抚河河口富营养化现状评价

钟荣华，董 磊，黄德娟，金卫根，张红英，刘自强

(1.云南大学亚洲国际河流中心，云南 昆明 650091;2.云南大学生态学与地植物学研究所，云南 昆明 650091;3.东华理工大学生物系，江西 抚州 344000)

·解析评价·

抚河河口富营养化现状评价

钟荣华1，3，董 磊2，黄德娟3，金卫根3，张红英3，刘自强3

(1.云南大学亚洲国际河流中心，云南 昆明 650091;2.云南大学生态学与地植物学研究所，云南 昆明 650091;3.东华理工大学生物系，江西 抚州 344000)

2009年4—5月对抚河下游分流处及河口进行浮游生物及水质状况的调研，基于优势种评价法和污水生物系统法并结合化学评价对其富营养化状况进行评价。共检出11大类，230种浮游生物。生物优势种评价法与化学营养状况指标法分析均表明，抚河下游分流处、东支河口和西支河口水体均呈富营养型。污水生物系统评价结果表明，抚河下游分流处水体介于多污染带与β中污带之间;东支河口水体介于多污染带与β中污带中间;西支河口水体处于多污染带。与分流处相比，河口浮游生物密度激增，还增加了金藻、黄藻、甲藻等浮游植物种类，说明河口富营养化程度比分流处严重，其中金溪湖处河口营养化程度最严重。

富营养化;抚河河口;生物学评价;化学评价

水资源是人类和其他生物生存与繁衍的基础物质，具有功能的多样性和不可替代性。随着城市化、工业化步伐的加快和人口的大量集中，工业废水、农田灌溉和生活污水的排放加快了水体的污染，水体富营养化是全国各地河流、湖泊普遍面临的一个严重问题［1-4］。浮游生物是水生生态系统的重要组成部分，其群落结构、优势种和多样性以及现存量(密度和生物量)是判断水质污染状况和营养水平的重要标志，是鱼类的天然饵料基础，水体富营养化将直接影响水体渔业及养殖业产量［5-9］。因此对水体营养状况的判定，可以为富营养化防治提供重要依据，对渔业和经济的可持续发展都具有重要意义。抚河是鄱阳湖水系主要河流之一，其水质直接影响鄱阳湖的生态安全，研究抚河河口水体富营养化对抚河乃至整个鄱阳湖流域的水质保护和生态维持均具有重要意义。近年来对抚河河口水生态、环境的研究鲜有报道，黄德娟等对抚河流域中上游的水生态、环境进行过研究［10，11］。笔者于2009 年 4—5 月对抚河下游分流处及河口的浮游生物及水质状况进行调研，基于优势种评价法和污水生物系统法对其水生生态环境进行评价，以期为有关部门保护和改善抚河水环境、治理水污染提供参考依据。

1 研究区概况

抚河是江西省第二大河流，属长江流域，鄱阳湖水系，位于江西省东部，东邻福建，南与赣州地区毗连，西通吉安、宜春，北临鄱阳湖，发源于广昌，经南昌入鄱阳湖，干流全长349 km，全流域面积为17 185.7 km2，抚河水系有10 km以上长度的支流共52条。抚河流域属热带湿润季风气候区，气候温和，雨量充沛。流域内年平均气温为16.9～18.2℃，最高气温为42℃，最低气温为-11℃。全流域历年平均降水量为1 659～1 930 mm，年平均蒸发量为 1 343 ～1 600 mm［12，13］。

抚河下游经丰城市、进贤县、南昌县之后分为两支。右支入青岚湖，左支流入金溪湖之后向北流经余干县，分两支汇入鄱阳湖。作为抚河的河口入湖，青岚湖和金溪湖均系鄱阳湖流域，为鄱阳湖众多卫星湖之一。青岚湖(内湖)位于江西省南昌市进贤县北部三里乡，与城区紧密相连。环青岚湖片区控制范围东西长约9.6 km，南北长约4.8 km，总面积46 km2，其中水域面积约15 km2。紧靠进贤县城，通过幸福港与军山湖相通，北面有英山大堤与外青岚湖相隔，水位稳定。湖水面积约13 km2。距县城中心3 km。金溪湖位于江西省南昌市进贤县七里乡。

2 研究方法

2.1 采样点设置

根据抚河下游分流处(礁石坝)和两个河口处的自然形态及生态特点分别随机设置5个采样点。采样点水面位置布设见图1。2009年4—5月对浮游动植物群落进行调查与分析。每个站点采样5瓶，每瓶1 L，分别用于浮游生物的活体观察、浮游植物和浮游动物的定性和定量分析，并同步测定水中总氮、总磷和高锰酸钾指数［14］。

