蔣文婷，虞瑋瑋，丁元超，王嘉誠(chéng)，楊華云

（杭州師范大學(xué)錢(qián)江學(xué)院，浙江 杭州310036）

錢(qián)塘江流域總面積5.6km2，其中浙江省境內(nèi)面積4.8萬(wàn)km2，干流長(zhǎng)605km，是浙江省第一大河，在浙江的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要的地位.“十五”期間，錢(qián)塘江流域水環(huán)境質(zhì)量有緩慢下降的趨勢(shì)，個(gè)別河段污染較為嚴(yán)重.特別是2004年，錢(qián)塘江發(fā)生了罕見(jiàn)的“藍(lán)藻”水華，對(duì)沿岸區(qū)域的經(jīng)濟(jì)和人民生活造成了重大影響［1-5］.作為工農(nóng)業(yè)廢物的最終排放點(diǎn)，污染現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重的水環(huán)境不僅引起水生生物種群和群落結(jié)構(gòu)的變化，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致水生生態(tài)系統(tǒng)的破壞和崩潰.水體污染達(dá)到一定程度后，除了直接影響水生生物的正常生活，也直接或間接地威脅人類(lèi)的健康和生產(chǎn)活動(dòng)［6-8］.為了保護(hù)水源和水生生態(tài)系統(tǒng)，利用生物對(duì)環(huán)境污染的這些反應(yīng)來(lái)反映和度量環(huán)境污染的狀況和程度，從不同層次上分析污染危害程度已經(jīng)成為評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)［9-16］.

方形環(huán)棱螺即清水螺螄，它和一般的螺螄不同，黑色細(xì)長(zhǎng)的外殼，里面是灰綠色的鮮肉，就連可以食用的腸子也是綠色的.水溫、水質(zhì)和周?chē)h(huán)境對(duì)方形環(huán)棱螺影響很大.水域的水質(zhì)越好，方形環(huán)棱螺的個(gè)頭越大，顏色越黑，腸子越綠，吃起來(lái)才更鮮美.由于其對(duì)生存水域環(huán)境質(zhì)量要求極高且只能在無(wú)污染的活水中生存，方形環(huán)棱螺是生活在錢(qián)塘江源頭水域的一種特有生物，只在錢(qián)塘江上游部分地區(qū)發(fā)現(xiàn)其蹤跡.該文主要調(diào)查錢(qián)塘江不同流域方形環(huán)棱螺種群密度的分布狀況并分析其生存水域的水質(zhì)質(zhì)量，試圖分析方形環(huán)棱螺的種群分布與水質(zhì)狀況之間的相關(guān)性，并得到影響方形環(huán)棱螺種群密度的主要水質(zhì)因素，從而根據(jù)方形環(huán)棱螺種群密度判斷相應(yīng)的水質(zhì)狀況，以期待更好的保護(hù)錢(qián)塘江水環(huán)境及其錢(qián)塘江上游特征生物——方形環(huán)棱螺.

1 研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

錢(qián)塘江流域地理界于118o21’-120o30’E，29o11’-30o33’N 之間，跨浙、皖、贛、閩、滬共5省市，流域總面積55 558km2.錢(qián)塘江水系是浙江省最大的水系，北源為新安江，南源為蘭江，南北兩源在建德梅城匯合后經(jīng)杭州市入杭州灣.錢(qián)塘江河道曲折，上游為山溪性河道.束放相間；中游為丘陵；下游江口外呈喇叭形狀，江口逐漸展寬，主要干流有馬金溪、常山港、衢江、蘭江、新安江、富春江、錢(qián)塘江，干流從西向東貫穿皖南和浙北匯入東海.

