田 虹,桑正林,胡 敏
(昭通學(xué)院 農(nóng)學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,云南 昭通 657000 )
藻類植物是地球上光能的最大利用者,它們是一類古老而原始的自養(yǎng)低等植物,是水體中重要的初級(jí)生產(chǎn)者,對(duì)維持水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡具有非常重要的作用。藻類植物是水環(huán)境的重要指示生物[1],當(dāng)水體受到污染后,不僅水的物理和化學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生改變,藻類的種類和數(shù)量也會(huì)發(fā)生變化。由于藻類對(duì)水體環(huán)境變化非常敏感,所以藻類植物的變化和狀態(tài)經(jīng)常被作為研究和評(píng)價(jià)水體富營養(yǎng)化的最重要的生物指標(biāo)[2]。城市河道作為城市水體的重要組成部分,在維系城市生態(tài)系統(tǒng)的平衡與健康方面所發(fā)揮的重要作用、在城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)生活等很多領(lǐng)域內(nèi)所發(fā)揮的運(yùn)輸和服務(wù)功能等都尤為凸顯[3]。通過采集昭通市昭陽區(qū)的三條主要河道的水樣,顯微觀察,查閱相關(guān)資料鑒定藻類植物種類,并分析藻類與水質(zhì)對(duì)應(yīng)關(guān)系,確定水體營養(yǎng)型。初步判斷河道水體的污染狀況,從而提出對(duì)水環(huán)境治理和水生態(tài)保護(hù)的建議,為昭陽區(qū)政府了解河流水環(huán)境狀況,開展水環(huán)境治理提供理論依據(jù)。
昭陽區(qū)是昭通市轄區(qū),位于昭通市的西南端,屬于海拔1800~2000m的溫旱平壩區(qū)。地勢(shì)在總體上呈現(xiàn)西高東低,海拔高差大。昭陽區(qū)城市河流主要有利濟(jì)河、禿尾河、窯灣河、東門小河及銹水河等。本文主要以昭陽區(qū)禿尾河、窯灣河、利濟(jì)河三條主要河流為研究對(duì)象。禿尾河全長27 km,流域面積為107 km2,發(fā)源于北閘鎮(zhèn)箐門村刀白嶺,由北向南流經(jīng)太平、鳳凰等幾個(gè)街道,最終匯入昭魯大河。窯灣河發(fā)源于小龍洞龍汛村, 全長14.5 km,流域面積48.52 km2,由太平街道辦事處流入城區(qū)。利濟(jì)河發(fā)源于北閘鎮(zhèn)塘房村,河道全長25 km,流域面積為113 km2,河流流經(jīng)鳳凰辦事處境內(nèi)5.5 km。利濟(jì)河水流緩慢,中游流經(jīng)河濱公園,多用于改造景觀,從而提高人們生活質(zhì)量。
樣點(diǎn)設(shè)置:昭陽區(qū)選擇穿城而過的三條河流,利濟(jì)河、禿尾河和瓦窯河,每條河道設(shè) 置三個(gè)采樣點(diǎn),在每個(gè)采樣點(diǎn)的不同水層采集水樣2~3個(gè)。寫好標(biāo)本號(hào),帶回實(shí)驗(yàn)室,靜置后制作臨時(shí)裝片觀察,結(jié)合查閱相關(guān)藻類分類學(xué)資料進(jìn)行分類鑒定[4-8]。
采樣時(shí)間:藻類植物野外標(biāo)本采集時(shí)間為2019年4月—2020年4月間,平均氣溫約12℃。
分類鑒定方法:在樣點(diǎn)采集藻類植物標(biāo)本后,以重力沉降并靜置,吸取沉降物制作臨時(shí)裝片,進(jìn)行顯微鏡觀察并拍照記錄。查閱國內(nèi)外相關(guān)的淡水藻類植物的分類學(xué)資料,對(duì)所觀察到的藻類植物進(jìn)行分類鑒定。
