摘要：對撫河干流8個(gè)監(jiān)測斷面的水質(zhì)情況及浮游藻類群落結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了調(diào)查分析。結(jié)果表明，化學(xué)需氧量（COD）、總氮（TN）的水平較高，常規(guī)污染指標(biāo)呈現(xiàn)上游較小、下游增大的特點(diǎn)，污染最重的是高坪點(diǎn)。撫河干流浮游藻類共計(jì)39屬73種，種類較多的為綠藻門、藍(lán)藻門和硅藻門，分別鑒定出30種、13種和19種。優(yōu)勢種主要有柵藻、針桿藻、顫藻等，均為寡污帶和β-中污指示種。Margalef指數(shù)與Shannon-Wiener指數(shù)計(jì)算結(jié)果表明撫河中下游水質(zhì)總體處于中度污染狀態(tài)，與藻類優(yōu)勢種指示結(jié)論相符。

關(guān)鍵詞：撫河干流；浮游藻類；生物多樣性；水質(zhì)評價(jià)

中圖分類號：X824 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）02-0306-03

撫河屬長江流域鄱陽湖水系，位于江西以東，發(fā)源于武夷山脈西麓廣昌縣，經(jīng)南昌入鄱陽湖。撫河干流河段以撫州為界，撫州以上為上游，一般稱盱江，撫州以下為下游，全長349 km，流域面積1.68萬km2[1，2]。撫河是鄱陽湖流域的重要支流，流經(jīng)整個(gè)撫州，是撫州重要的水資源，其水質(zhì)好壞將直接影響到撫州、江西乃至整個(gè)長江下游地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

浮游藻類個(gè)體微小、種類繁多，是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和初級生產(chǎn)力的代表，對水生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)平衡起著重要作用，其數(shù)量和種類與水體富營養(yǎng)程度有密切聯(lián)系，因此一般將浮游藻類作為水質(zhì)評價(jià)的重要對象[3]。但有關(guān)撫河浮游藻類群落結(jié)構(gòu)、優(yōu)勢種類等相關(guān)報(bào)道并不多。為此，研究于2010年12月（冬季）和2011年7月（夏季）對撫河干流浮游藻類進(jìn)行調(diào)查，旨在探明不同季節(jié)撫河干流浮游藻類組成與優(yōu)勢種類的同時(shí)，對水環(huán)境因子進(jìn)行監(jiān)測，對整個(gè)河段水質(zhì)進(jìn)行綜合評價(jià)，以便采取相應(yīng)措施保護(hù)這一生命水源。

1 材料與方法

1.1 水樣采集

2010年12月和2011年7月在撫河干流從上游至下游共設(shè)定了8個(gè)采樣點(diǎn)，依次為李渡、廖家灣、高坪、石門、南城、洪門、南豐、廣昌，具體位置見圖1及表1。在各個(gè)站點(diǎn)的橫斷面上，分別使用采水器采集河流中心及距離河兩岸約5 m的3個(gè)表層水樣，混合后取出1 L置于采樣瓶中用于水質(zhì)分析。

1.2 藻類采集

定性：采用25號（網(wǎng)孔直徑0.064 mm）浮游生物網(wǎng)在水下0.5 m深處按“∞”途徑巡回緩慢拖曳3～5 min。將采集的樣品加入5%福爾馬林固定，貼上標(biāo)簽，并做好各項(xiàng)記錄。每次鑒定時(shí)取1滴水樣，每個(gè)樣品3次，采用全水量觀察法，藻類鑒定到種。

定量：在布設(shè)斷面左中右進(jìn)行采集，取混合水樣1 000 mL，置于采樣瓶中，加入15 mL魯哥氏液固定，靜置48 h后吸去上清液留30 mL備用。顯微鏡計(jì)數(shù)時(shí)，充分搖勻，吸取0.1 mL滴入計(jì)數(shù)框內(nèi)，用視野法計(jì)數(shù)，計(jì)算1L水中浮游藻類的數(shù)量。

1.3 理化指標(biāo)

現(xiàn)場記錄物理指標(biāo)，包括水溫（溫度計(jì)）、電導(dǎo)率（EC400便攜式電導(dǎo)儀）、透明度（薩氏盤）、水深（SM-5A型測深儀）、流速（Stalker SVR流速儀）。pH、DO由YSI6600型多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測儀現(xiàn)場測定，葉綠素a采用丙酮萃取法測定，其他化學(xué)指標(biāo)包括TN、TP、COD等按照有關(guān)文獻(xiàn)中的規(guī)范方法測定[4]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

