ams Advances in Marine Sciences 2376-4260 2376-4279 beplay体育官网网页版等您来挑战! 10.12677/ams.2024.113012 ams-95205 Articles 地球与环境 泗河浮游植物调查与水质评价
Investigation and Water Quality Evaluation of Phytoplankton in Sihe River
龚世伟 湖北省十堰市水文水资源勘测局,湖北 十堰 08 05 2024 11 03 117 124 12 6 :2024 17 6 :2024 17 8 :2024 Copyright © 2024 beplay安卓登录 All rights reserved. 2024 This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ 泗河直接汇入丹江口水库,全长67 km,集水面积469 km 2,十堰市水环境监测中心,2021年7月2日至6日对泗河浮游植物和相应的地表水水质状况作调查分析,从上游至下游共分13个监测断面作调查,共调查出6门42属浮游植物资料和相应的地表水水质分析资料,用《全国重点水域水生态监测工作方案(试行)》浮游植物多样指数,评估泗河水生态情况,并与地表水环境质量标准《GB3838-2002》评价的水质类别作了比较,结果接近。
The Sihe River directly flows into the Danjiangkou Reservoir, with a total length of 67 km and a catchment area of 469 km 2. From July 2 to 6, 2021, the Water Environment Monitoring Center of Shiyan City conducted an investigation and analysis of the phytoplankton and corresponding surface water quality in the Sihe River. A total of 13 monitoring sections were divided from upstream to downstream for investigation, and a total of 6 phyla, 42 genera of phytoplankton, and corresponding surface water quality analysis data were investigated. The ecological situation of the Sihe River was evaluated using the phytoplankton diversity index in the “National Key Water Ecological Monitoring Work Plan (Trial)” and compared with the water quality categories evaluated by the surface water environmental quality standard “GB3838-2002”. The results were close.
浮游植物多样性指数,地表水水质类别,泗河
Phytoplankton Diversity Index
Surface Water Quality Category Sihe River
1. 引言

泗河是穿越十堰东南部城区汇入丹江库区的一条城市河流,发源于房县土城镇柳树垭,位于东经110˚42'33"~110˚54'46",北纬32˚23'57"~32˚39'18"之间,自南向东北流经茅箭区、十堰经济技术开发区等东部城区,茅箭区鸳鸯乡以下为郧阳区与丹江口市的界河,至青山镇白石坪入丹江口水库,泗河干流全长67.0 km,集水面积469 km2。我们把泗河分为:马家河上段、马家河下段、马家河水库、茅塔河上段、茅塔河下段、茅塔河水库、泗河等7个单元,13个断面进行分析评价。泗河水系图,见 图1

Figure 1. Sihe river system map--图1. 泗河水系图--
2. 研究方法 2.1. 材料

2021年7月2日至6日调查的浮游植物资料和相应的地表水水质分析资料。

2.2. 浮游植物多样指数<xref ref-type="bibr" rid="hans.95205-1"> [1] </xref> <xref ref-type="bibr" rid="hans.95205-2"> [2] </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="hans.95205-8"> [8] </xref>

使用香农–威纳(Shannon-Wienner)指数评价浮游植物多样性,按照下列公式计算浮游植物多样性指数。

H = i = 1 S ( n i n ) log 2 ( n i n ) H

式中:H——浮游植物多样性指数;

ni——样品中第i种浮游植物的个体数,单位为个;

S——样品中的浮游植物种属总数,单位为个;

n——样品中所有浮游植物的总个体数,单位为个。

3. 泗河浮游植物调查资料<xref ref-type="bibr" rid="hans.95205-9"> [9] </xref> 3.1. 浮游植物检测

2021年6月调查的泗河13个监测断面,共检测出浮游植物42属,其中硅藻门13属,占31.0%;蓝藻门6属,占14.3%;绿藻门19属,占45.2%;隐藻门1属,占2.3%;裸藻门2属,占4.8%;甲藻门1属,占2.4%,泗河各监测断面藻密度值见 表1

<xref></xref>Table 1. Algal density at each monitoring section of Sihe River (Unit: number/liter)Table 1. Algal density at each monitoring section of Sihe River (Unit: number/liter) 表1. 泗河各监测断面藻密度(单位:个/升)
断面