藻類植物的水質(zhì)評(píng)價(jià)方法:藻類種類商-綠藻商法:用求藻類種類商來劃分水質(zhì)類型是Thunmark和Nygaard提出來的[9],此方法根據(jù)不同藻類類群與有機(jī)物污染和營養(yǎng)物的相關(guān)性求出商值,來劃分水體營養(yǎng)類型[10]。綠藻商=綠藻種數(shù)/鼓藻種數(shù),綠藻商在0-1之間水體為貧營養(yǎng)型,1-5之間為富營養(yǎng)型,5-15為重營養(yǎng)型。
藻類污染指數(shù)法:Palmer對(duì)能耐受污染的20個(gè)屬的藻類植物分別給予不同的污染指數(shù)值[11]。根據(jù)各水體水樣中出現(xiàn)的這些藻類植物的屬的數(shù)量計(jì)算總污染指數(shù),小于15為輕污染,15-19為中污染,大于20為重污染。
昭通市昭陽區(qū)河流藻類植物組成:2019年6月-2020年4月,對(duì)昭通市昭陽區(qū)城市的三條河域進(jìn)行多次水樣采集與觀察,經(jīng)過藻類植物的分類學(xué)鑒定,利濟(jì)河、禿尾河和窯灣河鑒定出藻類植物共有:7門、28科、44屬、126種(包含變種)。
表1 昭通市昭陽區(qū)城市河域藻類植物統(tǒng)計(jì)
從藻類植物的種類組成及數(shù)量上來看,昭通市昭陽區(qū)城市河道藻類植物中硅藻門和綠藻門構(gòu)成了藻類植物的主體。其中硅藻門最多,占藻類總數(shù)的44.44%;其次為綠藻門,占藻類總數(shù)的34.92%;其余五個(gè)門占總種數(shù)的20.64%。其種類由多到少依次排列為硅藻門>綠藻門>藍(lán)藻門>裸藻門>金藻門>甲藻門= 黃藻門。
綠藻商法水質(zhì)評(píng)價(jià):根據(jù)藻類種類商-綠藻商法,對(duì)昭陽區(qū)三條河道的水體作初步統(tǒng)計(jì)分析:瓦窯河綠藻商=1.75,禿尾河綠藻商=3.5,瓦窯河綠藻商=2.3,商值均在 1-5 之間,根據(jù) Thunmark 結(jié)論可將昭陽區(qū)的三條城市河道水體評(píng)價(jià)為富營養(yǎng)型。藻類污染指數(shù)法:根據(jù)藻類污染指數(shù)法,各水體水樣中出現(xiàn)的這些藻類植物的屬的數(shù)量計(jì)算總污染指數(shù),小于15為輕污染;15-19為中污染;大于20為重污染。從藻類植物出現(xiàn)的屬數(shù)監(jiān)測(cè)結(jié)果來看,瓦窯河總污染指數(shù)為 15 ,水體營養(yǎng)型為中污染。禿尾河總污染指數(shù)為17,水體營養(yǎng)型為中污染。利濟(jì)河總污染指數(shù)為18,水體營養(yǎng)型為中污染。根據(jù)Palmer結(jié)論,可以判斷昭通市昭陽區(qū)城市的三條河道水體均受到中等程度的污染。
從監(jiān)測(cè)結(jié)果來看,由綠藻商和藻類污染指數(shù)兩種生物學(xué)評(píng)價(jià)方法對(duì)昭通市昭陽區(qū)城市河道的水體進(jìn)行評(píng)價(jià),得出的結(jié)果是一致的[12]。都反應(yīng)了昭通市昭陽區(qū)利濟(jì)河、禿尾河、瓦窯河水體受到了中等程度的污染。導(dǎo)致昭陽區(qū)河道污染的原因主要是:市政排水設(shè)施建設(shè)落后, 許多用戶的污水管道接入雨水管道, 污水從雨水管網(wǎng)排入河道、偷排漏排污水的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。
監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,昭陽區(qū)城市河道的水生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞,群眾的生活受到了嚴(yán)重影響。為了治理昭通市昭陽區(qū)城市河道,貫徹“兩河”治理這一重大民生工程。昭陽區(qū)啟動(dòng)“兩 河”沿線構(gòu)建物的拆除工作,確保到今年底實(shí)現(xiàn)河道百分之百截污,占用河道構(gòu)建筑物百分之百拆除的雙百目標(biāo)。主要是對(duì)“兩河”進(jìn)行補(bǔ)水、引水入城。同時(shí)還與創(chuàng)建省級(jí)園林城市目標(biāo)緊密聯(lián)系,實(shí)施了“兩河”河道景觀的綠化工程,埋設(shè)排污管道截留“兩河”沿岸居民生活的污水,確切保證污水入網(wǎng)、雨污分流恢復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)河道清、水常流。