2.2 水样采集与预处理

水样采集包括定量和定性采集两个过程，与之相对应的水样分析也包括定量和定性分析过程。具体的水样采集和分析方法见参考文献［10］和［15-18］。

图1 研究区水系及采样点位置

2.3 水体富营养化评价方法

2.3.1 生物评价法

(1)优势种评价法

一般情况下水体中各种水生生物的数量相对稳定。当水体发生富营化时，浮游植物中某些属类将因得到充足的氮、磷等营养物质而大量繁殖，而另一些属类的相对数量则有明显减少的趋势。不同营养状态的水体中存在不同的生物种类，特别在优势种方面差异明显。以与富营养化关系最密切的浮游植物来说，贫营养型湖泊中以金藻、黄藻类为主;中营养型湖泊中常以甲藻、隐藻、硅藻类占优势;富营养型湖泊则常以绿藻、蓝藻占优势［6］。

(2)污水生物系统法

德国学者KOLKWITZ和MARSON按生物对不同污染程度的耐受量进行分类，提出了一个用生物指示水质污染程度的系统，称为污水生物系统(Saprobic System)［1，3］。这个系统按水体受污染程度和自净过程，划分成4个互相连续的污染带，每一个包含着各自独特的生物。KOLKWITZ和MARSON的污水生物系统，除有文字说明外，还有指示生物种的表，他们使用的指示生物主要是藻类，其中我国常见的部分指示种类见文献［14］。

2.3.2 化学评价法

辽宁大学生物系提出了营养型判定值(E)法，以与水体富营养化关系密切的3个主要因子(总氮，总磷，高锰酸盐指数)作评价参数，E值等于2- 4为中营养型，4- 8为富营养型［19］。其计算公式如下:

式中:分子——实测的总氮、高锰酸钾值盐指数、总磷的数值;分母——评价标准，按照水库水质营养型等级划分标准，取中营养型标准分别为0.2 mg/L，3 mg/L和 0.02 mg/L;K——加权系数，取值为0.5。

3 结果与分析

3.1 生物监测结果

分流处(礁石坝)、东支河口(青岚湖)和西支河口(金溪湖)共检出11大类，230种浮游生物。其中，分流处96种、东支河口107种、西支河口132种。详见表1。

表1 生物检测结果

结果表明，与下游分流处(礁石坝)相比，抚河河口的浮游生物密度有较大幅度增加。其中西支河口(金溪湖)的浮游生物密度又远大于东支河口(青岚湖)。

3.2 生物学评价结果

从各监测样点的浮游生物计数结果可以看出，与分流处相比，河口浮游生物密度激增，还增加了金藻、黄藻、甲藻等浮游植物种类，说明河口富营养化程度比分流处严重。

3.2.1 礁石坝营养型评价

根据优势种评价法，在礁石坝观察到的浮游藻类优势种中，既有中营养型指示种如小环藻、脆杆藻、鼓藻等，也有富营养型指示种如铜绿微囊藻、针杆藻、颤藻、水华鱼腥藻等。总体看来礁石坝处主要以富营养型指示种占优势，如铜绿微囊藻、尺骨针杆藻、湖生颤藻等。因此单从优势种分析可判定其营养类型为富营养型。

根据污水生物系统评价法，在礁石坝观察到的浮游生物中，既有多污染带种类的鱼腥藻、铜绿微囊藻、绿色裸藻、颤藻，也有β中污带种类的剪形臂尾轮虫、短尾秀体溞、蚤状溞、沟渠异足猛水蚤。可见礁石坝处水质介于多污染带与β中污带中间。

3.2.2 青岚湖处河口营养型评价

根据优势种评价法，在此河口观察到的浮游藻类优势种中，既有中营养型指示种如脆杆藻、角星鼓藻、鼓藻等，也有富营养型指示种如铜绿微囊藻、针杆、颤藻、鱼腥藻等。总体看来礁石坝处主要以富营养型指示种占优势，如铜绿微囊藻、尺骨针杆藻、湖生颤藻、直链藻等，其中铜绿微囊藻和直链藻在水体中占据较大优势。因此单从优势种分析可判定其营养类型为富营养型。

根据污水生物系统评价法，在青岚湖河口观察到的浮游生物中，既有多污染带种类的鱼腥藻、铜绿微囊藻、裸藻、颤藻，也有β中污带种类的剪形臂尾轮虫、蚤状溞、沟渠异足猛水蚤、美丽网球藻、草履虫。可见青岚湖处水质介于多污染带与β中污带中间。

3.2.3 金溪湖处河口营养型评价

根据优势种评价法，在此河口观察到的浮游藻类优势种中，既有中营养型指示种如脆杆藻、小环藻、角星鼓藻、鼓藻等，也有富营养型指示种，如铜绿微囊藻、针杆藻、颤藻、鱼腥藻等。总体看来金溪湖处主要以富营养型指示种占优势，如铜绿微囊藻、尺骨针杆藻、颤藻、直链藻、裸藻等，特别是“水华”的元凶微囊藻和直链藻在水体中占据较大优势。因此单从优势种分析可判定其营养类型为富营养型。

