厦门市饮用水原水中藻类变化特征研究

迟万清

（国家海洋局第一海洋研究所，山东 青岛266061）

何小燕，唐 凯，周生辉，何文龙

（厦门理工学院水资源环境研究所，福建厦门361024）

水体富营养化导致饮用水水源地藻类过度生长，藻类在代谢过程中不断分泌和产生出各种具有异味的次生代谢产物，严重影响饮用水水质，由藻源次生代谢产物引起的水体异味问题日益引起人民的关注［1－4］。

研究表明，大部分致嗅化合物是活藻释放的［5］，如土臭素 （Geos min，GSM）、2－甲基异莰醇 （2－MIB）等，同时也会生成一些无臭的致臭物质的前体物质［6］。藻类死亡后胞内臭味化合物释放进入水中；死亡的藻细胞可作为放线菌等细菌的食物，放线菌可产生臭味化合物。几乎所有的浮游藻类都会产生异味物质，异味以鱼腥味、土霉味最为普遍。此外，藻类对水质、滤池、管网等造成不利的影响，给水厂生产带来了许多危害，且对给水处理和水质产生重要影响［7］。

厦门市高殿自来水厂是厦门地区供水规模最大的一家自来水厂 （供水能力为60万m3／d）。厦门市高殿自来水厂主要采用的是折板反应池、平流沉淀池、V型滤池等制水工艺，消毒剂为二氧化氯。2008年入秋后因雨水少、水量偏枯，河流自净能力弱化，加上2009年1月中旬气温异常上升，诱发一些库区甲藻和绿藻疯长，局部水华爆发。水华突发导致饮用水异嗅次生产物直接威胁漳州、厦门水源的安全，对饮用水安全提出了严峻的挑战。因此，对厦门市饮用水原水中藻类种属与藻类数量的变化规律进行了研究，以期为水厂有效了解藻类及去除异嗅味提供参考。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

主要仪器有25号浮游生物网 （网孔大小0.112 mm）、有机玻璃采样瓶4L、塑料水样瓶 （1.5L、500 ml）、莱卡显微镜 （DM2500）、藻类计数框 （武汉水生所）等。

鲁哥氏液：将20g碘化钾溶于200 ml冰醋酸 （10%）中，溶解后再加入碘10g，溶解后贮存于密闭的棕色试剂瓶中，避光保存。

1.2 水样采集及处理

水样自2012年4月至2013年3月为年周期，每月采集1次水样。

水样取样点均设于江东原水和北溪原水在水厂管道出水容易进行藻类捞取的地方。采用浮游生物网在水面表层呈8字形缓慢捞取，将网内浓缩液置于100 ml塑料瓶中，带回实验室镜检。鉴定参考 《中国淡水藻类》［8］和 《福建省大中型水库常见淡水藻类》［9］。

水样处理：用采水瓶取原水1L，加入10 ml鲁哥试剂固定，带回实验室后将采集的水样轻轻摇匀后，静置48h浓缩。用虹吸管小心吸走上清液，必须避免搅动和吸出浮在表面及沉淀的藻类，用少量吸出的上清液或纯水洗沉淀杯2～3次，一并转入标本瓶并定容至50 ml。

1.3 藻类计数

采用藻类计数框计数。单细胞按细胞计数，群体先计算代表不同体积时的细胞数，再根据群体体积大小分别计算个体数，最后换算成细胞数。丝状体先计算出平均一个个体的细胞数，再以个体数换算成细胞数。

将50 ml沉淀液充分摇匀，快速地吸出0.1 ml放入藻类计数框中，在400～600倍的倍数下计数100个视野。计数2遍，如2次计数结果相差15%以上，需进行第3遍计数，取其中相近2遍的平均值。

1L水样中藻类的总量按下式确定：

式中：N为1升原水中浮游藻类数量，个／L；A为计数框面积，mm2；A1为计数面积，mm2；Vs为1L水样中沉淀浓缩后的体积，50 ml；Va为计数框体积，0.1 ml；n为计数的藻类数量。

1.4 多样性指数计算

Mar galef多样性指数［10］计算公式为：

式中：d为多样性指数；S为水样中藻类种数；N为水样中藻类个体数。

在用d值进行水质污染评价时，按以下标准评定：d＝0时，严重污染；d＝0～1，重度污染；d＝1～2，中度污染；d＝2～3时，轻度污染；d＞3时，清洁。

2 结果与分析

2.1 江东原水中藻类特征

江东原水2012～2013年不同时间点的藻类种属和含量测定结果详见表1。

表1 江东原水藻类含量

从表1可以看出，江东原水2012～2013年期间浮游植物绿藻为优势藻，每个月采集的水样均有检出。江东原水2012～2013年度浮游植物组成以绿藻门的十字藻和栅藻占绝对优势，2012年4月至2012年10月数量较多，且2012年2月衣藻密度达到最大值，为1.68×105个／L，而隐藻、金藻含量都很少，甲藻未检出。