1.2 方形環(huán)棱螺種群密度調(diào)查

1.2.1 調(diào)查點(diǎn)的選定

方形環(huán)棱螺種群密度的調(diào)查分別選取錢(qián)塘江流域上游段（龍?zhí)?、霞山、界首），中游段（千島湖東南湖區(qū)、建德壽昌、建德乾潭）和下游段（桐廬嚴(yán)陵塢、桐廬印渚、富陽(yáng)漁山、杭州九溪）10個(gè)河流斷面作為調(diào)查點(diǎn).調(diào)查點(diǎn)分布詳見(jiàn)圖1.

圖1 錢(qián)塘江流域方形環(huán)棱螺種群密度采樣點(diǎn)分布圖Fig.1 Map of sampling locations for Bellamyaquadrata population density in Qiantang River basin

1.2.2 調(diào)查方法與調(diào)查內(nèi)容

于2013年7月分別調(diào)查錢(qián)塘江上游、中游和下游10個(gè)不同斷面的方形環(huán)棱螺的種群密度.每個(gè)斷面選取2個(gè)河灘，總計(jì)20個(gè)河灘.每個(gè)河灘選取長(zhǎng)1m、寬1m、水深20～25cm（或根據(jù)當(dāng)?shù)胤叫苇h(huán)棱螺的密度或河灘的深度等實(shí)際情況選擇不同大小的樣方）的樣方，統(tǒng)計(jì)樣方中活的和死的方形環(huán)棱螺數(shù)目.運(yùn)用Excel2003和SPSS13.0軟件對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析.

1.3 水樣采集與分析

1.3.1 水樣采集與保存

根據(jù)1.2.1中方形環(huán)棱螺種群密度調(diào)查點(diǎn)的分布和水樣采集規(guī)范——國(guó)家環(huán)保總局《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》編委會(huì)編制的《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》第4版［17］，在錢(qián)塘江上游（龍?zhí)丁⑾忌?、界首），中游（千島湖東南湖區(qū)、建德壽昌、建德乾潭）和下游（桐廬嚴(yán)陵塢、桐廬印渚、富陽(yáng)漁山、杭州九溪）10個(gè)河流斷面采集20個(gè)地表水樣，樣品保存采用500mL棕色玻璃瓶，并立即帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定各種水質(zhì)指標(biāo).

1.3.2 水樣分析

水質(zhì)理化檢測(cè)項(xiàng)目為pH 值、溶解氧（DO）、生化需氧量（BOD5）、化學(xué)需氧量（COD）、氨氮、氰化物、砷、六價(jià)鉻、總磷、石油類(lèi)等10項(xiàng).將采集的水樣放入冰箱里保存好，測(cè)定時(shí)參照國(guó)家環(huán)?？偩帧端蛷U水監(jiān)測(cè)分析方法》編委會(huì)編制的《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》第4版［17］中各個(gè)指標(biāo)的測(cè)定方法測(cè)定以上10項(xiàng)指標(biāo)：pH 值采用玻璃電極法測(cè)定；DO 采用碘量法測(cè)定；BOD 采用五日培養(yǎng)法測(cè)定；COD 采用GB11892-89高錳酸鉀指數(shù)測(cè)定；氨氮采用納氏試劑比色法測(cè)定；氰化物采用異煙酸-吡唑啉酮分光光度法測(cè)定；水樣加硫酸后用二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法來(lái)測(cè)定總砷含量；六價(jià)鉻鎘采用原子吸收分光光度法來(lái)測(cè)定；總磷用鉬酸銨分光光度法測(cè)定；石油類(lèi)含量采用JDS-106A 型紅外分光測(cè)油儀測(cè)定.

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 種群密度調(diào)查結(jié)果

調(diào)查結(jié)果表明，錢(qián)塘江流域上游段（龍?zhí)丁⑾忌?、界首），中游段（千島湖東南湖區(qū)、建德壽昌、建德乾潭）和下游段（桐廬嚴(yán)陵塢、桐廬印渚、富陽(yáng)漁山、杭州九溪）10 個(gè)采樣點(diǎn)方形環(huán)棱螺種群密度分別為：霞山26.33只／m2，界首24.75只／m2，龍?zhí)?0.98只／m2，千島湖東南湖區(qū)6.22只／m2，建德壽昌4.17只／m2，建德乾潭2.08只／m2，桐廬嚴(yán)陵塢0.98只／m2、桐廬印渚1.06只／m2、富陽(yáng)漁山0只／m2、杭州九溪0只／m2.