加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè):通過沿河兩岸截污,進(jìn)行源頭治理,可以減少排入河道中的污水量;同時(shí)清理在河道中堆積的淤泥,以免淤泥發(fā)酵變臭影響環(huán)境。加快污水處理廠的建設(shè),把以往直接排入河道的生產(chǎn)廢水、生活污水和雨水盡可能地排入污水管道,將市區(qū)的污水管道鋪設(shè)到修建的污水處理廠,生產(chǎn)廢水和生活污水經(jīng)過處理達(dá)標(biāo)后再排放到河道中,進(jìn)行源頭減排,確保截排的污水能得到有效處理,在河道有條件的地方修建一些水質(zhì)凈化工程。沿河截污等措施短期內(nèi)很難達(dá)到完全治理河道水體的效果,需要往河道補(bǔ)充水源[13],強(qiáng)化排水管理,加強(qiáng)排水系統(tǒng)的建設(shè),實(shí)現(xiàn)雨污分流。
凈化水質(zhì),內(nèi)源削減:在內(nèi)源控制方面,由于昭陽區(qū)氣候?qū)儆谂瘻貛Ц咴撅L(fēng)立體氣候,對(duì)植被的生長和恢復(fù)比較有利,使生物的生態(tài)治理成為可能,生物生態(tài)的修復(fù)方法是利用培育的植物或者培養(yǎng)、接種的微生物的生命活動(dòng),對(duì)水中的污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化或降解,從而使水體得到凈化的技術(shù)[14]。具體措施是恢復(fù)河道兩岸的植被,可以種植睡蓮、水草等水生植物,提高水域自身的凈化能力。
昭陽區(qū)的河道委在治理河道時(shí),可在淺水區(qū)和上游河道的河床內(nèi)種植蘆葦、睡蓮和水草等水生植物,河道中的水生植物除了對(duì)昭通市昭陽區(qū)的水域景觀有良好的美化效果外,對(duì)市區(qū)的河道也可以起到良好的水質(zhì)凈化效果。同時(shí),種植的蘆葦屬于挺水植物,具有發(fā)達(dá)的根系,有利于固持底泥,吸收凈化底泥中的營養(yǎng)物質(zhì),保持水質(zhì)。水質(zhì)凈化過程實(shí)際上是一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程,是微生物生命活動(dòng)的結(jié)果,水生植物為根系微生物創(chuàng)造了良好的棲息場(chǎng)所 并提供了豐富的營養(yǎng)物質(zhì),而根系微生物在功能上的協(xié)同效應(yīng)加速了水體中污染物的凈化[15]。
完善管理體制,加強(qiáng)環(huán)境教育:在昭陽區(qū)設(shè)置河道水質(zhì)環(huán)境保護(hù)協(xié)會(huì),定期對(duì)市民進(jìn)行環(huán)境保護(hù)教育,通過張貼環(huán)保標(biāo)識(shí)、倡導(dǎo)綠色出行等措施積極引導(dǎo)公眾增強(qiáng)環(huán)保意識(shí), 河道治理,全體市民密切配合,積極參與自覺維護(hù)良好的生態(tài)環(huán)境。進(jìn)一步完善《河長制》,成立專門小組監(jiān)督河長制的落實(shí)情況,河面、河岸實(shí)施保潔,綠化帶實(shí)施專人管護(hù),推進(jìn)水資源保護(hù)。做到河道通暢無淤積,河道水質(zhì)基本清澈,河道內(nèi)無垃圾,河堤無違規(guī)建筑物,河岸生態(tài)美觀整潔。