吳孟璇 趙笑怡 王程怡 安 瑩 關(guān)紅強(qiáng) 蘆站根
(衡水學(xué)院生命科學(xué)系 河北 衡水 053000)
淡水藻類(lèi)是反映水體環(huán)境質(zhì)量的重要指標(biāo),有些藻類(lèi)還是重要的指示生物。根據(jù)水體中藻類(lèi)數(shù)量,可以了解水質(zhì)現(xiàn)狀和變動(dòng)趨勢(shì),因此開(kāi)展水質(zhì)監(jiān)測(cè)和水環(huán)境評(píng)價(jià)時(shí)都應(yīng)開(kāi)展藻類(lèi)監(jiān)測(cè)。藻類(lèi)數(shù)量常用藻類(lèi)生物密度(簡(jiǎn)稱(chēng)藻密度)來(lái)表示,也用葉綠素a 的含量來(lái)代替,所以可通過(guò)監(jiān)測(cè)水體中的藻類(lèi)葉綠素a 含量來(lái)間接地反映水體中的藻類(lèi)數(shù)量(生物量)。
衡水湖是國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū),屬于城市湖泊水體,流動(dòng)性較差,水域面積較小,容易污染,水環(huán)境容量小,水體自凈能力較低[1]。但由于季節(jié)性氣候變化的影響,衡水湖的水質(zhì)也隨之變化,因而要密切監(jiān)測(cè)。湖泊中的浮游藻類(lèi)是重要的初級(jí)生產(chǎn)者,通過(guò)研究其水體浮游藻類(lèi)葉綠素a 含量的季節(jié)性動(dòng)態(tài)變化,可了解衡水湖水質(zhì)狀況、富營(yíng)養(yǎng)化程度,從而及時(shí)預(yù)警,防止藍(lán)藻水華的發(fā)生。
1.1 研究區(qū)域特征。衡水湖是華北平原第二大淡水湖,位于河北省衡水市內(nèi),占地120 km2,蓄水面積為75 km2,位于東經(jīng)115°30'~115°40',北緯37°33'~37°40'[2]。河北衡水湖國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)屬暖溫帶大陸季風(fēng)氣候區(qū),四季分明,年平均氣溫13 ℃,年降雨量518.9 mm。
1.2 監(jiān)測(cè)手段及方法
1.2.1 采樣時(shí)間及地點(diǎn)。本研究于2018 年7 月24日、8 月6 日、8 月15 日、8 月24 日、9 月7 日、9月17 日、9 月28 日、10 月9 日、10 月19 日、10 月29 日對(duì)衡水湖水樣進(jìn)行樣品采集,共計(jì)采樣10 次。根據(jù)衡水湖的形態(tài),結(jié)合采樣的實(shí)際情況,共設(shè)置了10 個(gè)位點(diǎn),基本覆蓋了衡水湖的不同生境。其中1~9 號(hào)位點(diǎn)位于大湖,10 號(hào)位點(diǎn)位于小湖。北部湖區(qū)(1號(hào)位點(diǎn)、2 號(hào)位點(diǎn)、5 號(hào)位點(diǎn)、6 號(hào)位點(diǎn))、中部湖區(qū)(3 號(hào)位點(diǎn)、4 號(hào)位點(diǎn))、南部湖區(qū)(7 號(hào)位點(diǎn)、8 號(hào)位點(diǎn)、9 號(hào)位點(diǎn))和小湖區(qū)(10 號(hào)位點(diǎn))。
1.2.2 采樣方法。水樣為各采樣點(diǎn)50 cm 左右的上層水,用有機(jī)玻璃采水器采集后,分別倒入2 個(gè)1 L 廣口瓶中,其中一個(gè)立即加入9 ml 魯哥氏液,倒入水樣后輕輕晃動(dòng),對(duì)水樣中的藻類(lèi)進(jìn)行固定染色,另一個(gè)則不加魯哥氏液,迅速帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)定。
