浊漳河苯胺污染对潞城-平顺段底栖动物的影响调查

杨孟科

（山西省水产科学研究所 山西太原 030006）

底栖动物是一类生活在水体底部的肉眼可见的动物群落，是水生生态系统的重要组成部分，它们的生存与其他生物一样必须依赖于适宜的环境条件，如果环境条件发生剧变，必将对其种群结构、多样性及分布产生较大影响[1]。2012年12月31日山西天脊煤化工集团股份有限公司发生了苯胺泄露事故，虽然经过全力拦截，但仍有8.7 t苯胺流入了浊漳河，造成了下游浊漳河污染。鉴于本次污染事件对浊漳河水生生态系统造成的影响，笔者以底栖动物为研究对象，分别于2013年1月、7月和10月对浊漳河潞城-平顺段进行了采样调查。在分析底栖动物种类及数量变化的基础上，评价了污染造成的影响程度，并对生物修复提出建议，为有关部门修复浊漳生态提供参考依据。

1 调查区概况

现场调查发现，流入浊漳河的苯胺是从潞城市辛安村附近的平顺河进入浊漳河的，因此，以该入口处为起点，向浊漳上游延伸500 m、向下游延伸40 km左右作为调查河段。该河段位于浊漳河中下游的潞城-平顺段，河流弯道多，水面较窄，加之跌坎多，落差大，水流较为湍急。河床由岩石和鹅卵石组成。两岸岩石出露，植被较好，又有多处泉水补充，河道内大型的水生植物除了蓼科、眼子菜科、禾本科、莎草科、泽泻科、唇形科、小二仙草科、十字花科等植物以外，还有大量的附着在河道卵石上的肉眼可见的刚毛藻。这些植物的分布均为底栖动物提供了良好的活动空间。据2010年的浊漳河渔业资源调查显示，底栖动物主要以水生昆虫为主，有12种；其次是软体动物和甲壳类，分别有7种和5种；寡毛类较少，只有3种；另外，还有1种蛭类。浊漳河的蚌类资源较为丰富，上、下游均有分布。

2 调查方法

2.1 设置监测断面

根据浊漳河的受污染状况，在浊漳河潞城-平顺段，沿浊漳河干流自上而下分别设置大云院、辛安村、阳高、王家庄等4个监测断面（如图1所示）。其中大云院断面位于平顺河口以上500 m处，是调查设立的对照断面；其余3个断面均为污染断面，分别距平顺河口50 m、23 km和42 km。

图1 浊漳河潞城—平顺段的采样断面示意图

2.2 调查频次及时间

调查共进行了三次，其中第一次调查时间为2013年1月13日～1月14日（记为1月），是污染发生后的10天左右；第二次和第三次均属跟踪调查，时间分别为2013年7月3日～7月4日（记为7月）和10月18日～10月19日（记为10月）。

2.3 样品采集与保存

由于监测区河道较窄，水面宽度10～50 m，河底多为沙石或鹅卵石，无法使用采泥器采集样品，只能在各断面选取2块～3块有代表性的样方（面积大致为0.2 m2～0.4 m2）用手进行定量采集。另外，用地笼、捞海或者用手摸捡取水中的卵石，进行定性采样。将采集的样品置于脸盆中，经过滤、漂洗，去掉杂草、石块等杂物，装入塑料瓶，加入10%甲醛溶液后盖紧瓶塞，贴上标签。

2.4 样品分析

将所采集的底栖动物样品倒入白瓷盘内，用摄子将底栖动物逐个拣出，放入干净的盛水的培养皿中，并置于解剖镜下进行物种鉴别、分类、计数，再根据采集的面积换算成种类密度（单位：个/m2）。由于十足目的虾类具游泳性，只作定性描述，不作定量计算。

3 结果与分析

3.1 底栖动物的种类分布

4个断面三次采集定量及定性样品48个，共检出底栖动物24种（见表1），其中水生昆虫有11种，占种类总数的44.8%；腹足类有4种，占总数的16.7%；甲壳类有3种，占12.5%；瓣鳃类、寡毛类和蛭类各有2种，均占8.3%。

