遼河鐵嶺段水生生物和微生物狀況、評(píng)價(jià)及變化趨勢(shì)

黃翠霞,王明艷

(1.鐵嶺師范高等專科學(xué)校,遼寧鐵嶺 112000;2.鐵嶺市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站,遼寧鐵嶺 112000)

遼河是我國七大河流之一,東、西遼河于鐵嶺市昌圖縣福德店匯流后始稱遼河。遼河鐵嶺段流經(jīng)昌圖縣、開原市和鐵嶺縣,在鐵嶺縣珠爾山以南流入沈陽市,是遼寧省遼河流域的上游,在鐵嶺市境內(nèi)全長170.1 km。通過對(duì)近年鐵嶺境內(nèi)的珠爾山、三合屯和福德店3個(gè)遼河斷面進(jìn)行的水生生物浮游植物、微生物細(xì)菌總數(shù)、微生物糞大腸菌群監(jiān)測(cè)結(jié)果的分析,評(píng)價(jià)遼河水質(zhì)質(zhì)量狀況,分析遼河水質(zhì)變化趨勢(shì)及原因。

1 材料與方法

1.1 浮游植物樣品的采集與檢測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)采集1 000 mL水樣于塑料瓶中,立即加入15 mL魯哥氏液固定。從野外采集并經(jīng)固定的水樣,帶回實(shí)驗(yàn)室后進(jìn)一步沉淀濃縮成30 mL的水樣,裝入定量玻璃瓶中保存,顯微鏡檢測(cè)。

1.2 微生物樣品的采集與檢測(cè)

用預(yù)先在實(shí)驗(yàn)室經(jīng)121℃高壓蒸汽滅菌15 min的玻璃瓶,采集1 000 mL水樣,密封帶回。在實(shí)驗(yàn)室無菌超凈工作臺(tái)上進(jìn)行無菌接種操作。細(xì)菌總數(shù)測(cè)定采用培養(yǎng)法,糞大腸菌群測(cè)定采用多管發(fā)酵法。

1.3 評(píng)價(jià)方法

1.3.1 Shannon-W iener多樣性指數(shù)法 Shannon-W iener多樣性指數(shù)是水體浮游植物群落物種數(shù)敏感度監(jiān)測(cè)的重要指數(shù)之一,藻類的種類多樣性指數(shù)能反映出不同環(huán)境下藻類個(gè)體分布豐度和水體污染程度,主要以藻類細(xì)胞密度和種群結(jié)構(gòu)的變化為基本依據(jù),判定湖泊營養(yǎng)狀況、富營養(yǎng)化程度和發(fā)展趨勢(shì)。其計(jì)算公式為:

式中:d—多樣性指數(shù)值

s—種類數(shù)

ni—個(gè)體數(shù)

N—個(gè)體總數(shù)

生物多樣性指數(shù)評(píng)定是在水體藻類實(shí)測(cè)結(jié)果基礎(chǔ)上按等距分類法確定的,分為清潔、輕度污染、中度污染和重度污染4級(jí)。污染程度越高,藻類植物豐富度越低,個(gè)體分布越不均勻。同時(shí)采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)用于糞大腸菌群評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.3.2 Kolkwiz-Marsson污水生物系統(tǒng)法 污水生物系統(tǒng)法是由Kolkwiz和Marsson于1909年提出,后經(jīng)完善的一種用于河流污染、尤其是有機(jī)污染的一種監(jiān)測(cè)方法。由于河流受污染后,在污染源下游的一段流程里會(huì)發(fā)生自凈過程,即隨著河水污染程度的逐漸減輕,生物的種類組成也隨之發(fā)生變化,在不同的河段將出現(xiàn)不同的物種。根據(jù)生物種類組成將河流水質(zhì)分為重污染、中度污染、輕污染和清潔水質(zhì)4級(jí),見表2。

表1 Shannon-W iener多樣性指數(shù)法水生生物評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值表Table 1 The evaluated Standard and systematics ofmonitoring data

