曾 驥 張秀敏 韓 曉
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淺析南四湖藻類組成變化及影響因素
曾驥1張秀敏2韓曉1
本文以南四湖2014年1~12月藻類及水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)為依據(jù),分析南四湖藻類組成及變化趨勢、水體富營養(yǎng)化現(xiàn)狀及主要影響因子,并淺析影響南四湖藻類組成的主要因素。
1.采集樣點
根據(jù)南四湖水體的面積、形態(tài)特征,結(jié)合工作特點,按照在易發(fā)生水華的水體中盡量多布點的原則,從上游到下游共設(shè)置5個采樣點:南陽湖南陽站、獨山湖獨山站、昭陽湖二級湖閘上站、微山湖微山島站、韓莊閘站,監(jiān)測項目包括水生生物指標(biāo)(葉綠素a、藻細(xì)胞密度和藻類優(yōu)勢種)、水質(zhì)指標(biāo)(水溫、pH、溶解氧、透明度、高錳酸鹽指數(shù)、可溶解性總磷、總氮)和水文氣象參數(shù)(蓄水量、風(fēng)速、水位、氣溫、氣壓)。
2.浮游藻類采集
藻類監(jiān)測頻率、采樣時間與水質(zhì)監(jiān)測保持一致,采樣垂線與水質(zhì)監(jiān)測的采樣垂線(點)保持一致。利用25號浮游生物網(wǎng)采集定性樣品;利用有機玻璃采水器在設(shè)計水層采集定量樣品,采水量為1~2 L。
3.水質(zhì)數(shù)據(jù)處理
依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002),采用單因子指數(shù)法對南四湖水質(zhì)進(jìn)行綜合評價。
湖泊富營養(yǎng)化評價采用《地表水資源質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)程》(SL395-2007)中“湖庫營養(yǎng)狀態(tài)評價”。
1.藻類組成及變化趨勢
南四湖全年共檢出藻類6門31屬,隸屬于綠藻門、硅藻門、裸藻門、藍(lán)藻門、隱藻門、金藻門。其中,綠藻門有17個屬,占總數(shù)的54.8%;其次是硅藻門有9個屬,占總數(shù)的29.0%;其他4門藻類合計只有5個屬,占總數(shù)的16.2%。綠藻門、硅藻門每月均有檢出,金藻門僅9月檢出1次。
南四湖浮游藻類種類的月變化表明,其種類受溫度變化影響明顯,夏季是藻類種類最豐富的季節(jié),冬季最少。春季(3~5月)共檢出藻類17個屬,占全年檢出總數(shù)的54.8%;其中綠藻門10個屬,硅藻門7個屬,各占春季檢出總數(shù)的58.8%、41.2%。夏季(6~8月)是南四湖藻類種類最為豐富的季節(jié),此時間段內(nèi)共檢出藻類21個屬,占全年檢出總數(shù)的67.7%;其中綠藻門12個屬,硅藻門5個屬,裸藻門2個屬,藍(lán)藻門、隱藻門各1個屬,分別占夏季檢出總數(shù)的57.1%、23.8%、9.5%、4.8%、4.8%。秋季(9~11月)共檢出藻類18個屬,占全年檢出總數(shù)的58.1%;其中綠藻門8個屬,硅藻門5個屬,裸藻門2個屬,藍(lán)藻門、隱藻門、金藻門各1個屬,分別占秋季檢出總數(shù)的44.4%、27.8%、11.1%、5.5%、 5.5%、5.5%。冬季(12~2月)共檢出藻類14個屬,占全年檢出總數(shù)的45.2%;其中綠藻門9個屬,硅藻門3個屬,裸藻門2個屬,分別占冬季檢出總數(shù)的64.3%、21.4%、14.3%。
因此,南四湖全年絕大部分時間內(nèi)以綠藻門為主,與一般天然湖泊的情況一致。
2.藻密度的季節(jié)變化
南四湖全年浮游藻類密度最大值為100×104個/L,出現(xiàn)在獨山湖獨山島監(jiān)測斷面,時間為9月;全年藻密度最低值為4.0×104個/L,出現(xiàn)在昭陽湖二級湖(閘上),時間為1月(表1)。
表1 滲透設(shè)施去除污染物的效果表(單位:104個/L)
表2 2014年南四湖水質(zhì)綜合評價表
表3 2014年南四湖各湖區(qū)富營養(yǎng)化水平表
圖1 2014年南四湖浮游藻類密度月變化圖
由圖1得出,南四湖各湖區(qū)藻密度最大值集中在8~9月,此段時間為一年中氣溫最高的時段。在此時間內(nèi),各湖區(qū)不僅藻密度達(dá)到一年中的最高值,其藻類多樣性也是一年中最為豐富的時候。從10月開始,隨著溫度不斷減低,各斷面藻密度呈遞減趨勢下降,并在冬季達(dá)到最低值)。研究表明,在一定范圍內(nèi),溫度每升高10℃,浮游植物的生長率就增加一倍多。因此,南四湖各湖區(qū)浮游藻類密度在夏末秋初達(dá)到一年中的最大值,可能是因為溫度對藻類細(xì)胞代謝過程產(chǎn)生的影響。
3.水質(zhì)及富營養(yǎng)化水平
(1)水質(zhì)評價
水質(zhì)綜合評價結(jié)果(表2)表明,在TN、TP參評的情況下,微山湖年均水質(zhì)為劣Ⅴ類,其余湖區(qū)年均水質(zhì)為Ⅴ類。在TN、TP不參評的情況下,南四湖各湖區(qū)年均水質(zhì)為Ⅲ類。因此,總氮是造成南四湖水質(zhì)超標(biāo)的主要污染因子。
(2)富營養(yǎng)化水平
南四湖各湖區(qū)富營養(yǎng)化評價結(jié)果(表3)表明,2014年南陽湖、獨山湖汛期均為中營養(yǎng)水平,非汛期及年均處于輕度富營養(yǎng)水平,非汛期富營養(yǎng)化水平稍高于汛期,其余湖區(qū)全年均處于中營養(yǎng)水平。
研究表明,水體的營養(yǎng)程度與浮游藻類的種類、數(shù)量密切相關(guān)。水體營養(yǎng)水平越低,藻類的種類越多,數(shù)量越少。反之,營養(yǎng)水平越高的水體,藻類種類越少,甚至單一,數(shù)量卻越大。從藻類組成來看,南四湖全年共檢出綠藻門、裸藻門、藍(lán)藻門、硅藻門、隱藻門、金藻門共6門藻類,藻類多樣性偏低,各斷面優(yōu)勢種主要以綠藻門為主。綠藻形態(tài)豐富,廣泛分布于湖泊、池塘、小的積水處及流動的河川中,富營養(yǎng)化的水體條件也有利于綠藻的生長,所以高密度的綠藻意味著水體一定程度的富營養(yǎng)化。
南四湖浮游藻類種類及密度受季節(jié)影響較為明顯,全年絕大部分時間內(nèi)以綠藻門為主。南四湖水質(zhì)目前處于中營養(yǎng)水平,為保護(hù)水質(zhì),避免湖區(qū)水環(huán)境富營養(yǎng)化,需要進(jìn)一步對湖區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境及入湖污水進(jìn)行治理■
(作者單位:1.山東省水文局250002 2.山東省濟(jì)寧市水文局272000)