从表1可以看出，监测区各断面由于底质、水草、水流的差异，加之不同季节的水温变化，其底栖动物在种类分布上均表现出以下特点：

（1）大云院断面：根据三次检测结果，本断面的底栖动物共分布有16种。其中，7月最多（12种），1月和10月较少（均为11种）。三次调查中，水生昆虫均占多数，有4种～8种，主要是摇蚊幼虫和蜉蝣目的幼虫；其他底栖动物只有1种或2种。本断面三次均采集到大型的瓣鳃类动物——背角无齿蚌和河蚬。本断面的底栖动物不仅分布在河岸边的泥土中，河道中的卵石下也有分布，背角无齿蚌主要分布在两岸的草丛中。大云院断面作为对照断面，未受到苯胺污染的影响，其底栖动物基本上反映了浊漳河的变化情况。

（2）辛安村断面：根据三次检测结果，本断面的底栖动物共分布有12种，其中，10月最多（9种）；7月次之（7种）；1月最少（5种）。污染发生初期（1月），由于本断面距污染源最近，只在河岸边的泥沙土质中采集到2种水生昆虫和1种蛭类，另外，河底发现有大量的河蚬空壳和少量的背角无齿蚌空壳存在，但未发现活体。这可能是因为辛安村断面离污染口最近，受污染最重造成的结果。7月和10月，水生昆虫的种类已增加至4～6种，还采集到了甲壳类、腹足类和瓣鳃类的河蚬，但是仍未见到背角无齿蚌的生物活体。

（3）阳高断面：根据三次检测结果，本断面的底栖动物共分布有16种，其中，7月最多（12种）；1月和10月较少（均为9种）。三次调查中，水生昆虫在本断面共分布有7种，占种类数的46.7%，主要是摇蚊幼虫、毛翅目的纹石蚕、蜉蝣目的幼虫以及鞘翅目的龙虱；其次是腹足类，共3种；甲壳类有2种；瓣鳃类、寡毛类和蛭类各1种。需要指出的是，本断面的甲壳类除了中华米虾外，在7月的调查中，还发现河道岸边的草丛中有许多华溪蟹脱的壳。由于7月正值夏季，较高的水温加快了水生生物的新陈代谢和脱壳生长，加之蟹类有昼伏夜出的习性，虽然未采集到其生物体，但已经充分说明本河段有华溪蟹生活。这可能与本河段地势平坦、水草茂盛等环境因素有关。本断面7月和10月均采到河蚬活体。

表1 2013年浊漳河监测区的底栖动物名录及分布

（4）王家庄断面：根据三次检测结果，本断面的底栖动物共分布有13种，其中，7月最多（10种），10月次之（9种），1月最少（7种）。本断面河道较窄，水流较快，两岸多为卵石泥沙，河底多为卵石及块石。三次均检测到水生昆虫、甲壳类、瓣鳃类、腹足类和寡毛类，主要分布在两岸及河道的卵石及泥土中。其中污染初期（1月），本断面能够检出活的河蚬，但是背角无齿蚌除了空壳以外，未见到活的生物体。7月和10月也未见到背角无齿蚌的生物活体。

3.2 底栖动物的数量分布

4个断面三次监测的底栖动物群落密度见表2。

表2 2013年浊漳河4个监测断面在不同时间的底栖动物群落密度

从表2可以看出，1月，大云院断面由于未受到苯胺污染影响，其底栖动物密度最大，达到230个/m2，而辛安村断面距污染源最近，危害最大，密度最小，只有7个/m2。下游的阳高和王家庄断面因远离污染源，影响程度有所降低，底栖动物的密度又有所上升，分别为76个/m2和62.5个/m2。从优势种群来看，大云院断面主要以摇蚊幼虫、纹石蚕和水丝蚓占多数；辛安村断面主要是摇蚊幼虫，阳高断面主要是摇蚊幼虫和蜉蝣目昆虫，王家庄断面主要是水丝蚓和摇蚊幼虫。河蚬除了大云院断面以外，最下游的王家庄断面也有少量活体存在，密度为0.5个/m2，而辛安村和阳高断面未采集到河蚬活体；背角无齿蚌只是在大云院断面采集到，其他污染断面均未发现有活体存在。腹足类与河蚬一样，也只是在大云院和王家庄断面采集到，密度分别为2个/m2和5个/m2。

7月，各断面的底栖动物密度大小排序与1月一致，只是除了大云院断面以外，其余3个断面的密度均有所上升。本次在辛安村和阳高断面不仅采集到了河蚬活体，密度分别达到6个/m2和9个/m2，也采集到了腹足类活体，密度分别为个2/m2和6个/m2，但是背角无齿蚌在各污染断面仍未发现有活体存在。