表2 KolKwiz和Marsson污水體系各帶生化特征表Table 2 The Sewage System Eigenvalue of KolKwiz andMarsson

2 結(jié)果與分析

2.1 遼河鐵嶺段水生生物浮游植物狀況

遼河鐵嶺段共檢出浮游植物5門54種,其中綠藻門21種、硅藻門19種、藍(lán)藻門10種、裸藻門2種、隱藻門2種;群落結(jié)構(gòu)組成類型:綠藻-硅藻-藍(lán)藻型;群落優(yōu)勢(shì)種為小環(huán)藻,隸屬于硅藻門。遼河鐵嶺段浮游植物詳細(xì)監(jiān)測(cè)結(jié)果見表3。

遼河鐵嶺段各斷面中,珠爾山斷面浮游植物多年平均值最多,為2.1×107個(gè)/L,其次為三合屯斷面為7.6×106個(gè)/L,福德店斷面浮游植物數(shù)量最少,為5.6×106個(gè)/L。鐵嶺段平水期浮游植物數(shù)量最多,均值為2.8×107個(gè)/L;其次為豐水期,均值為1.0×107個(gè)/L;枯水期浮游植物數(shù)量最少,均值為6.7×106個(gè)/L。遼河鐵嶺段各年度浮游植物數(shù)量變化情況:2003年、2005年浮游植物數(shù)量較多,分別為2.0×107個(gè)/L、1.7×107個(gè)/L;2004年、2006年浮游植物數(shù)量較少,分別為7.3×106個(gè)/L、2.0×106個(gè)/L。

2.2 遼河鐵嶺段浮游植物評(píng)價(jià)結(jié)果

浮游植物多樣性指數(shù)值大小反映著水質(zhì)狀況,多樣性指數(shù)值愈高,表明水質(zhì)愈好;反之水質(zhì)污染程度愈重。由表4可見,2003年至2007年遼河鐵嶺段全河段多樣性指數(shù)值為2.44,屬輕污染級(jí)。各斷面同屬輕污染級(jí),其中三合屯斷面污染較重,多樣性指數(shù)值為2.27;珠爾山次之,多樣性指數(shù)為2.31;福德店污染較輕,多樣性指數(shù)值為2.66。各水期中,平水期污染最輕,多樣性指數(shù)值為2.73,屬輕污染;豐水期次之,多樣性指數(shù)值為2.62,屬輕污染;枯水期污染較重,多樣性指數(shù)值為1.96,屬中污染。各年度中,2003年至2007年各年多樣性指數(shù)值均在2～3,同屬輕污染級(jí),2005年多樣性指數(shù)值為2.66,污染最輕。

表3 遼河鐵嶺段浮游植物監(jiān)測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表Table 3 The Statistics ofAlant Plankton Creature ofLiaoHe river of TieLing City

表4 遼河鐵嶺段浮游植物評(píng)價(jià)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表Table 4 The evaluated of alant plankton creature ofLiaoHe river of TieLing city

2.3 遼河鐵嶺段微生物狀況

從表5看出,遼河鐵嶺段糞大腸菌群狀況:全河段糞大腸菌群5 a均值為6 849個(gè)/L,不超標(biāo)。各水期、各年度糞大腸菌群均小于40 000個(gè)/L,均不超標(biāo)。遼河鐵嶺段細(xì)菌總數(shù)狀況:全河段細(xì)菌總數(shù)均值為2.5×105個(gè)/mL。各斷面中,三合屯斷面污染最重,為7.0×105個(gè)/mL;珠爾山斷面次之,為5.9×104個(gè)/mL;福德店斷面列第三位,為7.9×103個(gè)/mL。各水期中,豐水期污染較重,枯水期次之,平水期污染較輕。各年度中,2005年污染較重,為9.5×105個(gè)/mL;2003年次之,為1.1×105個(gè)/mL;2004年污染較輕,為7.6×103個(gè)/mL。

表5 遼河鐵嶺段微生物監(jiān)測(cè)結(jié)果表Table 5 The Statistics ofmicroorganis m Of ofLiaoHe river of TieLing City

