淡水水质的浮游生物评价研究进展

袁聿军

(山东省淄博师范高等专科学校数理科学系 255100)

浮游生物是一类悬浮于水体中、只能随波逐流生活的微型水生生物的统称，包括浮游植物和浮游动物。浮游植物通常指浮游藻类，它们含有光合色素，能利用光能进行光合作用，是水体中的主要生产者；浮游动物是水体中极其重要的消费者，是许多经济鱼类的优质食物，主要包括原生动物、轮虫、枝角类和桡足类。浮游生物主动规避能力较弱，且对水域污染及水质的变化反应敏感，其种类、数量、分布会随着水质变化而变化，可综合反映水质污染状况。同时，浮游生物的数量变化反映了污染物对生命的直接危害，故可用来对水域水质污染作出早期预警。浮游生物作为水质生物监测的重要指标，越来越多地受到世界各国的重视。

1 淡水水质生物学评价的浮游植物指标研究

浮游植物广泛分布在淡水水体中，但在不同水质的水域(如水库、湖泊、河流)中其种类往往存在差异。研究发现黄藻和金藻主要出现在污染较少的贫营养型的水域，在污染较重的中营养型水域中主要是硅藻、甲藻和隐藻，在污染严重的富营养型的水域中主要是蓝藻和绿藻。

刘金殿等[1]对新昌长诏水库浮游植物与水质关系进行了调查，共采集浮游植物26种，分别隶属于绿藻、硅藻、蓝藻、隐藻、甲藻和黄藻，其中优势种为蓝藻、硅藻和绿藻。利用上述结果计算了Shannon-Wiener和Simpson多样性指数、Margalef 丰富度指数和Pielou均匀度指数，结果显示长诏水库浮游植物的多样性较低，水质为中污-重污型，属于中-富营养化水平，与水质的理化监测结果一致。闫华超等[2]对东昌湖浮游生物群落结构与水质关系进行了调查，共采集浮游植物76种，分别隶属于裸藻、金藻、黄藻、甲藻、硅藻、隐藻、蓝藻和绿藻，优势种为蓝藻、绿藻和硅藻。利用Margalef丰富度指数对水质进行了生物学评价，结果显示各样点D值处于1.18～2.49间，表明水质为轻污-中污型，与化学分析结果相同。高远等[3]对沂河的4条支流(东汶河、蒙河、涑河和柳青河)的浮游植物群落结构与水质情况进行了调查研究，共采集浮游植物292种，其中东汶河75种、蒙河67种、涑河70种、柳青河80种，优势种为硅藻和绿藻，从浮游植物种类组成上看，东汶河、蒙河和涑河属硅藻-绿藻型，柳青河则为绿藻-硅藻型。利用Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数和水体的理化监测数据对水质进行了评价，结果显示东汶河和蒙河为中污型-寡污型,涑河为中污型-清洁型,柳青河为中污型。

水域在不同季节的水量存在很大差异，这会导致水体中有机物或污染物的浓度产生变化，从而引起水质污染状况的变化，这又会使生活于其中的浮游藻类的种类和数量随之变化。苏玉等[4]对太湖武进港区域浮游植物与水质污染因子的关系进行了调查，发现太湖武进港区域浮游植物群落结构的季节差异大。丰水期和平水期共检出浮游植物57属，其中丰水期检出46属，绿藻和蓝藻为优势种，平水期检出29属，硅藻为优势种，可见丰水期浮游植物类群明显多于平水期。利用指标物种及Shannon-Wiener多样性指数、Margalef 丰富度指数和Pielou均匀度指数进行的分析表明，太湖武进港为中-富型水体。

2 淡水水质生物学评价的浮游动物指标研究

通常清洁型水体中浮游动物种类较多，但各个种的种群数量则较少，而在污染较严重的中度富营养化水体中往往只有耐污种类生存，且形成优势种群。轮虫、枝角类、桡足类分布广泛，但它们更喜好生活在富营养型水体，在这种类型的水体中，轮虫数量特别丰富，每升水中可高达几万个，因此可以用其作为水质监测的指示生物。王站付等[5]对西太湖流域浮游动物群落结构与水质关系进行了调查，共采集浮游动物38种，其中轮虫29种(占总数的76.3%)、桡足类4种(占10.5%)、枝角类5种(占13.2%)，优势种为轮虫，主要为针簇多肢轮虫(Polyarthratrigla)、角突臂尾轮虫(Brachionusangularis)、长三肢轮虫(Filinialongiseta)、热带龟甲轮虫(Keratellatropica)和暗小异尾轮虫(Trichocercapussilla)。利用Shannon-Wiener多样性指数和Margalef 丰富度指数对水质进行了评价，结果发现远离湖区的上游农业区、中游城市区和下游滨湖区的水质呈阶梯状分布，即三处的水质依次处于重污染、中污染和轻污染状态。陈亮等[6]对浙江分水江水库浮游动物与水质关系进行了调查研究，共发现浮游动物23种，其中轮虫11种(占48%)、枝角类6种(占26%)、桡足类6种(占26%)，优势种同样为轮虫，主要为螺形龟甲轮虫(Keratellacochlearis)、前节晶囊轮虫(Asplanchnapriodonta)、长额象鼻溞(Bosminalongirostris)和特异中剑水蚤(Mesocyclopsdissimilis)。在此基础上，依据Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Margalef丰富度指数，并结合同步测定的理化指标对水质状况进行了综合评价，结果表明分水江水库的水质属中污型。

河流等水域水流速度比较快，对于喜好浮游生活的浮游动物来说，种类和数量相对较少，若水域富营养化后，耐污性的种类丰度会增大。张洁等[7]对饶河干流水质进行了理化指标监测，发现水质总体处于中污-重污状态。同时对浮游动物进行了调查，共发现浮游动物54种，其中轮虫有31种(占62%)，枝角类7种(占14%)，桡足类7种(占14%)，原生动物5种(占10%)，轮虫中的晶囊轮虫(Asplanchnasp.)为该水域的优势种。Margalef 丰富度指数与 Shannon-Weaver 生物多样性指数分析显示水质也为中污-重污状态，与理化监测数据的评价结果相同。宋菊梅等[8]对北洛河丰水期浮游动物群落结构及水质的关系进行了研究，共发现浮游动物49种，其中轮虫41种(占83.67%)，原生动物4种(占8.16%)，枝角类和桡足类各2种(各占4.08%)。利用Shannon-Wiener多样性指数、Margalef 丰富度指数和Pielou均匀度指数对该流域水质状况进行的评价表明，北洛河流域浮游动物群落结构较简单，水质处于中度污染 。

3 前景与展望

随着人们对于环境污染的重视，浮游生物监测将成为水质监测的一种不可缺少的方法，不论在宏观还是在微观领域都可以为研究者和监测单位提供连续的综合环境信息。同时，随着学科融合、监测技术的整合，水质监测方法与技术将会取得长足的进步，将势必产生更多的研究热点。今后的发展方向主要集中在以下几个方面：①近年来对于水域污染的生物监测多单纯采用浮游动物、浮游植物或底栖动物的方式进行，监测结果不够全面，因此综合运用浮游动、植物和底栖动物对水质进行监测将是今后的研究趋势；②近年来，浮游藻类监测技术与固定化技术相结合而形成的藻类固定化技术广泛用于水域毒性检验和生物检测，这将是今后淡水水域水质监测的研究新方向，并将形成水域水质监测的新思路、新方法；③物理学、化学、计算机技术与生物学理论相结合产生的浮游生物传感器技术在对水域中低浓度污染物的监测方面将有广阔的应用前景。