圖形信息采集用MapInfo Professional 7.0軟件處理，化學(xué)數(shù)據(jù)及生物數(shù)據(jù)采用SPSS 11.5（美國）及Excel 2003等軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析處理，P<0.05時(shí)表示差異顯著，P<0.01時(shí)表示差異極顯著，以O(shè)rigin 7.5軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 浮游藻類的種類及組成

通過兩次對撫河8個(gè)采樣點(diǎn)水樣用顯微鏡觀察，撫河流域共觀察到浮游藻類7門39屬73種。其中，綠藻門有16屬30種，占41.1%；硅藻門有8屬19種，占26.0%；藍(lán)藻門有9屬13種，占17.8%；金藻門有2屬3種，占4.1%；黃藻門有2屬5種，占6.8%；甲藻門有1屬2種，占2.8%；隱藻門有1屬1種，占1.4%。

以上數(shù)據(jù)顯示，在撫河干流的浮游藻類中綠藻、硅藻、藍(lán)藻為優(yōu)勢種群。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，綠藻門的團(tuán)藻、柵藻、盤星藻、鼓藻，藍(lán)藻門的銅綠微囊藻、顫藻、藍(lán)纖維藻，硅藻門的針桿藻、小環(huán)藻、雙棱藻、直鏈藻等為優(yōu)勢種（屬）。綠藻在夏季生長和繁殖最旺，在種類和數(shù)量上都占較大比例；冬季則是硅藻數(shù)量占優(yōu)勢，由于硅藻大多喜好生活于水溫較低的環(huán)境中，屬冷水性藻類；無論冬季還是夏季，隱藻、甲藻和裸藻等所占比例均較低。浮游藻類種類組成隨季節(jié)變化情況見表2。

2.2 理化指標(biāo)分析

撫河干流各采樣點(diǎn)的理化指標(biāo)見表3。從表3可以看出，各監(jiān)測點(diǎn)水溫變化較小，夏季溫度較高，冬季溫度較低，最低水溫為3.2 ℃（李渡），最高水溫為30.5 ℃（廖家灣）。電導(dǎo)率較低，季節(jié)變化不大，夏季較冬季高，年均值最低為49.8 μS/cm（洪門），最高為84.8 μS/cm（南城）。撫河干流pH除高坪外的其余監(jiān)測點(diǎn)無明顯時(shí)空變化，高坪監(jiān)測點(diǎn)因上游有硫酸生產(chǎn)廠，pH 3.1，呈酸性。撫河干流的COD平均值為12.0 mg/L，其中南城COD最高，為25.52 mg/L；石門和南豐最低，僅為1.04 mg/L。從平均值來看撫河水質(zhì)良好，但部分監(jiān)測斷面的COD濃度為地表水Ⅲ類或Ⅳ類，究其原因是COD濃度較高的監(jiān)測斷面位于城鎮(zhèn)附近，人口密集，企業(yè)工業(yè)廢水和城鎮(zhèn)生活污水對河道水質(zhì)產(chǎn)生影響。撫河干流各監(jiān)測段面TN平均為2.21 mg/L。從各采樣點(diǎn)來看，高坪TN含量最高，其余各點(diǎn)的TN濃度差別不大。葉綠素是一類與光合作用有關(guān)的重要色素，也是表征藻類現(xiàn)存量的重要指標(biāo)之一。在此次研究中，葉綠素a與TN、TP含量水平無顯著關(guān)系。葉綠素a最大值出現(xiàn)在南豐，其次是廣昌，最小值出現(xiàn)在南城，分析原因?yàn)門N濃度含量較高，而TP含量較低，磷成為藻類生長的限制因子[5，6]。TN已經(jīng)不是藻類生長的限制因素[7，8]，在不同污染物質(zhì)、水溫、光照等環(huán)境因子共同作用成為葉綠素含量的限制因子。

2.3 浮游藻類生物多樣性與水質(zhì)分析

對冬、夏兩季調(diào)查的浮游藻類細(xì)胞密度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，結(jié)果（圖2）表明，撫河干流浮游藻類細(xì)胞密度變動(dòng)范圍為7.7萬～122.3萬個(gè)/L，浮游藻類細(xì)胞密度平均為66.6萬個(gè)/L；浮游藻類主要是由綠藻、硅藻、藍(lán)藻組成，年平均細(xì)胞密度分別占總量的43.2%、23.7%、19.5%。撫河干流藻類以綠藻占絕對優(yōu)勢，全年細(xì)胞密度平均值為28.78萬個(gè)/L。