种类

马家河水库背景

马家河河口

马家河水库坝址

马家河水库库中

马家河水库库尾

茅塔河水库背景

田湖堰河口

茅塔河河口

茅塔河水库

茅塔河水库库中

茅塔河水库库尾

回船

泗河口

直链藻

82,685

9187

22,968

128,620

128,620

0

0

13,781

舟形藻

64,310

4594

9187

22,968

45,936

1,506,697

0

4594

27,562

小环藻

27,562

418,017

574,198

411,126

2297

215,899

45,936

192,931

101,059

211,305

卵形藻

16,078

4594

9187

11,484

27,562

0

0

4594

桥湾藻

6890

4594

20,671

36,749

4594

0

0

4594

双眉藻

6890

0

55,123

9187

0

0

0

曲壳藻

4594

4594

11,484

32,155

36,749

0

异极藻

4594

0

13,781

0

4594

0

针杆藻

4594

202,118

0

6890

142,401

146,995

1,295,392

1,929,307

803,878

500,701

110,246

小球藻

32,155

183,744

73,497

142,401

4594

119,433

119,433

537,450

973,840

206,712

0

211,305

栅藻

22,968

1,809,873

4594

22,968

0

101,059

303,177

303,177

9187

45,936

1,442,386

339,925

平裂藻

9187

0

0

18,374

多甲藻

4594

4594

4594

16,078

9187

41,342

192,931

隐藻

4594

50,529

110,246

0

18,374

空星藻

82,685

661,477

0

36,749

0

韦丝藻

82,685

110,246

137,808

盘藻

36,749

衣藻

16,078

13,781

续表

卵囊藻

9187

十字藻

9187

角星鼓藻

4594

18,374

32,155

18,374

9187

顶棘藻

2297

0

4594

四角藻

0

0

2297

0

0

0

0

13,781

18,374

0

0

新月藻

0

0

2297

0

0

0

0

0

0

0

0

色球藻

0

0

4594

9187

18,374

0

0

0

0

0

0

盘星藻

0

220,492

0

0

18,374

55,123

0

0

36,749

36,749

0

0

粗刺藻

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

四孢藻

0

0

0

0

9187

0

0

0

0

0

0

0

脆杆藻

0

0

0

0

0

0

0

0

18,374

0

0

0

0

鱼腥藻

0

0

0

0

11,484

9187

32,155

0

0

0

0

0

0

为鱼腥藻

0

914,124

0

0

32,155

0

459,359

1,635,317

0

0

0

160,776

1,061,119

裸藻

0

96,465

0

0

0

0

0

983,028

1,111,648

661,477

142,401

0

囊裸藻

0

0

0

0

0

0

0

0

0

41,342

0

0

羽纹藻

0

0

0

0

0

0

0

0

0

22,968

0

0

鼓藻

0

0

0

0

2297

4594

0

0

0

0

0

0

月牙藻

0

0

0

0

4594

0

0

0

0

0

0

0

纤维藻

0

0

0

0

0

0

0

0

4594

0

0

0

等片藻

0

0

0

0

0

0

0

0

0

4594

0

0

星杆藻

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

肾形藻

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

颤藻

0

0

0

0

0

1,051,931

1,047,338

0

0

0

367,487

202,118

螺旋藻

0

211,305

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

合计

291,693

3,454,377

932,499

1,616,943

934,795

349,113

4,005,608

3,380,880

2,930,708

4,405,250

2,218,704

2,613,751

2,136,018

3.2. 泗河浮游植物优势属照片

泗河浮游植物优势属照片见 图2~8

Figure 2. Straight-chain algae--图2. 直链藻--

直链藻:细胞圆柱形,以壳面相连的不分枝直或弯曲丝状体,壳上花纹为细点纹和孔纹,某些丝状体两端具有棘状突起,可以使细胞之间互相嵌合牢固。早春和晚秋生长旺盛。

Figure 3. Microcystis图3. 小环藻

小环藻:单细胞,圆盘形或几个壳面相连成丝状,带面正方形,有向心排列的孔纹、肋纹、有的壳面有波状突起,中央区无花纹或孔纹。

Figure 4. Sky star alga图4. 空星藻

空星藻:植物体为真性定形群体,由4个、8个、16个、32个64个、128个细胞组成多孔的、中空的球体到多角形体,群体细胞以细胞壁或细胞壁上的凸起彼此连接,细胞球形、圆锥形、近六角形、截顶的角锥形,细胞壁平滑、部分增厚或具管状凸起,色素体周生,幼时杯状、具一个蛋白核,成熟后扩散,几乎充满整个细胞。

Figure 5. Scenedesmus图5. 栅藻

栅藻:细胞纺锤形、卵形、椭圆形、群体由4~8个或2、16、至32个细胞组成栅状群体,排成一列,或上下两列,细胞壁平滑具颗粒、刺或群体两端长棘刺,色素体1个,周生,具一个蛋白核,以似亲孢子繁殖。

Figure 6. Conifera图6. 针杆藻

针杆藻:壳面线形或披针形,壳面观末端呈头状、带面观长方形,花纹为细线纹,具假壳缝,中央有方形的无花纹区,单细胞或放射状群体。

Figure 7. Navicular algae图7. 舟形藻

舟形藻:单细胞,呈线形、纺锤形、披针形、壳环长方形、末端头状、喙状、钝圆、壳缝直、具有中央节和极节,花纹为孔纹、点纹和横线纹,色素体2块,片状或带状。

Figure 8. Pseudo fishy algae--图8. 伪鱼腥藻--

伪鱼腥藻:丝状蓝藻、细胞长大于宽,圆柱形,宽约0.5至0.8微米,原生质体均匀,不具气囊。

4. 泗河浮游植物多样性指数、地表水水质类别比较分析<xref ref-type="bibr" rid="hans.95205-10"> [10] </xref> 4.1. 浮游植物多样性指数评估水生态状况采用标准