1.2.3 測(cè)定方法。藻類(lèi)葉綠素a 測(cè)定方法[3]:分光光度法;藻密度:顯微鏡觀察法。
2.1 衡水湖藻類(lèi)不同空間位點(diǎn)葉綠素a 含量及藻密度的變化。由圖1 可知,不同位點(diǎn)葉綠素a 變化較大,其中位點(diǎn)10 葉綠素a 含量最高,與其他位點(diǎn)差異顯著;位點(diǎn)1、2 含量較低,其他位點(diǎn)變化范圍在34.547~40.821 μg/L,差異不顯著。藻密度變化也有較大的差異,浮游植物數(shù)量較多,數(shù)量多在106~108/L,甚至有個(gè)別位點(diǎn)達(dá)到109/L,平均數(shù)量為2.239×108/L。位點(diǎn)5、6 藻密度最高,位點(diǎn)4、7、8 葉綠素a 和藻密度變化規(guī)律表現(xiàn)基本一致。
圖1 不同空間位點(diǎn)葉綠素a 及藻密度的變化
2.2 衡水湖藻類(lèi)不同時(shí)間葉綠素a 含量及藻密度的變化。由圖2 可知,不同月份葉綠素a 含量變化很大,變化規(guī)律呈波浪形,但總體趨勢(shì)是逐漸上升,9 月17日最高,并且與其他月份差異顯著,9 月28 日降低了很多,但10 月9 日又出現(xiàn)回升,10 月份后隨著溫度的降低而逐漸下降,10 月29 日達(dá)到最低。藻密度變化趨勢(shì)也為波浪形,基本一致于葉綠素a,在同一時(shí)間8 月24 日二者均急劇上升,數(shù)值范圍107~108/L,9 月28 日達(dá)到最高,6.9×108/L,比葉綠素a 最高點(diǎn)推遲了10 d,10 月9 日時(shí)急劇下降,而后緩慢降低,10 月29 日達(dá)到最低。
圖2 不同時(shí)間藻類(lèi)葉綠素a 含量及藻密度動(dòng)態(tài)變化
從時(shí)間變化上看,隨著時(shí)間推移,葉綠素a 含量逐漸增大,這與總磷的變化趨勢(shì)是一致的,藍(lán)藻生長(zhǎng)的制約因素主要是磷元素,當(dāng)磷濃度合適時(shí),加上合適的水溫(大于19 ℃)及高的pH 值,利于藍(lán)藻生長(zhǎng),而不利于其他藻類(lèi)生長(zhǎng),9 月17 日10 個(gè)位點(diǎn)的葉綠素a 均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他時(shí)間,說(shuō)明葉綠素a 含量基本達(dá)到了峰值。 《太湖水環(huán)境綜合治理總體方案》 認(rèn)為,葉綠素a 含量超過(guò)40 μg/L 時(shí)藍(lán)藻即爆發(fā),10 次測(cè)量數(shù)據(jù)基本接近甚至超過(guò)了40 μg/L,因此需要高度警惕藍(lán)藻暴發(fā)。
夏季處于藍(lán)藻爆發(fā)高峰期,水體極易富營(yíng)養(yǎng)化,為了降低富營(yíng)養(yǎng)化水平給出以下建議:
4.1 嚴(yán)禁生活及工業(yè)污水排入衡水湖中,防止水中氮、磷等無(wú)機(jī)物含量增加,使藻類(lèi)爆發(fā)式增長(zhǎng);對(duì)衡水湖加強(qiáng)監(jiān)測(cè)及入湖河道管理[4]。
4.2 在湖中種植一些維管植物,這些植物可以與藻類(lèi)形成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,抑制藻類(lèi)的生長(zhǎng);或者將陸生植物栽于生物浮床上,凈化水質(zhì)。
4.3 藻類(lèi)爆發(fā)式增長(zhǎng)時(shí),必要時(shí)使用藻類(lèi)抑制劑,如夜間間歇性投氯或者用物理辦法過(guò)濾藻類(lèi)。
4.4 發(fā)現(xiàn)水中有成片的植物死亡時(shí),需要將其打撈出來(lái),以免腐爛在水里,為藻類(lèi)提供營(yíng)養(yǎng)。
4.5 定期蓄水,將湖水稀釋?zhuān)3趾鍧崳皶r(shí)檢測(cè)與防治。?