生物多樣性是群落的主要特征之一，群落內(nèi)物種愈豐富則生物多樣性越大，一般而言，水體發(fā)生富營養(yǎng)化會使不適應(yīng)高營養(yǎng)的藻類滅亡，從而導(dǎo)致生物多樣性的降低。同時(shí)，生物多樣性指數(shù)也是常用的水質(zhì)評價(jià)指標(biāo)，浮游藻類生物多樣性指數(shù)的高低反映出水質(zhì)的優(yōu)劣。分別計(jì)算撫河干流各監(jiān)測斷面的Margalef指數(shù)（D）與Shannon-Wiener指數(shù)（H）[9]。

一般來說，水體所受污染越嚴(yán)重，生物種類相對就越少，而個(gè)別耐污種類則生物量增加。Margalef指數(shù)D越大，水質(zhì)越清潔，D大于3為清潔水質(zhì)，D為2～3時(shí)為輕度污染水質(zhì)，D為1～2時(shí)為中度污染水質(zhì)，D為0～1時(shí)為重度污染水質(zhì)。Shannon-Wiener指數(shù)H越低，說明水質(zhì)污染程度越高，Shannon-Wiener指數(shù)在0～1時(shí)為重度污染，在1～3時(shí)為中度污染，其中在1～2時(shí)為α-中污，在2～3時(shí)為β-中污，大于3為清潔水體[10]。

經(jīng)計(jì)算，撫河干流各監(jiān)測點(diǎn)Margalef指數(shù)為2.00～4.52，平均值為3.51。由此可以看出，撫河干流水體屬于輕度污染至清潔水質(zhì)，且不同采樣點(diǎn)間污染程度存在明顯差異。采用Shannon-Wiener指數(shù)分級評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對撫河干流水質(zhì)進(jìn)行評價(jià)，H平均值為2.10，說明撫河干流水體屬于中度污染狀態(tài)，水質(zhì)從上游向下游有污染逐漸加重的趨勢，中游的南城至高坪是污染相對較重的河段。從藻類的優(yōu)勢種也能印證以上結(jié)論，綠藻門的柵藻、鼓藻，藍(lán)藻門的顫藻，硅藻門的針桿藻、小環(huán)藻、直鏈藻等是典型的β-中污至寡污帶的優(yōu)勢種（屬）[9]。從圖2也可以看出，各監(jiān)測斷面浮游藻類的變化趨勢沒有明顯規(guī)律，從上游的廣昌起，藻類細(xì)胞密度總體呈下降趨勢，直到高坪降到最低，下游逐步恢復(fù)；洪門鎮(zhèn)監(jiān)測斷面比周圍斷面有所上升，主要是因?yàn)楹殚T水庫的作用，其水流流速減緩，適宜藻類生長；高坪藻類細(xì)胞密度最低，是由于高坪監(jiān)測斷面上游有硫酸生產(chǎn)廠，水質(zhì)pH僅有3.1，酸性較強(qiáng)，僅有小球藻、小環(huán)藻等少量藻類能在這樣的酸性環(huán)境下生存[11]。酸性水質(zhì)環(huán)境下藻類數(shù)量少，生物量低，平均細(xì)胞密度只有同一地區(qū)正常水體的25%左右[12]。

3 結(jié)論

1）撫河干流水體總體來說污染呈現(xiàn)上游輕、下游重的特點(diǎn)，污染較重的是南城和高坪，上游的廣昌和南豐水質(zhì)相對較好，城市生活與生產(chǎn)對水質(zhì)影響顯著。

2）撫河干流浮游藻類種類分布上以綠藻為主，其次是硅藻和藍(lán)藻；時(shí)間分布上浮游藻類豐度夏季大于冬季，空間分布上呈現(xiàn)中游藻類細(xì)胞密度較低，上、下游藻類細(xì)胞密度高的特點(diǎn)；Margalef指數(shù)與Shannon-Wiener指數(shù)計(jì)算結(jié)果表明撫河干流水質(zhì)總體處于清潔水質(zhì)至輕度污染狀態(tài)，藻類的優(yōu)勢種指示結(jié)果符合上述污染特征。高坪監(jiān)測斷面由于上游受硫酸生產(chǎn)廠酸性廢水影響，藻類種類少，細(xì)胞密度低，從該斷面觀察到的藻類優(yōu)勢種也恰能反映上述酸性特征。

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