圖2 錢(qián)塘江流域各采樣點(diǎn)方形環(huán)棱螺種群密度分布Fig.2 Distribution of population density of B.quadrata in Qiantang River basin

具體方形環(huán)棱螺種群分布狀況見(jiàn)圖2.從圖2可以看出，錢(qián)塘江流域上游、中游和下游水體中方形環(huán)棱螺種群密度的分布存在著顯著的差異，其中，錢(qián)塘江流域上游地區(qū)（龍?zhí)丁⑾忌?、界首）方形環(huán)棱螺分布廣泛，種群密度最高；中游地區(qū)（千島湖東南湖區(qū)、建德壽昌、建德乾潭）方形環(huán)棱螺種群密度有明顯下降；錢(qián)塘江下游（桐廬嚴(yán)陵塢、桐廬印渚、富陽(yáng)漁山、杭州九溪），方形環(huán)棱螺種群幾乎絕跡，僅僅在錢(qián)塘江桐廬段存在零星分布，錢(qián)塘江富陽(yáng)和杭州段都未發(fā)現(xiàn)方形環(huán)棱螺的分布.

方形環(huán)棱螺主要生活在活水中，而本身對(duì)生境要求極高，只有在水質(zhì)污染極低的活水中才能生存，因此方形環(huán)棱螺的數(shù)量與其生境的水質(zhì)狀況有直接關(guān)系.根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，錢(qián)塘江上游的采樣點(diǎn)方形環(huán)棱螺的數(shù)量最多，中游采樣點(diǎn)其次，下游采樣點(diǎn)方形環(huán)棱螺的數(shù)量幾乎為0.由此可見(jiàn)，錢(qián)塘江上游水質(zhì)狀況最好，適合方形環(huán)棱螺的生長(zhǎng)，而中游及下游水體由于受到農(nóng)業(yè)、工業(yè)和生活污水排放的影響，水質(zhì)狀況較上游有所下降，不利于方形環(huán)棱螺的生存.

2.2 水質(zhì)分析結(jié)果

2.2.1 錢(qián)塘江流域水質(zhì)狀況

根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析，錢(qián)塘江流域上游段（龍?zhí)丁⑾忌?、界首），中游段（千島湖東南湖區(qū)、建德壽昌、建德乾潭）和下游段（桐廬嚴(yán)陵塢、桐廬印渚、富陽(yáng)漁山、杭州九溪）10個(gè)采樣點(diǎn)的水質(zhì)分析結(jié)果見(jiàn)表1.結(jié)合地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002），10個(gè)采樣點(diǎn)pH、氰化物和砷這3個(gè)水質(zhì)指標(biāo)均在Ⅰ類(lèi)水質(zhì)以內(nèi).水質(zhì)指標(biāo)DO、COD、BOD5、六價(jià)鉻和石油類(lèi)在錢(qián)塘江上游段均符合Ⅰ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但在中游及下游段明顯下降，均超出Ⅰ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，有些甚至僅僅符合Ⅳ水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明錢(qián)塘江中下游水體受有機(jī)物污染較為嚴(yán)重，周邊排入河中的工業(yè)廢水量較大.此外，水質(zhì)指標(biāo)氨氮和總磷在整個(gè)錢(qián)塘江流域均超過(guò)Ⅰ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，而且在中下游采樣點(diǎn)達(dá)到Ⅲ類(lèi)、Ⅳ水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明錢(qián)塘江流域受到工農(nóng)業(yè)廢水影響較大，河水富營(yíng)養(yǎng)化較為嚴(yán)重.