浮游植物多样性指数评估赋分标准见 表2

<xref></xref>Table 2. Scoring criteria for phytoplankton diversity index assessmentTable 2. Scoring criteria for phytoplankton diversity index assessment 表2. 浮游植物多样性指数评估赋分标准表
浮游植物多样性指数

特征说明

赋分

水质类别

>3.0

100

ⅠⅡ

>2.0

良好

80

>1.0

轻度

60

>0

中度污染

30

0

重度污染

0

劣Ⅴ

4.2. 浮游植物多样性指数和地表水水质类别

表3 中可以看出,马家河下段,茅塔河下段、泗河、浮游植物多样性指数在1到2之间,赋分在60分左右,水质类别为地表水环境质量标准Ⅳ类,赋分为60分,水质受到污染;马家河上段、马家河水库、茅塔河上段、茅塔河水库,浮游植物多样性指数大于2,赋分在80至100之间,水质类别为地表水环境质量标准Ⅰ、Ⅱ类,赋分为80至100分,水质尚好。

<xref></xref>Table 3. Phytoplankton diversity index and surface water quality categoryTable 3. Phytoplankton diversity index and surface water quality category 表3. 浮游植物多样性指数和地表水水质类别
评估单元

断面

指数值

赋分

水质类别

赋分

马家河上段

马家河水库背景

3.07

100

100

马家河下段

马家河汇入泗河

1.66

73.2

60

马家河水库

马家河水库

2.6

92

100

马家河水库库中

2.12

82.4

80

马家河水库库尾

2.7

94

100

茅塔河上段

茅塔河水库背景

2.94

98.8

100

茅塔河下段

余家湾茅塔河交汇

1.73

74.6

60

茅塔河汇入泗河

1.53

70.6

60

茅塔河水库

茅塔河水库

1.76

75.2

80

茅塔河水库库中

2.03

80.6

80

茅塔河水库库尾

2.61

92.2

80

泗河

回船

1.8

76

60

泗河口

1.6

72

60

5. 结论

1) 泗河13个监测断面共检测出浮游植物42属,其中硅藻门13属,占31.0%;蓝藻门6属,占14.3%;绿藻门19属,占45.2%;隐藻门1属,占2.3%;裸藻门2属,占4.8%;甲藻门1属,占2.4%。

2) 从表中可以看出,马家河下段,茅塔河下段、泗河、浮游植物多样性指数在1到2之间,赋分在60分左右,水质类别为地表水环境质量标准Ⅳ类,赋分为60分,水质受到污染;马家河上段、马家河水库、茅塔河上段、茅塔河水库,浮游植物多样性指数大于2,赋分在80至100之间,水质类别为地表水环境质量标准Ⅰ、Ⅱ类,赋分为80至100分,水质尚好。

3) 浮游植物多样性指数赋分与地表水水质类别赋分一致,浮游植物能直观地反映出水体质量变化,在水生态健康评价中具有重要意义。

4) 我们参考8篇研究浮游植物的文章,结果表明,大家用浮游植物多样性指数评价的水质优劣程度和用《地表水环境质量标准GB3838-2002》评价的水质优劣程度一致。

References 中华人民共和国水利部. SL/T 793-2020 河湖健康评估技术导则[S]. 北京: 水利水电出版社, 2020. 姚霞, 王正德, 李玉英, 等. 丹江口水库不同支流浮游藻类和附石藻类的比较研究[J]. 河南农业科学, 2012, 41(3): 82-84. 谭香, 夏小玲, 程晓莉, 等. 丹江口水库浮游植物群落时空动态及其多样性指数[J]. 环境科学, 2011, 32(10): 2875-2882. 张义宇. 高州水库浮游植物多样性与营养状态评价[J]. 广东水利电力职业技术学院学报, 2014(3): 26-30. 陈昊. 惠阳区试点水库健康评估分析及初步探讨[J]. 人民珠江, 2014(6): 134-136. 张文志. 显岗水库水生态状况评价及蓝藻发生风险等级评估[J]. 人民珠江, 2013, 34(2): 45-47. 李春永, 杨中兰. 阳宗海浮游植物群落与营养状态评价[J]. 人民珠江, 2013, 34(3): 20-23. 刘林峰, 周先华, 高健, 等. 神农架大九湖湿地浮游植物群落结构特征及营养状态评价[J]. 湖泊科学, 2018, 30(2): 417-430. 水利部水文局, 长江流城水环境监测中心, 等, 编著. 中国内陆水域常见藻类图谱[M]. 武汉: 长江出版社, 2012. 国家环境保护总局, 国家质量监督检验检疫总局. GB3838-2002 地表水环境质量标准[S]. 北京: 中国环境科学出版社, 2002.
Baidu
map