遼河鐵嶺段水生生物和微生物狀況、評價及變化趨勢

黃翠霞,王明艷

(1.鐵嶺師范高等專科學校,遼寧鐵嶺 112000;2.鐵嶺市環境保護監測站,遼寧鐵嶺 112000)

遼河是我國七大河流之一,東、西遼河于鐵嶺市昌圖縣福德店匯流后始稱遼河。遼河鐵嶺段流經昌圖縣、開原市和鐵嶺縣,在鐵嶺縣珠爾山以南流入沈陽市,是遼寧省遼河流域的上游,在鐵嶺市境內全長170.1 km。通過對近年鐵嶺境內的珠爾山、三合屯和福德店3個遼河斷面進行的水生生物浮游植物、微生物細菌總數、微生物糞大腸菌群監測結果的分析,評價遼河水質質量狀況,分析遼河水質變化趨勢及原因。

1 材料與方法

1.1 浮游植物樣品的采集與檢測

現場采集1 000 mL水樣于塑料瓶中,立即加入15 mL魯哥氏液固定。從野外采集并經固定的水樣,帶回實驗室后進一步沉淀濃縮成30 mL的水樣,裝入定量玻璃瓶中保存,顯微鏡檢測。

1.2 微生物樣品的采集與檢測

用預先在實驗室經121℃高壓蒸汽滅菌15 min的玻璃瓶,采集1 000 mL水樣,密封帶回。在實驗室無菌超凈工作臺上進行無菌接種操作。細菌總數測定采用培養法,糞大腸菌群測定采用多管發酵法。

1.3 評價方法

1.3.1 Shannon-W iener多樣性指數法 Shannon-W iener多樣性指數是水體浮游植物群落物種數敏感度監測的重要指數之一,藻類的種類多樣性指數能反映出不同環境下藻類個體分布豐度和水體污染程度,主要以藻類細胞密度和種群結構的變化為基本依據,判定湖泊營養狀況、富營養化程度和發展趨勢。其計算公式為:

式中:d—多樣性指數值

s—種類數

ni—個體數

N—個體總數

生物多樣性指數評定是在水體藻類實測結果基礎上按等距分類法確定的,分為清潔、輕度污染、中度污染和重度污染4級。污染程度越高,藻類植物豐富度越低,個體分布越不均勻。同時采用《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)用于糞大腸菌群評價。評價標準見表1。

1.3.2 Kolkwiz-Marsson污水生物系統法 污水生物系統法是由Kolkwiz和Marsson于1909年提出,后經完善的一種用于河流污染、尤其是有機污染的一種監測方法。由于河流受污染后,在污染源下游的一段流程里會發生自凈過程,即隨著河水污染程度的逐漸減輕,生物的種類組成也隨之發生變化,在不同的河段將出現不同的物種。根據生物種類組成將河流水質分為重污染、中度污染、輕污染和清潔水質4級,見表2。

表1 Shannon-W iener多樣性指數法水生生物評價標準值表Table 1 The evaluated Standard and systematics ofmonitoring data

表2 KolKwiz和Marsson污水體系各帶生化特征表Table 2 The Sewage System Eigenvalue of KolKwiz andMarsson

2 結果與分析

2.1 遼河鐵嶺段水生生物浮游植物狀況

遼河鐵嶺段共檢出浮游植物5門54種,其中綠藻門21種、硅藻門19種、藍藻門10種、裸藻門2種、隱藻門2種;群落結構組成類型:綠藻-硅藻-藍藻型;群落優勢種為小環藻,隸屬于硅藻門。遼河鐵嶺段浮游植物詳細監測結果見表3。

遼河鐵嶺段各斷面中,珠爾山斷面浮游植物多年平均值最多,為2.1×107個/L,其次為三合屯斷面為7.6×106個/L,福德店斷面浮游植物數量最少,為5.6×106個/L。鐵嶺段平水期浮游植物數量最多,均值為2.8×107個/L;其次為豐水期,均值為1.0×107個/L;枯水期浮游植物數量最少,均值為6.7×106個/L。遼河鐵嶺段各年度浮游植物數量變化情況:2003年、2005年浮游植物數量較多,分別為2.0×107個/L、1.7×107個/L;2004年、2006年浮游植物數量較少,分別為7.3×106個/L、2.0×106個/L。

