峡江枢纽库区水生生物调查及水质评价

姚毅臣等

摘要：对峡江水利枢纽施工期间库区7个监测断面的水生生物及水质进行了研究。结果表明，库区水体中浮游动物共4大类27种，以轮虫类为优势种，占总数的40.74%；浮游植物8门50种，硅藻以占种数的60.00%和占种数22.00%的绿藻位居生物量的前两位；底栖动物在枯水期与丰水期时空分布变化明显，临近坝址段的水体底栖动物密度与生物量较大，同时由于水流在调查范围内变化较大，而水流过急以及卵石为主的底质，导致个别调查点未检测出底栖动物；对水质样本采样内梅罗指数计算分析，在将水污染指标按用途分三大类的条件下，监测点基本处于污染水平。其中ST5的内梅罗综合污染指数等于2.14，呈最高水质污染水平。

关键词：浮游动物；浮游植物；底栖动物；水质分析；内梅罗指数

中图分类号：X824 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）18-4451-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.18.016

峡江水利枢纽工程位于赣江中游下端，坝址位于江西省吉安市峡江老县城巴邱镇上游约6.0 km的峡谷河段，是一座以防洪、发电、航运为主，兼有灌溉等综合利用功能的水利枢纽工程。工程产生的库区主要涉及吉安市区、吉水县、新干县和峡江县。水工建筑物的拦截，自然水系被人为的分割，使原来天然河道水生生物的原始栖息地的环境条件发生巨大的变化，种群数量锐减甚至濒临灭绝[1]。所以在此次调查中，水生生物主要包括浮游生物（浮游动物和浮游植物）、底栖动物。浮游动物是一类重要生物类群，它是水生生物食物链的重要环节，其种类组成、数量的时空变化及其对浮游植物的摄食都对生态系统结构、功能运转和环境产生影响[2]。而底栖动物的时空变化分布，对整个环境变化也有一定的生态评价作用[3，4]。因此，通过调查分析水生生物在各调查点的生存状况，结合水体BOD5、CODcr、NH3-N、TP等监测指标的化学分析，对峡江库区的水质保护有着重要意义。

1 材料与方法

1.1 采样时间与地点

在2012年3月和2013年12月间，监测水质现状，而库区涉及的赣江干流及其主要支流乌江、同江布设了7个水质监测点及调查点（ST1～ST7）具体监测点布置见表1和图1。

1.2 样品采集

采用25号浮游生物网（网孔0.064 mm）或PFU（聚氨酯泡沫塑料块）采集浮游生物定性样品（原生动物、轮虫和浮游植物）；采用13号浮游生物网（网孔0.112 mm）采集枝角类和桡足类等浮游动物，在表层中拖滤1～3 min。采用玻璃采样器或横式采样器采集定量样品，采水量为1～2 L，若浮游生物量很低时，应酌情增加采水量。浮游生物样品采集后，除进行活体观测外，一般按水样体积加1%的鲁哥氏溶液固定，静置沉淀后，倾去上层清水，将样品装入样品瓶中。

用拖网采取底栖动物的定性样品。选用Van-Veen抓斗式采泥器（丹麦）进行定量采样，在每采样点采泥1～2次，将泥样编号后带回实验室，对其进行挑出、种类鉴定、计数和质量测定。

1.3 水质分析

pH、水温、溶解氧由YSI6600型多参数水质监测仪现场测定，BOD5、CODcr、氨氮、总磷则参照《水和废水监测分析方法》测定。

1.4 数据分析

图形信息采集用ARCGIS 10.0软件处理，生物数据及化学数据采用SPSS 11.5及Excel 2003等软件进行统计分析处理，Sigma Plot 12.5软件作图。

2 结果与分析

2.1 浮游生物

在枯水期与丰水期两次调查中共检得浮游动物共4大类27种。轮虫类11种，其中螺旋龟甲轮虫（Keratellacochlearis）[5，6]、矩形臂尾轮虫（B. Leydigi）、裂足轮虫（Brachionus diversicornis）、台氏合甲轮属（Diplois daviesiae）、长肢多肢轮虫（Polyarthra dolichoptera）、西氏晶囊轮虫（Asplanchna sieboldi Leydig）等占总种数的40.74%；枝角类8种，其中晶莹仙达溞（Sida erystallina）、短尾秀体溞（Diaphanosoma）[7]、僧帽溞 （D. cucullata Sars）、双态拟裸腹溞（Moinodaphnia macleayii）、长额象鼻溞（Boimina longirostris）等占总种数的29.63%；桡足类6种，其中汤匙华哲水蚤 （Sinocalanus dorr）[8]、球状许水蚤（Schmackerta forbesi）、广布中剑水蚤（Mesocyclops leuckarti）等占总种数的22.22%；原生动物种类2种，其中瓶砂壳虫（Difflugia urceolata Carter）、冠砂壳虫（Difflugia corona Wallich），占总种数的7.41%。在各个监测点时空分布的定量分析（图2），表明整个调查水域浮游动物种类组成中以轮虫类为主，而学者研究显示[9]，巢湖水体使轮虫的组成有很大的变化，一些富营养化轮虫指示种将出现并成为优势种。整个库区内优势种包括轮虫类的晶囊轮虫（A. priodonta Gosse）、长肢多肢轮虫（Polyarthra dolichoptera）、螺旋龟甲轮虫（Keratellacochlearis），枝角类的象鼻蚤和桡足类的剑水蚤（Mesocyclops leuckarti）。