根据污水生物系统评价法，在金溪湖河口观察到的浮游生物中，既有多污染带种类的鱼腥藻、铜绿微囊藻、裸藻、颤藻、廉形纤维藻，也有β中污带种类的剪形臂尾轮虫、多刺裸腹溞、蚤状溞、沟渠异足猛水蚤、美丽网球藻，还出现α中污染带的小球藻、转轮虫、锥尾水轮虫。可见金溪湖处水质介于多污染带与中污带中间。其中多污染带种类不管是数目还是种类上都占较大优势，故该河口水质可认为是处于多污染带。

3.3 化学评价(营养状况指标法)结果

以3个采样位置E的平均值作为抚河河口的总氮、总磷的平均浓度，监测评价结果见表2。

表2 主要营养元素监测结果

礁石坝、青岚湖、金溪湖E分别等于5.98，6.83，7.24。E值在4至8之间，故3个采样点水体均为富营养型。

4 讨论与结论

4.1 讨论

生物监测结果表明研究区浮游生物密度与种类的变化规律为:从礁石坝分流，沿河下游浮游生物密度与种类有明显增加，这主要与沿岸轻、重工业和水产养殖的不断发展有较大关系。其中西支河口(金溪湖)较之东支河口(青岚湖)，浮游生物密度与种类都有较大幅度的增加，这与西支河口河床窄，流量小，且又经过南昌市工业区，污染较为严重有关。

该文对河口水环境采用3种方法进行富营养化评价，生物评价结果显示其优势种主要是富营养型指示种和多污染带 中污染带指示种，说明河口水体营养类型为富营养型;化学评价法所得的评分值均不超过8，范围在4～8，说明其营养类型为富营养型。虽然3种评价方法得出的结论不完全一致，所反映出的河口营养状态有一定差别，但均表明河口已呈富营养状态。利用生物资料评价属于定性评价分析，该法简便、直观、通俗易懂，评价结果基本能反映湖泊的营养状况。但是，由于影响水体中优势种类的因子甚多，同一优势种类也可反映不同营养类型，而且受人为因素影响较大，主观性强。化学评价法则属于定量评价分析，将理论和实践结合起来，弥补了定性评价的一些不足。综合评价水体的富营养化程度，除了建立合理的指标体系外，确定各因子之间的权重分配非常关键，因为各因子对水体富营养化的贡献并不一致，而在富营养化程度的评价过程中需要计算出评价指标的相对重要性，即确定每个因子的权值，从而保证评价的客观性与准确性。因此，在水体富营养化评价方法上建议采用更加综合、有效的营养指数法，适当地附以生物评价进行定性评价分析，才能较为全面准确地反映水体营养状况。

该项研究对研究区浮游生物进行了生态调查，并根据这些项目的调查结果进行了富营养化评价，掌握了抚河河口水体的营养状态，对于抚河水体污染的大规模治理具有一定的理论意义。但由于时间、经费受限，该项研究未能继续2009年5月份以后的调查分析，不能反映研究区全年的水质变化情况。且在浮游生物的计数时，没有对各个门及优势种(属)进行单独计数，不能完全反映研究区内浮游生物的分布特性。另外，由于仅选取礁石坝、青岚湖和金溪湖3个站点进行调查，也没有对不同水层分别进行分析比较，所得到的监测数据可能不能全面准确地反映研究区总的营养状态。在今后的工作中，应尽量增加采样点和采样频率，并在浮游生物计数时进行分类计数，还应记录采样之前一段时间的天气情况，以便进行比较。因此该研究还存在诸多不足，有待日后完善。

4.2 结论

根据上述分析得到以下主要结论:

(1)共检出11大类，230种浮游生物。其中，抚河下游分流处(礁石坝)96种、东支河口(青岚湖)107种、西支河口(金溪湖)132种。

(2)生物优势种评价法与化学营养状况指标法分析均表明，抚河下游分流处、东支河口和西支河口水体均呈富营养型。

(3)污水生物系统评价法评价结果表明:抚河下游分流处水体介于多污染带与β中污带之间;东支河口水体介于多污染带与β中污带之间;西支河口水体处于多污染带。

(4)与分流处相比，河口浮游生物密度激增，主要是蓝藻、绿藻、硅藻3大门类的浮游植物和轮虫、枝角类等浮游动物的大量繁殖，其他浮游生物的种类和数量都较少。河口还增加了金藻、黄藻、甲藻等浮游植物种类，但密度不大，说明河口富营养化程度比分流处严重，其中金溪湖处河口营养化程度最严重。

［1］ KOLKWITZR，MARSSON M.Ökologie der tierischen Saprobien.Beiträge zur Lehre von der biologischen Gewässerbeurteilung［J］.Internationale Revue der Gesamten Hydrobiologie und Hydrographie，1909，2(1- 2):126- 152.