2.2 遼河鐵嶺段浮游植物評價結果

浮游植物多樣性指數值大小反映著水質狀況,多樣性指數值愈高,表明水質愈好;反之水質污染程度愈重。由表4可見,2003年至2007年遼河鐵嶺段全河段多樣性指數值為2.44,屬輕污染級。各斷面同屬輕污染級,其中三合屯斷面污染較重,多樣性指數值為2.27;珠爾山次之,多樣性指數為2.31;福德店污染較輕,多樣性指數值為2.66。各水期中,平水期污染最輕,多樣性指數值為2.73,屬輕污染;豐水期次之,多樣性指數值為2.62,屬輕污染;枯水期污染較重,多樣性指數值為1.96,屬中污染。各年度中,2003年至2007年各年多樣性指數值均在2～3,同屬輕污染級,2005年多樣性指數值為2.66,污染最輕。

表3 遼河鐵嶺段浮游植物監測結果統計表Table 3 The Statistics ofAlant Plankton Creature ofLiaoHe river of TieLing City

表4 遼河鐵嶺段浮游植物評價結果統計表Table 4 The evaluated of alant plankton creature ofLiaoHe river of TieLing city

2.3 遼河鐵嶺段微生物狀況

從表5看出,遼河鐵嶺段糞大腸菌群狀況:全河段糞大腸菌群5 a均值為6 849個/L,不超標。各水期、各年度糞大腸菌群均小于40 000個/L,均不超標。遼河鐵嶺段細菌總數狀況:全河段細菌總數均值為2.5×105個/mL。各斷面中,三合屯斷面污染最重,為7.0×105個/mL;珠爾山斷面次之,為5.9×104個/mL;福德店斷面列第三位,為7.9×103個/mL。各水期中,豐水期污染較重,枯水期次之,平水期污染較輕。各年度中,2005年污染較重,為9.5×105個/mL;2003年次之,為1.1×105個/mL;2004年污染較輕,為7.6×103個/mL。

表5 遼河鐵嶺段微生物監測結果表Table 5 The Statistics ofmicroorganis m Of ofLiaoHe river of TieLing City

2.4 遼河鐵嶺段細菌總數評價結果

2003年至2007年,遼河鐵嶺段細菌總數均值為2.5×105個/mL,大于10萬個/mL,屬中度污染。各斷面中,福德店、珠爾山斷面細菌總數均小于10萬個/mL,屬輕污染級;三合屯斷面細菌總數大于10萬個/mL,屬中度污染。各水期中,豐水期細菌總數均值為6.9×105個/mL,屬中度污染;枯水期、平水期細菌總數分別為3.4×104、2.2×104個/mL,屬輕污染級。各年度中,2003年、2005年、2006年和2007年細菌總數均大于10萬個/mL,屬中度污染;2004年細菌總數小于10萬個/mL,屬輕污染級。遼河鐵嶺段福德店、三合屯和珠爾山3個斷面水質生物綜合評價結果均為輕度污染。

3 結論與討論

從歷年細菌總數統計結果看,除2005年數值異常(9.5×105個/mL)外,遼河鐵嶺段細菌總數有逐年增加趨勢。另外,從歷年糞大腸菌群數量統計結果看,逐年增加趨勢明顯。總體來說,遼河鐵嶺段水環境質量正在逐年下降。

遼河鐵嶺段水環境質量下降的主要原因是上游來水量減少,導致污染物濃度增加。鐵嶺市上游地區工農業生產及生活用水正在逐年增加,致使遼河干流水量不斷減少。據統計,遼河流域近年用水量較上世紀末增加1倍,已接近遼河流域水資源總量,特別是昌圖縣福德店水文站自2000年以來已連續多年出現斷流。其次是遼河流域城鎮化和工業化水平提高的同時,相應的水環境保護和水污染防治措施沒有及時跟上,造成遼河干流水污染加劇。減緩遼河水污染和改善水環境質量,要從多方面入手,一是適時開展松遼流域水資源保護論證,重新修編遼河流域水資源綜合開發利用規劃,以實現增加遼河水量,稀釋污染物濃度,遏制水環境質量下降趨勢;二是制定全流域節水政策和措施,嚴格執行行業用水定額標準,特別是要適當減少農業灌溉用水和防止地下水超采;三是加強全流域污水處理廠建設,減少主要污染物的排放,減輕工業廢水和生活污水對河流水質的污染。

[1] 鐵嶺市環境保護局.鐵嶺市環境質量報告書(2000-2005年度)[M].

[2] 林碧琴,謝淑琦.水生藻類與水體監測[M].沈陽:遼寧大學出版社,1988.

[3] 谷海萍.遼河鐵嶺段及其支流水質現狀分析[J].環境研究與監測,2005,(2):17-18.

[4] 李俊文.遼河鐵嶺段水污染對生態環境的影響及防治措施[J].地下水,2007,(5):93-94.

[5] 王明艷.鐵嶺市柴河水庫水生生物狀況評價及對策[J].黑龍江環境通報,2006,(3):59-61.