调查共检得浮游植物8门50种，其中硅藻门[10]30种，占总种数的60.00%；绿藻门11种，占总种数的22.00%；蓝藻门1种，占总种数的2.00%；金藻门4种，占总种数的8.00%；裸藻门1种，甲藻门1种，黄藻门1种，隐藻门1种，均占总种数的2.00%。该库区浮游生物种类以硅藻为主，其次是绿藻和金藻，在生物量上以硅藻占优势。这一特征可以反映出整个江段无机盐能满足藻类的需要，是鱼类易于消化利用的饵料，可以说明在库区内水域初级生产力较强。

2.2 底栖动物

枯水期调查共获得底栖动物26种，隶属于2门3纲5目11科。其中软体动物门2纲3目7科22种，占84.62%；节肢动物门1纲1目4科4种，所占比例为15.38%。在软体动物中，瓣鳃纲和腹足纲的种类数分别为13种和9种，是底栖动物的主要组成部分。底栖动物中蚌科种类数最多为11种，占总数的42.31%；其次是田螺科，为4种，占总种数的15.38%。调查中优势种为河蚬（Corbicula fluminea）、淡水壳菜（Limnoperna lacustris）等，除优势种外，圆顶珠蚌（Unio douglasiae）、方格短沟蜷（Semisulcospira cancelata）在调查区域分布也很广泛。丰水期调查共获得底栖动物16种，隶属于2门3纲5目7科。其中软体动物门2纲4目5科14种，占87.50%；节肢动物门1纲1目2科2种，占12.50%。在软体动物中，瓣鳃纲和腹足纲的种类数分布为8种和6种，是底栖动物的主要组成部分。底栖动物中蚌科种类数最多，为7种，占总种数的43.75%；其次是田螺科，为4种，占总种数的25.00%。优势种为河蚬、淡水壳菜等。而圆顶珠蚌、格氏短沟蜷同时所占比例较多。大量研究表明河蚬对高浓度有机物污染、重金属敏感并且长期与沉积物接触，能够反映河床的污染状况，对水生态环境有指示作用[11-13]。

从底栖动物密度分析（图3A）来看，枯水期有3个监测点密度小于或等于10.7 ind./m2，ST4密度最高，达453.3 ind./m2，淡水壳菜丰富，表现为生物高度密集；丰水期有4个监测点密度小于或等于16.0 ind./m2，ST5密度最高，达到250.0 ind./m2。枯水期ST5生物量最高，达187 g/m2，主要因为采集到河蚬数量一般但个体较大；丰水期ST2生物量最大。在接近坝址段的ST5与ST4监测点，伴随底栖动物种类数的增加，在一定程度上表明峡江库区水体有富营养的趋势[14]。

2.3 水质评价

由地表水环境质量标准（GB3838-2002）作为各项标准值参照。由于枯水期与丰水期测定的各化学指标数值相近，故采用内梅罗（N.L.Nemerow）指数对枯水期与丰水期均值进行库区水质评价。内梅罗水污染指标按用途分3类[15]：人类接触使用水体，包括饮用、游泳等（PI1）；人类间接接触使用水体，包括养鱼、农业用途等（PI2）；人类不可接触使用水体，包括工业冷却用水、航运等（PI3）。其中第一类和第二类用途权重定为0.4，第三类定为0.2，分别对应W1、W2、W3。则可对综合指数PI进行判别：当PI<1.0时，水质处于清洁水平；当1.02.0时，水质处于污染水平。

由表4可知，有3个监测点为轻度污染，其他4个监测点为污染。但以地表水环境质量标准，只有ST3与ST5达到Ⅲ类标准，其他监测点为Ⅰ类或Ⅱ类。采用经过改进的内梅罗指数评价方法[16，17]，以水生生物作为综合考虑水质的评估因素可以看出，较高营养水平的水体中水生生物迅速繁殖，结合BOD5、CODcr等水质监测指标，结合内梅罗指数分析，表明峡江库区水体富营养程度不高[18]。

3 小结

当水环境由河流相变为库区后，轮虫种类和数量将有更大的发展空间。这种改变使原先占优势的硅藻逐步被绿藻替代，营养物质的增多为浮游植物创造了有利的生长条件。因此每年春季，浮游生物的数量及生物量可能出现峰值。

库区水位的升高使其生长环境发生变化，从原来以沙石和卵石为底质，到淹没区中大量的田地，极利于喜栖于泥底的底栖动物生长，突显了峡江库区生态环境有利于生物多样性发展。

峡江库区水质BOD5、CODcr、NH3-N、TP等监测指标平均浓度均能满足Ⅱ～Ⅲ类水质标准要求，符合库区水环境功能区要求。然而通过计算得到的内梅罗指数来看，库区水体是存在部分污染。结合水生生物调查情况，峡江库区确实有水体富营养化的趋势。

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