表1 錢(qián)塘江流域各采樣點(diǎn)水質(zhì)狀況Tab.1 Water quality in Qiantang River basin

2.2.2 錢(qián)塘江不同流域水質(zhì)狀況比較

根據(jù)表1數(shù)據(jù)，錢(qián)塘江上游、中游和下游10 個(gè)采樣點(diǎn)不同水質(zhì)指標(biāo)有顯著差異，水質(zhì)指標(biāo)COD、BOD5、氨氮、總磷、六價(jià)鉻和石油類(lèi)均是下游＞中游＞上游；水質(zhì)指標(biāo)DO 為上游＞中游＞下游.這都說(shuō)明錢(qián)塘江流域水質(zhì)狀況為上游＞中游＞下游.圖3描述了變化最顯著的4個(gè)水質(zhì)指標(biāo)：COD、總磷、六價(jià)鉻和石油類(lèi).從圖3可以看出，錢(qián)塘江下游水質(zhì)COD、總磷、六價(jià)鉻和石油類(lèi)含量比上游水質(zhì)高出10倍以上.其中COD 指標(biāo)從上游龍?zhí)恫蓸狱c(diǎn)的2.19mg／L到下游九溪采樣點(diǎn)上升到22.15mg／L；總磷指標(biāo)上游霞山采樣點(diǎn)為0.02mg／L，下游印渚采樣點(diǎn)達(dá)到0.35mg／L；六價(jià)鉻指標(biāo)也從上游的霞山采樣點(diǎn)的0.005 mg／L增加到下游九溪采樣點(diǎn)的0.07mg／L；石油類(lèi)指標(biāo)更是從上游小于0.01mg／L 上升到下游九溪采樣點(diǎn)的0.12mg／L.通過(guò)以上比較說(shuō)明錢(qián)塘江不同流域水質(zhì)污染程度不同，中下游污染遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上游，且主要的污染因子為COD、總磷、六價(jià)鉻和石油類(lèi).

圖3 錢(qián)塘江流域水質(zhì)指標(biāo)的分布Fig.3 Distribution of water quality indexes in Qiantang River basin

2.2.3 錢(qián)塘江不同流域方形環(huán)棱螺種群密度和水質(zhì)狀況的相關(guān)性分析

運(yùn)用SPSS統(tǒng)計(jì)分析，方形環(huán)棱螺種群密度與水質(zhì)指標(biāo)之間的相關(guān)性見(jiàn)表2.從表2可以看出錢(qián)塘江流域方形環(huán)棱螺種群密度分布和水質(zhì)指標(biāo)DO、氨氮和六價(jià)鉻相關(guān)性不大（p＞0.05），但方形環(huán)棱螺種群密度分布與水質(zhì)指標(biāo)COD 和BOD5呈正相關(guān)（p＜0.05），而且方形環(huán)棱螺種群密度分布與水質(zhì)指標(biāo)總磷和石油類(lèi)呈顯著正相關(guān)（p＜0.01）.說(shuō)明錢(qián)塘江方形環(huán)棱螺種群密度的分布受水質(zhì)狀況影響明顯，特別受水質(zhì)指標(biāo)COD、BOD5、總磷和石油類(lèi)的影響.上游水質(zhì)狀況較優(yōu)，基本屬于Ⅰ類(lèi)水體，方形環(huán)棱螺種群密度大；中下游水質(zhì)狀況較差，大多屬于Ⅲ類(lèi)甚至Ⅳ類(lèi)水體，方形環(huán)棱螺種群分布稀少.

