林啟存，沈小紅，張曉紅，戴瑜來，戴楊鑫，馮曉宇

(1．杭州市農(nóng)業(yè)科學研究院，浙江杭州 310024;2．杭州市市區(qū)河道監(jiān)管中心，浙江杭州 310006)

水體富營養(yǎng)化是目前世界各國所面臨的重大環(huán)境問題，水體富營養(yǎng)化帶來的一個突出的問題是藍藻水華的暴發(fā)［1］。大規(guī)模的藍藻水華不僅直接降低了水資源利用效能，還可通過產(chǎn)生毒素、死亡分解時使水體缺氧和破壞正常的食物網(wǎng)威脅到飲用水安全、公眾健康和景觀，造成更嚴重的生態(tài)破壞和巨大的經(jīng)濟損失［2］。

貼沙河舊稱城河，為杭州市清泰門自來水廠的備用水源河道。該河于2014年9月初在金衙莊天橋至鳳起路大橋段水面上發(fā)生大面積水華，部分河段將水面完全覆蓋，位于流動性差的死角出現(xiàn)腥臭味，此種現(xiàn)象往年極少出現(xiàn)。為了解貼沙河水華期間浮游植物的群落結(jié)構(gòu)組成及優(yōu)勢種類，對水華發(fā)生嚴重的江段進行了浮游植物樣品采集和分析。

1 研究方法

2014年9月8日進行了野外樣品采集，采樣點位于貼沙河水華發(fā)生地金衙莊天橋至鳳起路橋段。水溫采用溫度計現(xiàn)場測定，溶解氧采用電化學探頭法測定，透明度采用薩氏盤法測定，葉綠素a主要依據(jù)《水和廢水監(jiān)測分析方法》(第四版)中葉綠素a的測定方法測定，總磷采用鉬酸銨分光光度法(GB/T 11893-1989)測定，總氮采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法(GB/T 11894-1989)測定。

浮游植物定性樣品采用25號浮游生物網(wǎng)，在水下0．5 m處做“∞”形反復拖曳3～5 min，收集到的浮游植物裝入貼有標簽的100 ml標本瓶中，并現(xiàn)場用5%福爾馬林固定樣本，帶回分析。定量樣品采用1 L采水器采集表、中、底3個水層水樣，充分混合后，取水樣1 L，加15 ml魯哥氏液固定，帶回實驗室經(jīng)分液漏斗靜止后分析。

浮游植物鏡檢采用OLYMPUS CX3系統(tǒng)生物顯微鏡，定性樣品分類主要參照胡鴻鈞等［3］的分類方法將浮游植物鑒定到種或?qū)?。定量樣品帶回實驗室靜置48 h后，濃縮30 ml，以浮游生物計數(shù)框?qū)ζ溆嫈?shù)，根據(jù)濃縮倍數(shù)計算藻細胞密度。浮游植物多樣性指數(shù)采用Shannon-Wiener公式［4］計算式中，s為物種數(shù)，N為同一樣品中的個體總數(shù)，Ni為第i種的個體數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2．1 水體理化參數(shù)分析 對貼沙河3個監(jiān)測點(金衙莊、慶春立交橋北、鳳起立交橋南)進行水體現(xiàn)場及實驗室理化指標監(jiān)測，其結(jié)果見表1。水溫為26．1～27．4℃，水體溫度較適于藍藻快速生長繁殖條件;水體總氮、總磷分別為2．02～2．98、0．06 ～0．11 mg/L，遠遠超出了國際公認的發(fā)生富營養(yǎng)化和水華的臨界值(TN=0．2 mg/L、TP=0．02 mg/L);透明度反映水體的澄清程度，水體透明度為0．05～0．81 m，說明不同監(jiān)測點間存在較大的差異，為藻類密度分布不同所致;溶解氧為5．50～12．80 mg/L，說明水體溶解氧含量整體較高且分布不均勻，這與藻類生長繁殖活躍釋放大量氧氣及其藻類密度分布有關。

表1 水樣理化指標監(jiān)測結(jié)果

2．2 浮游植物群落組成 貼沙河浮游植物鑒定中，共發(fā)現(xiàn)浮游植物5門39種，詳細種類構(gòu)成見表2，其中藍藻門10種，占調(diào)查種類數(shù)的25．64%;綠藻門17種，占調(diào)查種類數(shù)的43．59%;硅藻門9種，占調(diào)查種類數(shù)的23．07%。藍藻門和綠藻門占調(diào)查總種類數(shù)的69．23%，是構(gòu)成貼沙河浮游植物的主要組成類群，其他種類占其比例較小。各屬中，柵藻屬發(fā)現(xiàn)有5種，種類最豐富，其次為平裂藻屬、橋彎藻屬、針桿藻屬，各有3種。

表2 貼沙河浮游植物種類組成

2．3 浮游植物豐度與優(yōu)勢類群 該次調(diào)查發(fā)現(xiàn)浮游植物細胞密度范圍為9．23 ×106～384 ×106ind．/L，平均值為135．18×106ind．/L，大大超過2009年該區(qū)段浮游植物調(diào)查密度0．43 ×106ind．/L［5］。在浮游植物中，以藍藻門細胞密度平均值最高，為125．14×106ind．/L，占浮游植物密度平均值的92．58%，其次為綠藻門和硅藻門，分別為5．37 ×106和4．50×106ind．/L，占浮游植物密度平均值的3．97%和3．33%，裸藻等其他藻類細胞密度較小，未超過浮游植物細胞密度的2%。各浮游植物種類中，以銅綠微囊藻細胞密度最高，為124．84×106ind．/L，為水華期間的優(yōu)勢種類，其余種類細胞密度均較小。