［2］ MCCORMICK P V，CAIRNS J.Algae as indicators of environmental change［J］.Journal of Applied Phycology，1994，6(5):509- 526.

［3］ 张爱军，邓义祥.试论藻类在水体污染监测中的运用［J］.环境与开发，1999(1).

［4］ 孔繁翔，曹焕生，谭啸.水华蓝藻复苏的研究进展与水华预测［J］.环境监控与预警，2010，2(1):1- 4.

［5］ KAMENIR Y，DUBINSKY Z，ZOHARY T.Size structure stability of phytoplankton in a meso-eutrophic subtropical lake［J］.Hydrobiologia，2004，520:89- 104.

［6］ 邓春凯.生物的指示作用与水环境［J］.环境保护科学，2007(4):114- 117.

［7］ 韩宏蕾，施心路，白昕.微型生物在水质监测中的作用和意义［J］.环境科学与管理，2007(5):147- 150.

［8］ WANG C，LI X，LAI Z，et al.Seasonal variations of Aulacoseira granulata population abundance in the Pearl River Estuary［J］.Estuarine，Coastal and Shelf Science，2009，85(4):585- 592.

［9］ DAVIES J M，NOWLIN W H，MATTHEWS B，et al.Temporal discontinuity of nutrient limitation in plankton communities［J］.Aquatic Sciences-Research Across Boundaries，2010，72(4):393- 402.

［10］ 黄德娟，杨薇，罗明标，等.抚河文昌桥段水生生态环境现状评价［J］.安徽农业科学，2008(26):11510- 11511.

［11］ 黄德娟，黄德超，徐卫东，等.抚河源头水生生态环境评价［J］.安徽农业科学，2010(4):1999- 2000.

［12］ 熊小琴，胡魁德.抚河流域水文特性分析［J］.江西水利科技，2004(2):105- 110.

［13］ 高柏，卫忠元，徐卫东.抚河流域水污染现状及可持续发展对策［J］.中国农村水利水电，2005(11):49- 50.

［14］ 国家环境保护总局水和废水检测分析方法编委会.水和废水检测分析方法［M］.4版(增补版).北京:中国环境科学出版社，2006.

［15］ 韩茂森.淡水浮游生物图谱［M］.北京:中国农业出版社，1980.

［16］ 沈韫芬.原生动物学［M］.北京:科学出版社，1999:675.

［17］ 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，2006:1023.

［18］ 尤洋.常见浮游生物图谱［J］.科学养鱼，2007(10):87.

［19］ 刘冬燕，赵建夫，张亚雷，等.富营养水体生物修复中浮游植物的群落特征［J］.水生生物学报，2005(2):177- 183.

Assessment on Europhication of Fuhe River Estuary

ZHONG Rong-hua1，3，DONG Lei2，HUANG De-juan3，JIN Wei-gen3，ZHANG Hong-ying3，LIU Zi-qiang3
(1.Asian International Rivers Center of Yunnan University，Kunming，Yunnan 650091，China;2.Institute of Ecology and Geobotany of Yunnan Universityy，Kunming，Yunnan 650091，China;3.Department of Biology，East China Institute of Technology，Fuzhou，Jiangxi 344000，China)

The plankton community and water quality in Fuhe River estuary was investigated from April to May 2009.Based on the dominant species evaluation method and Saprobic System，combined with chemical assessment to evaluate the eutrophication of Fuhe River estuary.A total of 230 species plankton，which belong to 11 categories were identified.The dominant species method and Nutritional status of chemistry Index indicated that fall of the monitoring points tookon europhication.Saprobic System research shown that the forks of Fuhe River downstream and east branch estuary are between multi-pollution zone and β-mesosaprobic zone，while west branch estuary was in multi-pollution zone.Compare with the diversion，there were much more species and higher density in estuary.Estuaries also increased Chrysophyta，Xanthopyta and Pyrrophyt.These shown estuary europhication degree was heavier than Jiaoshi Dam，especially west branch estuary.

eutrophication;Fuhe River Estuary;biological evaluation;chemical evaluation

X826

A

1674- 6732(2012)-04- 0046- 05

10.3969/j.issn.1674- 6732.2012.04.011

2011- 05- 11;

2012- 04- 17

江西省教育厅科技项目(GJJ10497)。

钟荣华(1987—)，男，硕士研究生，主要从事水文水利、河流水生态研究。

(本栏目编辑 陆 敏)