表2 方形環(huán)棱螺種群密度與水質(zhì)指標(biāo)之間的相關(guān)性Tab.2 The correlation between the population density of the B.quadrata and water quality indexes

3 凈化錢(qián)塘江水質(zhì)，保護(hù)方形環(huán)棱螺種群

根據(jù)2.2.3 研究結(jié)果，方形環(huán)棱螺種群密度分布與水質(zhì)有明顯的相關(guān)性，特別受水質(zhì)指標(biāo)COD、BOD5、總磷和石油類(lèi)的影響.水質(zhì)指標(biāo)COD、BOD5和石油類(lèi)反映了廢水受還原性物質(zhì)污染的程度，是評(píng)價(jià)廢水污染的重要指標(biāo)，也是表征廢水受有機(jī)物的污染程度.水質(zhì)指標(biāo)總磷主要來(lái)自人體排泄物以及合成洗滌劑、牲畜飼養(yǎng)場(chǎng)及含磷工業(yè)廢水.錢(qián)塘江水系不僅是主要生活飲用水源和工農(nóng)業(yè)用水的水源，而且接納了沿岸城鎮(zhèn)和農(nóng)村所排放的大量工業(yè)廢水、生活污水和農(nóng)業(yè)污水.部分支流和流經(jīng)城市的河段已經(jīng)受到比較嚴(yán)重的污染，特別是某些上游城鎮(zhèn)所排放的污水已對(duì)下游水質(zhì)產(chǎn)生了比較嚴(yán)重的影響.根據(jù)田旭東等［1］的調(diào)查結(jié)果顯示，錢(qián)塘江流域2005年COD 總排放量約為32萬(wàn)t，主要來(lái)源于工業(yè)污染與生活污染，其貢獻(xiàn)率分別為41.91%與41.8%；總磷排放量約為0.9萬(wàn)t（工業(yè)廢水中的總磷由于未列入環(huán)境統(tǒng)計(jì)，無(wú)確切的數(shù)據(jù)），農(nóng)業(yè)與生活污染的貢獻(xiàn)率分別為56.46%與43.54%，從這些污染負(fù)荷綜合分析可知，工業(yè)、生活和農(nóng)業(yè)污染的貢獻(xiàn)率分別為7%、40.1%和52.9%.

為了更好地保護(hù)方形環(huán)棱螺種群，應(yīng)有效地保護(hù)和提高錢(qián)塘江水質(zhì)狀況.水環(huán)境保護(hù)的根本是源頭治理.通過(guò)對(duì)產(chǎn)污過(guò)程的管理，提高用水效率等措施，可以實(shí)現(xiàn)源頭污染的削減.另一方面，應(yīng)當(dāng)合理地布設(shè)沿江污水排放口的位置，對(duì)沿岸的各類(lèi)污染物排放源實(shí)行總量控制，保護(hù)錢(qián)塘江各類(lèi)水源的水質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)標(biāo)本兼治，從而真正實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，保護(hù)方形環(huán)棱螺種群密度更好地生存和更廣的分布.

4 結(jié) 論

1）錢(qián)塘江流域上游、中游和下游水體中方形環(huán)棱螺種群密度的分布存在著顯著的差異，其中，上游地區(qū)種群密度最高；中游地區(qū)其次；下游地區(qū)方形環(huán)棱螺分布最少，種群密度幾乎為0.

2）錢(qián)塘江不同流域水質(zhì)污染程度不同，中下游污染遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上游，且主要的污染因子為COD、總磷、六價(jià)鉻和石油類(lèi).

3）錢(qián)塘江流域方形環(huán)棱螺種群密度的分布受水質(zhì)狀況影響明顯，特別受水質(zhì)指標(biāo)COD、BOD5、總磷和石油類(lèi)的影響.為更好地保護(hù)方形環(huán)棱螺資源，建議對(duì)錢(qián)塘江流域水環(huán)境加強(qiáng)治理，使各項(xiàng)環(huán)保設(shè)施充分發(fā)揮應(yīng)有的作用，進(jìn)一步加強(qiáng)環(huán)保執(zhí)法力度，真正杜絕偷排和未達(dá)標(biāo)排放，使錢(qián)塘江流域水質(zhì)逐步得到改善，以利于方形環(huán)棱螺種群的更好地生存.

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