2．4 浮游植物生物量、多樣性分析及評價 葉綠素a是反映浮游植物生物量的一個重要指標。水華期間貼沙河水體葉綠素 a為15．3 ～855．0 μg/L，平均值為 296．9 μg/L，說明水體浮游植物生物量很大，且存在較大的分布不均勻性。依據(jù)況琪軍等［6］的營養(yǎng)類型評價標準，葉綠素a含量在50～500 μg/L間為富營養(yǎng)類型，浮游植物細胞密度 ≥108ind．/L為極富營養(yǎng)類型;以詹玉濤等［7］的浮游植物分布特征方法評價，藍藻門占70%以上，裸藻門、硅藻門的直鏈藻及橋穹藻、綠藻門的小球藻等耐污種類大量出現(xiàn)，水體為多污帶。

種類多樣性指數(shù)是常用的水質(zhì)評價指標，主要依據(jù)藻類細胞密度和種群結(jié)構(gòu)的變化評價水體的污染程度，通常情況下指數(shù)值越大，水質(zhì)越凈［8］。貼沙河3個監(jiān)測點Shannon-Wiener指數(shù)范圍為0．53 ～1．77，平均值為1．20。依據(jù)沈韞芬等［9］的評價方法，多樣性指數(shù)在1～2間為中度污染。

2．5 貼沙河水華發(fā)生原因分析 貼沙河位于杭州主城區(qū)，夏秋季溫度高、光照強，為藍藻等喜溫性生物提供有利的生長環(huán)境，光照和溫度是影響藍藻生命活動的重要因子。

貼沙河兩岸雖已全部實施截污納管，沿岸點源污染得到控制，但面源污染仍廣泛，如部分沿岸居民、商販為貪圖方便在就近河道洗刷、洗滌及游泳愛好者在貼沙河游泳等產(chǎn)生的生活污水;河岸兩邊綠化因季節(jié)性衰亡產(chǎn)生大量殘枝、枯葉或花瓣落入水中而滲出的營養(yǎng)鹽;貼沙河水華段多年未進行清淤，底泥中沉積了一定量有機質(zhì)，并不斷將營養(yǎng)鹽輸送到上覆水中。另外，貼沙河配水水源——錢塘江，因8月大潮影響，大大減少了配水量，同時停止配水時間較長，使貼沙河水體流動性變差，嚴重削弱了配水措施對水體污染物及營養(yǎng)鹽的稀釋作用，同時配水時常攜帶高營養(yǎng)鹽輸入，提高了貼沙河的氮磷營養(yǎng)鹽濃度。這些因素都為貼沙河浮游植物的發(fā)展提供營養(yǎng)源，利于藍藻等的生長繁殖。

貼沙河水深3～5 m，沉水植物很少，且兩岸均建成硬化駁岸，缺乏挺水植物帶，這使水生生物多樣性受到制約，也破壞了魚類、兩棲類等水生動物的產(chǎn)卵場地。加上市民沿河垂釣、捕撈魚類現(xiàn)象非常嚴重，不僅天然大魚很難見到，而且人工放流的一些濾食性魚類，因垂釣過度而失去對浮游生物的生態(tài)平衡作用。

貼沙河建有慶春橋、鳳起橋兩座跨河拱橋，由于橋洞過水面積較小，河水遇到橋墩阻擋流速變緩，易造成河水藍藻及營養(yǎng)物質(zhì)不能有效循環(huán)更替，產(chǎn)生污染富集現(xiàn)象，加速了藍藻的生長和在橋前的停留時間，如遇風力的推動容易在下風口聚集成堆形成水華。因此，水動力作用、風力作用與藍藻水華發(fā)生也是密切相關的［9-10］。

3 結(jié)語

針對2014年9月上旬貼沙河金衙莊至鳳起橋段發(fā)生的水華，對其水質(zhì)及水體浮游植物群落進行了調(diào)查，并對引起水華的原因進行了分析。結(jié)果顯示，水華期間貼沙河水體質(zhì)量相對較差，富營養(yǎng)化程度高，浮游植物種類少、生物量大，共發(fā)現(xiàn)浮游植物5門39種，其中綠藻門、藍藻門和硅藻門種類分別為17、10和9種，各占總種類數(shù)的43．59%、25．64%、23．07%;浮游植物細胞密度在9．23 ×106～384 ×106ind．/L，平均為135．18×106ind．/L，以藍藻門的細胞密度最大，占總監(jiān)測密度的92．58%，其優(yōu)勢種為銅綠微囊藻。浮游植物葉綠素a 含量為296．9 μg/L，Shannon-Wiener多樣性指數(shù)1．20，顯示貼沙河浮游植物生物量較大，多樣性狀況較差，為中度污染至重污染類型。貼沙河發(fā)生水華的原因:夏末秋初光照強、水溫高，河道配水量少、流動性差，底泥、枯枝落葉腐爛釋放營養(yǎng)鹽及配水攜帶高營養(yǎng)鹽注入影響，人為因素對水生態(tài)環(huán)境的破壞等。

貼沙河水生態(tài)環(huán)境仍需改善，應加大河道引配水管理，維持貼沙河合理的生態(tài)流量，激活水體的生態(tài)凈化潛能，緩解橋梁附近“滯留區(qū)”對水環(huán)境的影響;建立沉水、浮水或挺水植物區(qū)，避免藻類成為水華發(fā)生區(qū)域水體營養(yǎng)鹽的主要響應因子;持續(xù)構(gòu)建濾食性、雜食性魚類種群，并加強垂釣、偷捕行為監(jiān)管，減少人為因素的干擾。

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