10月，大云院断面的底栖动物密度最大，其次是阳高断面和辛安村断面，王家庄断面密度最小。可以看出，由于各断面的水生昆虫密度显著增加，其底栖动物总密度均高于1月和7月，优势种群主要是纹石蚕、摇蚊幼虫和桶形赞蜉幼虫。瓣鳃类动物的河蚬数量进一步增加，达到13个/m2～24个/m2。虽然本次调查距苯胺污染已有近10个月，但是仍未采集到背角无齿蚌的生物活体。

4 苯胺污染对底栖动物的影响评价

（1）对水生昆虫的影响

由于水生昆虫多具变态特性，如双翅目、鞘翅目、蜉蝣目、蜻蜓目、毛翅目等昆虫的成虫多在陆上水边生活，因此，上游未遭受污染或污染较轻的水域的水生昆虫可以通过空中或陆地渠道进入下游水域，使下游的水生昆虫资源得以恢复。

从监测结果来看，苯胺污染对浊漳河水生昆虫影响主要发生在污染前期，但是并未造成大的影响，而且资源恢复较快。

（2）对甲壳类的影响

十足目（Decapoda）的中华米虾是浊漳河主要的甲壳动物之一。本次调查发现，监测区各断面均可采集到活体虾类，尤其是污染发生初期，在下游河段就能够采集到虾类，说明苯胺污染对虾类影响极小。究其原因，主要是因为虾类属于浮游类动物，活力能力大，范围广，遇到毒物可以即时逃避，另外，随着河水的不断流动，污染源以上的清洁水中的生物不断向下游补充，因此可以说，本次污染对虾类虽然受到一定影响，但是恢复能力较快。

端足目（Amphipoda）的钩虾，主要生活在冷水性水域中，而辛安村断面左岸即为冷水性的辛安泉所在地，其冷水溪流源源不断流入浊漳河中，在其溪流近岸的卵石间是钩虾的生活空间。因此在7月和10月的辛安村断面均采集到钩虾活体，也说明右岸的污染源对其影响不大。

调查发现，7月在阳高断面有许多华溪蟹因生长而脱的壳，说明华溪蟹并没有受到苯胺污染的危害。这主要是因为，华溪蟹的生存温度一般在5℃～35℃，而苯胺污染发生在1月初，此时浊漳河的水温只有2℃～3℃左右，华溪蟹已经离开水体进入河岸的洞穴中处于休眠状态，所以，自然就躲开了苯胺对它的危害。

（3）对软体动物的影响

大型的瓣鳃类动物（背角无齿蚌、河蚬）主要生活在河底表面，而且活动缓慢，污染发生初期，它们难以逃避，死亡量较大。尤其是背角无齿蚌，各污染断面在污染发生10个月后仍未见到生物活体存在，因此，可以说本次污染对背角无齿蚌的影响最大。辛安村和阳高断面已在7月的调查中采集到活体，加之王家庄断面在污染发生初期就有少量河蚬存在，说明河蚬资源虽然因污染遭受一定破坏，但恢复较快。

腹足类动物主要在静水或水流缓慢的河流岸边的草丛中或石头中活动。从监测情况来看，苯胺污染对腹足类动物也造成了一定影响，尤其是离污染源较近的辛安村断面，7月和10月只是在河流的左岸（污染源的对面）采集到生物活体，而右岸（与污染源同侧）始终未发现。

（4）对寡毛类的影响

寡毛类与水生昆虫一样，虽然生活在水体表层，但当遇到污染物时，可即时钻进泥土当中，进行逃避。

5 小结

1）苯胺是一种毒性很强的污染物，如果排入河流，将会对水生生物造成大的危害。虽然许多动物对环境胁迫较为敏感，并具有逃避毒害的本能。但是突发的污染事件对某些底栖动物造成的危害非常大。调查表明，虽然肇事企业采取了活性碳吸附处置措施，但排入浊漳河的苯胺仍对底栖动物造成了大的危害，尤其对移动缓慢的大型瓣鳃类动物影响较大，致使污染源以下河段的背角无齿蚌资源至今未得到恢复。

2）鉴于苯胺污染给浊漳河潞城—平顺段瓣鳃类动物资源造成的严重破坏，建议相关部门在下游河道中对背角无齿蚌进行增殖放流，使其资源得以恢复。

［1］李裕红，吴 婷，陈 琳.环境污染物对底栖动物的影响研究概述［J］.海峡科学，2007（7）：28～30.