蓝藻中的微囊藻和颤藻可以产生腐败味、霉味、青草味，其产生嗅味代谢物的界限浓度分别为5.3×105个／ml和5.3×106个／ml，调查中微囊藻和颤藻均低于产生嗅味的界限浓度，但是颤藻和微囊藻可以产生藻毒素，如微囊藻毒素－LR、RR、YR、L W和LF等，易对饮用水水质安全造成威胁。

硅藻中的小环藻和针杆藻分别可以产生鱼腥味和青草味，其产嗅界限浓度分别为2.2×105个／ml和3.0×105个／ml，调查中2013年1月份小环藻最高浓度为1.3×104个／L，低于产生嗅味的界限浓度。

2.2 北溪原水浮游植物特征

北溪原水2012～2013年不同时间点的藻类种属和含量测定结果详见表2。

表2 北溪原水水体藻类含量

从表2可以看出，北溪原水2012～2013年期间的藻类调查中以绿藻含量最多，绿藻门中小球藻和栅藻占绝对优势，2012年4月至2012年10月数量较多，且2013年2月衣藻达到最大浓度，为3.7×104个／L，绿藻中衣藻可以产生芳香味和鱼腥味，因此需要引起注意。蓝藻中有颤藻检出，但是仅在2012年11月和2013年3月检出2次。隐藻、金藻含量都很少，有甲藻检出。水体中偶然性出现了甲藻，该藻可能产生甲藻毒素，同样威胁饮用水安全。

2.3 原水中藻类含量变化性分析

调查期间藻类数量变化很大，有些藻类只在某一段时间出现，调查期间藻类的总量分布如图1所示。由图1可知，在调查期间江东原水和北溪原水中检出的藻类数量不是很多，在冬春季节藻类个数较多，2013年2月份江东原水藻数达3.76×105个／L，由于处于亚热带，说明从1、2和3月份原水藻类进入生长状态，为藻类生长提供了良好的水温条件。从图中曲线的走向来看，水库中藻类数量的变化较大。

各采样点均未检出等产MC的藻类。其中江东原水藻类种类较为丰富，藻类密度较大，最高达到3.76×105个／L；北溪原水整体上看藻类种类较少，且藻类密度较小。

江东原水和北溪原水种属个数的Mar galef多样性指数分别为2.88～3.48，3.18～4.90，这表明水质处于轻度污染和较为清洁。

从浮游藻类生物量方面对水源水进行评价，根据国家环保局 《水生生物监测手册》规定，在水体富

图1 藻类总量曲线变化

营养化调查评价中，通常以水中浮游藻类个体数量计，水体中藻类的密度小于3×105cells／L为贫营养，3×105～5×105cells／L为中营养，大于10×105cells／L为富营养［11］。根据上述调查结果可知，江东原水和北溪原水处于贫－中营养水平。

3 结论

对厦门市2012～2013年期间的江东原水和北溪原水进行了调查，在全部采样点中，共发现厦门市主要水源水中藻类分别隶属于7个门，原水中以绿藻为主，江东原水整体上且藻密度较大于北溪原水。根据指示藻类标准初步鉴定江东原水和北溪原水属于贫－中营养化型水体。

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［2］于建伟，李宗来，曹 楠，等，无锡市饮用水嗅味突发事件致嗅原因及潜在问题分析 ［J］.环境科学学报，2007，27（11）：1771－1777.

［3］李 勇，张晓健，陈 超.我国饮用水中嗅味问题及其研究进展 ［J］.环境科学，2009，30（2）：583－588.

［4］Watson S B，Jeff R，Gregory L.Taste and odour and cyanobacterial toxins：i mpair ment，prediction，and management in the Great Lakes［J］.J Fish Aquat Sci，2008，65：1779－1796.

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［8］胡鸿钧.中国淡水藻类 ［M］.上海：上海科学技术出版社，1980.

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［10］韩 雪，代应贵，邹习俊，等.贵定王寨河藻类调查及水质评价 ［J］.水生态学杂志，2009，2（4）：19－22.

［11］金相灿，屠清瑛.湖泊富养化调查规范 ［M］.北京：中国环境科学出版社，1990.