李华玲,周 莉
(南宁市环境保护监测站,广西 南宁 530012)
河流建设大坝后,水库按照社会经济效益原则和既定的调度方案实施调度,改变了原有河流的周期性水文过程,使水文过程趋于均一化,也改变了自然水文情势的年内枯丰周期变化规律,影响了水体的生态过程[1]。
浮游植物的群落组成、优势种和多样性以及现存量 (密度和生物量)是水质污染状况和营养水平的重要标志。研究一个水库的浮游植物群落结构是了解该水库生态系统结构的基础。浮游植物群落是浮游群落动态的重要特征,判断水体富营养化的关键指标之一[2]。
大王滩水库是一座以防洪、灌溉为主,结合发电、养殖、供水和旅游等综合功能的大 (II)型水利工程,水库总库容6.38亿m3。大王滩水库是南宁市境内重要大型水利综合枢纽之一,不仅要发挥其防洪、灌溉、发电等功能,还要被打造成为南宁市重要的备用水源地,为保障南宁城市饮水安全增添一个“安全阀”。大王滩水库虽未发生过大规模的藻类“水华”事件,但因水质变差,库区每年的1月、12月份均有不同程度的死鱼事件发生,经济损失严重,也影响库区流域的社会稳定。本文对大王滩水库浮游植物的组成与分布进行研究,探讨浮游植物群落种类组成与数量的分布特征,为大王滩水库大规模的生物治理和工程治理提供依据。
大王滩水库水流自南向北流,本研究选取大王滩那花村、美女山、那枧村荔枝岛、三副坝那枧村、水库中心、龙珠岛6个采样点于2011年8、9、10月分别采样,用于浮游植物定性和定量分析。
用于定性分析、定量分析的水样加入1.5%鲁哥氏液固定,防止时间过长引起藻体变形。鲁哥氏液:碘化钾20g溶于200ml含20ml冰醋酸的蒸馏水中,加入碘10g。1%碳酸镁悬浮液:100ml蒸馏水中加入1.0g细粉末碳酸镁[4]。
1.3.1 浮游植物的定性分析
本次水体浮游植物活体样品采集使用25″浮游生物网,在水面下0.5m深处作“∞”字型缓慢拖动数分钟,放入标本瓶,贴上标签,带回实验室置于生物微镜 (Motic)下,10×40倍观察,并进行种属鉴定。种类鉴定参照《中国淡水藻类》[3]。
1.3.2 浮游植物的定量分析
将采集的1L水样中,分别加入鲁哥氏碘液(15ml/L)固定,贴上标签,带回实验室待分析。固定后样品浓缩至30ml后,将其充分摇匀,吸取0.1ml于0.1ml计数框内计数100个视野,生物显微镜下用10×40倍进行计数,每个样品计数2片取平均值,如两片计数相差较大再计数1片[4]。
2011年秋季大王滩水库浮游植物种类繁多,共检出6门,24属,28种,其中蓝藻门7种,占细胞种类的29.17%;绿藻门16种,占细胞种类的66.67%;硅藻门2种,占细胞种类的8.33%;甲藻门1种,占细胞种类的4.17%;隐藻门2种,占细胞种类的8.33%;硅藻门2种,占细胞种类的8.33%。大王滩水库秋季以蓝藻门的细鞘丝藻,绿藻门的空球藻为优势种。
表1 大王滩水库秋季浮游植物名录
从监测结果看,总体上8月到10月,各点藻类密度变化不大,主要是由于秋季这几个月气温和日照条件基本相同。但水平分布上龙珠岛>那枧村荔枝岛>水库中心>三副坝那枧村>那花村>美女山。从垂直分布角度看,由于水温随深度加大而降低,日照也随深度加大而减少,因此,藻类密度也随水深的加大而减少,但从斜温层往下,藻类密度相差不大。
本次监测的几个点位的浮游植物细胞密度都处于较高的水平,说明大王滩水库藻类生物量大,按国内有关评价湖泊富营养标准:个体数>10×105个/L即为富营养,大王滩水库的藻类已大大超过富营养水平。尤其是龙珠岛,藻类生物量>1000万个/L,其他几个点位也都在500万个/L以上。其中蓝藻门细胞密度最大,在大王滩水库浮游植物中占绝对优势,占67.30%。绿藻门、硅藻门、隐藻门、甲藻门分别占9.37%、2.21%、1.92%和0.35%。表明大王滩水库属蓝绿藻型水库,秋季蓝藻门占绝对优势。
大王滩水库秋季浮游种类丰富,而且藻类密度大,已大大超过富营养水平,尤其是龙珠岛,藻类生物量>1000万个/L,其他几个点位也都在500万个/L以上,主要是蓝藻门的细鞘丝藻占优势。因此,无论从藻类生物量看还是从优势种看,大王滩水库秋季都可判定为富营养状态。
大王滩水库生物监测结果表明,大王滩水库秋季浮游植物密度相当大。藻类的生长受水中氮、磷、光照强度、温度、pH值、浑浊度、溶解氧等多种环境因素的影响,这些因素的共同作用,导致了水体中藻类数量和优势藻中的季节性变化。大王滩水库一是秋季气温高,日照充足;二是地面径流大,多类污染物随之带入湖中,虽然水环境容量加大,但富营养物质也同时增大,适宜的气候,为藻类快速增长提供了条件;三是网箱过度养殖及周边生活源的长期排放带入大量污染物,导致氮磷浓度增大;四是历史原因造成水库在过去十几年间接收大量工业废水,也使污染物在库底沉积,再通过沉积物的慢慢释放,影响水库水质,从而影响藻类的生长。一般认为氮含量高出0.2mg/L,磷含量高出0.02mg/L的水体已属富营养化,这对藻类的生长有利。本次监测结果显示氮磷含量远高于此值,因此大王滩水库秋季浮游植物密度较大,呈现富营养化。在一个已经呈现富营养化的水体中,生态平衡已经被破坏,加上对水库野生鱼类和生物的无限制捕捞,大王滩水库野生鱼数量已非常少,浮游动物和鱼类显然已经控制不了浮游植物的大量繁殖。根据大王滩水库的水流方向,在中心库区附近水域近乎成了一个死水湾,加上近期干旱少雨,水体交换量少,上游漂移来的浮游植物在这里聚集,污染物也在这里沉积,这些都加剧了富营养化的程度。
对大王滩水库秋季水体浮游植物的研究结果表明,秋季大王滩水库主要是蓝藻门的细鞘丝藻占优势,属蓝绿藻型水库。垂直分布上,表层浮游植物密度大大高于底层密度,斜温层与水底浮游植物密度相差不大,水体温度的分布决定了大王滩水库秋季水体浮游植物的垂直分布。从藻类生物量和优势种看,大王滩水库秋季可判定为富营养状态。
[1]盛海燕.亚热带大型河流型水库—富春江水库浮游植物群落及其与环境因子的关系 [J].湖泊科学,2010,22(2).
[2]金相灿,屠清瑛.湖泊水库富营养化调查规范 (第二版)[M].北京:科学出版社,1990.
[3] 胡鸿钧,魏印心.中国淡水藻类——系统、分类及生态[M].北京:科学出版社,2006.
[4]本书编委会.水和废水监测分析方法 (第四版)[M].北京:中国环境科学出版社,2002.