34--P〉Cond〉NH4＋-N。Monte Carlo显著性检验表明,CODCr和pH对古夫河着生藻类物种组成及空间分布的影响最大,其次为TN、NO3--N和TOC。pH与CODCr呈极强的负相关关系,古夫河着生藻类大多数类群均与CODCr表现出正相关关系,仅胶毛藻属（Chaetophora）倾向低CODcr和偏碱性的环境。TN和NO3--N有很强正相关性,而两者均与TOC有强负相关,它们将古夫河着生藻类大体上分为两类,即亲碳元素的类群和亲氮元素的类群。TP通常是河流生态系统中的限制性营养因子,但在古夫河流域中并不是影响着生藻类物种分布的主要水质因子。