2.4 遼河鐵嶺段細(xì)菌總數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果

2003年至2007年,遼河鐵嶺段細(xì)菌總數(shù)均值為2.5×105個(gè)/mL,大于10萬個(gè)/mL,屬中度污染。各斷面中,福德店、珠爾山斷面細(xì)菌總數(shù)均小于10萬個(gè)/mL,屬輕污染級(jí);三合屯斷面細(xì)菌總數(shù)大于10萬個(gè)/mL,屬中度污染。各水期中,豐水期細(xì)菌總數(shù)均值為6.9×105個(gè)/mL,屬中度污染;枯水期、平水期細(xì)菌總數(shù)分別為3.4×104、2.2×104個(gè)/mL,屬輕污染級(jí)。各年度中,2003年、2005年、2006年和2007年細(xì)菌總數(shù)均大于10萬個(gè)/mL,屬中度污染;2004年細(xì)菌總數(shù)小于10萬個(gè)/mL,屬輕污染級(jí)。遼河鐵嶺段福德店、三合屯和珠爾山3個(gè)斷面水質(zhì)生物綜合評(píng)價(jià)結(jié)果均為輕度污染。

3 結(jié)論與討論

從歷年細(xì)菌總數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果看,除2005年數(shù)值異常(9.5×105個(gè)/mL)外,遼河鐵嶺段細(xì)菌總數(shù)有逐年增加趨勢(shì)。另外,從歷年糞大腸菌群數(shù)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果看,逐年增加趨勢(shì)明顯。總體來說,遼河鐵嶺段水環(huán)境質(zhì)量正在逐年下降。

遼河鐵嶺段水環(huán)境質(zhì)量下降的主要原因是上游來水量減少,導(dǎo)致污染物濃度增加。鐵嶺市上游地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活用水正在逐年增加,致使遼河干流水量不斷減少。據(jù)統(tǒng)計(jì),遼河流域近年用水量較上世紀(jì)末增加1倍,已接近遼河流域水資源總量,特別是昌圖縣福德店水文站自2000年以來已連續(xù)多年出現(xiàn)斷流。其次是遼河流域城鎮(zhèn)化和工業(yè)化水平提高的同時(shí),相應(yīng)的水環(huán)境保護(hù)和水污染防治措施沒有及時(shí)跟上,造成遼河干流水污染加劇。減緩遼河水污染和改善水環(huán)境質(zhì)量,要從多方面入手,一是適時(shí)開展松遼流域水資源保護(hù)論證,重新修編遼河流域水資源綜合開發(fā)利用規(guī)劃,以實(shí)現(xiàn)增加遼河水量,稀釋污染物濃度,遏制水環(huán)境質(zhì)量下降趨勢(shì);二是制定全流域節(jié)水政策和措施,嚴(yán)格執(zhí)行行業(yè)用水定額標(biāo)準(zhǔn),特別是要適當(dāng)減少農(nóng)業(yè)灌溉用水和防止地下水超采;三是加強(qiáng)全流域污水處理廠建設(shè),減少主要污染物的排放,減輕工業(yè)廢水和生活污水對(duì)河流水質(zhì)的污染。

[1] 鐵嶺市環(huán)境保護(hù)局.鐵嶺市環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書(2000-2005年度)[M].

[2] 林碧琴,謝淑琦.水生藻類與水體監(jiān)測(cè)[M].沈陽:遼寧大學(xué)出版社,1988.

[3] 谷海萍.遼河鐵嶺段及其支流水質(zhì)現(xiàn)狀分析[J].環(huán)境研究與監(jiān)測(cè),2005,(2):17-18.

[4] 李俊文.遼河鐵嶺段水污染對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響及防治措施[J].地下水,2007,(5):93-94.

[5] 王明艷.鐵嶺市柴河水庫水生生物狀況評(píng)價(jià)及對(duì)策[J].黑龍江環(huán)境通報(bào),2006,(3):59-61.