辽河铁岭段水生生物和微生物状况、评价及变化趋势

黄翠霞,王明艳

(1.铁岭师范高等专科学校,辽宁铁岭 112000;2.铁岭市环境保护监测站,辽宁铁岭 112000)

辽河是我国七大河流之一,东、西辽河于铁岭市昌图县福德店汇流后始称辽河。辽河铁岭段流经昌图县、开原市和铁岭县,在铁岭县珠尔山以南流入沈阳市,是辽宁省辽河流域的上游,在铁岭市境内全长170.1 km。通过对近年铁岭境内的珠尔山、三合屯和福德店3个辽河断面进行的水生生物浮游植物、微生物细菌总数、微生物粪大肠菌群监测结果的分析,评价辽河水质质量状况,分析辽河水质变化趋势及原因。

1 材料与方法

1.1 浮游植物样品的采集与检测

现场采集1 000 mL水样于塑料瓶中,立即加入15 mL鲁哥氏液固定。从野外采集并经固定的水样,带回实验室后进一步沉淀浓缩成30 mL的水样,装入定量玻璃瓶中保存,显微镜检测。

1.2 微生物样品的采集与检测

用预先在实验室经121℃高压蒸汽灭菌15 min的玻璃瓶,采集1 000 mL水样,密封带回。在实验室无菌超净工作台上进行无菌接种操作。细菌总数测定采用培养法,粪大肠菌群测定采用多管发酵法。

1.3 评价方法

1.3.1 Shannon-W iener多样性指数法 Shannon-W iener多样性指数是水体浮游植物群落物种数敏感度监测的重要指数之一,藻类的种类多样性指数能反映出不同环境下藻类个体分布丰度和水体污染程度,主要以藻类细胞密度和种群结构的变化为基本依据,判定湖泊营养状况、富营养化程度和发展趋势。其计算公式为:

式中:d—多样性指数值

s—种类数

ni—个体数

N—个体总数

生物多样性指数评定是在水体藻类实测结果基础上按等距分类法确定的,分为清洁、轻度污染、中度污染和重度污染4级。污染程度越高,藻类植物丰富度越低,个体分布越不均匀。同时采用《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)用于粪大肠菌群评价。评价标准见表1。

1.3.2 Kolkwiz-Marsson污水生物系统法 污水生物系统法是由Kolkwiz和Marsson于1909年提出,后经完善的一种用于河流污染、尤其是有机污染的一种监测方法。由于河流受污染后,在污染源下游的一段流程里会发生自净过程,即随着河水污染程度的逐渐减轻,生物的种类组成也随之发生变化,在不同的河段将出现不同的物种。根据生物种类组成将河流水质分为重污染、中度污染、轻污染和清洁水质4级,见表2。

表1 Shannon-W iener多样性指数法水生生物评价标准值表Table 1 The evaluated Standard and systematics ofmonitoring data

表2 KolKwiz和Marsson污水体系各带生化特征表Table 2 The Sewage System Eigenvalue of KolKwiz andMarsson

2 结果与分析

2.1 辽河铁岭段水生生物浮游植物状况

辽河铁岭段共检出浮游植物5门54种,其中绿藻门21种、硅藻门19种、蓝藻门10种、裸藻门2种、隐藻门2种;群落结构组成类型:绿藻-硅藻-蓝藻型;群落优势种为小环藻,隶属于硅藻门。辽河铁岭段浮游植物详细监测结果见表3。

辽河铁岭段各断面中,珠尔山断面浮游植物多年平均值最多,为2.1×107个/L,其次为三合屯断面为7.6×106个/L,福德店断面浮游植物数量最少,为5.6×106个/L。铁岭段平水期浮游植物数量最多,均值为2.8×107个/L;其次为丰水期,均值为1.0×107个/L;枯水期浮游植物数量最少,均值为6.7×106个/L。辽河铁岭段各年度浮游植物数量变化情况:2003年、2005年浮游植物数量较多,分别为2.0×107个/L、1.7×107个/L;2004年、2006年浮游植物数量较少,分别为7.3×106个/L、2.0×106个/L。

2.2 辽河铁岭段浮游植物评价结果

浮游植物多样性指数值大小反映着水质状况,多样性指数值愈高,表明水质愈好;反之水质污染程度愈重。由表4可见,2003年至2007年辽河铁岭段全河段多样性指数值为2.44,属轻污染级。各断面同属轻污染级,其中三合屯断面污染较重,多样性指数值为2.27;珠尔山次之,多样性指数为2.31;福德店污染较轻,多样性指数值为2.66。各水期中,平水期污染最轻,多样性指数值为2.73,属轻污染;丰水期次之,多样性指数值为2.62,属轻污染;枯水期污染较重,多样性指数值为1.96,属中污染。各年度中,2003年至2007年各年多样性指数值均在2～3,同属轻污染级,2005年多样性指数值为2.66,污染最轻。

表3 辽河铁岭段浮游植物监测结果统计表Table 3 The Statistics ofAlant Plankton Creature ofLiaoHe river of TieLing City

表4 辽河铁岭段浮游植物评价结果统计表Table 4 The evaluated of alant plankton creature ofLiaoHe river of TieLing city

2.3 辽河铁岭段微生物状况

从表5看出,辽河铁岭段粪大肠菌群状况:全河段粪大肠菌群5 a均值为6 849个/L,不超标。各水期、各年度粪大肠菌群均小于40 000个/L,均不超标。辽河铁岭段细菌总数状况:全河段细菌总数均值为2.5×105个/mL。各断面中,三合屯断面污染最重,为7.0×105个/mL;珠尔山断面次之,为5.9×104个/mL;福德店断面列第三位,为7.9×103个/mL。各水期中,丰水期污染较重,枯水期次之,平水期污染较轻。各年度中,2005年污染较重,为9.5×105个/mL;2003年次之,为1.1×105个/mL;2004年污染较轻,为7.6×103个/mL。

表5 辽河铁岭段微生物监测结果表Table 5 The Statistics ofmicroorganis m Of ofLiaoHe river of TieLing City

2.4 辽河铁岭段细菌总数评价结果

2003年至2007年,辽河铁岭段细菌总数均值为2.5×105个/mL,大于10万个/mL,属中度污染。各断面中,福德店、珠尔山断面细菌总数均小于10万个/mL,属轻污染级;三合屯断面细菌总数大于10万个/mL,属中度污染。各水期中,丰水期细菌总数均值为6.9×105个/mL,属中度污染;枯水期、平水期细菌总数分别为3.4×104、2.2×104个/mL,属轻污染级。各年度中,2003年、2005年、2006年和2007年细菌总数均大于10万个/mL,属中度污染;2004年细菌总数小于10万个/mL,属轻污染级。辽河铁岭段福德店、三合屯和珠尔山3个断面水质生物综合评价结果均为轻度污染。

3 结论与讨论

从历年细菌总数统计结果看,除2005年数值异常(9.5×105个/mL)外,辽河铁岭段细菌总数有逐年增加趋势。另外,从历年粪大肠菌群数量统计结果看,逐年增加趋势明显。总体来说,辽河铁岭段水环境质量正在逐年下降。

辽河铁岭段水环境质量下降的主要原因是上游来水量减少,导致污染物浓度增加。铁岭市上游地区工农业生产及生活用水正在逐年增加,致使辽河干流水量不断减少。据统计,辽河流域近年用水量较上世纪末增加1倍,已接近辽河流域水资源总量,特别是昌图县福德店水文站自2000年以来已连续多年出现断流。其次是辽河流域城镇化和工业化水平提高的同时,相应的水环境保护和水污染防治措施没有及时跟上,造成辽河干流水污染加剧。减缓辽河水污染和改善水环境质量,要从多方面入手,一是适时开展松辽流域水资源保护论证,重新修编辽河流域水资源综合开发利用规划,以实现增加辽河水量,稀释污染物浓度,遏制水环境质量下降趋势;二是制定全流域节水政策和措施,严格执行行业用水定额标准,特别是要适当减少农业灌溉用水和防止地下水超采;三是加强全流域污水处理厂建设,减少主要污染物的排放,减轻工业废水和生活污水对河流水质的污染。

[1] 铁岭市环境保护局.铁岭市环境质量报告书(2000-2005年度)[M].

[2] 林碧琴,谢淑琦.水生藻类与水体监测[M].沈阳:辽宁大学出版社,1988.

[3] 谷海萍.辽河铁岭段及其支流水质现状分析[J].环境研究与监测,2005,(2):17-18.

[4] 李俊文.辽河铁岭段水污染对生态环境的影响及防治措施[J].地下水,2007,(5):93-94.

[5] 王明艳.铁岭市柴河水库水生生物状况评价及对策[J].黑龙江环境通报,2006,(3):59-61.