蘇州河底棲動物現狀的調查研究

上海市第三女子中學 陳琛 邵亞聞 朱倩

蘇州河底棲動物現狀的調查研究

上海市第三女子中學 陳琛 邵亞聞 朱倩

選取蘇州河（上海境內）上游、市郊、市區、河口地區斷面作為采樣點，采集水質、底泥樣本。用80目（孔徑為0.2mm）的過濾網過濾，鑒定肉眼可見的底棲動物并計數。

底泥環境 水質 底棲動物 霍甫水絲蚓 蘇州河

一、研究地區與研究方法

1. 研究區概況

蘇州河由西向東流入黃浦江，是黃浦江最大的支流。蘇州河源出太湖瓜涇口，流域北至蘊藻浜，南至淀浦河，東至黃浦江，西至江蘇省界，總流域面積855 km2。蘇州河長125km，上海市境內長約53．1km，河寬約40～50m，平均水位2．83m。蘇州河水道曲折，水流平緩，平均流速僅0．2 m/s。受長江潮汐作用的間接影響，蘇州河水系屬于平原感潮型河網，下游河段可容納黃浦江進潮量的2%～3%。蘇州河流域屬北亞熱帶季風氣候，溫和濕潤，日照充足，雨量充沛。

2. 研究背景

蘇州河是上海的母親河。自1920年部分河段第一次出現“黑臭”現象后，河水污染日益加劇。據1996年上海市環境監測中心測試，蘇州河上游的水質為五類水，而下游的水質遠劣于五類水。1998年8月，上海河流污水治理一期工程奠基，市政府提出要把蘇州河作為“上海環保重中之重”開展全面綜合治理。二期和三期工程相繼于2003年4月11日和2007年11月7日開工。經過十多年的不懈努力，目前蘇州河整治與生態恢復已取得階段性成果。

3. 研究方法

（1）數據來源

本研究中2000～2007年的水質和生物學數據來源于上海市環保局各年度的《上海市環境質量報告書》。2009年5月～2010年4月，對蘇州河的水質和生物學指標按每季兩次進行監測。具體時間為2009年5月（春季）、7-8月（夏季）、 9-10月（秋季）、12月（冬季)、2010年2月（冬季）、2010年4月（春季）。

（2）監測點選取

選擇蘇州河上海境內4個代表性斷面：趙屯、北新涇、武寧路橋、浙江路橋，分別代表上游、市郊、市區、河口地區。

（3）主要指標和底棲動物采集

主要水質指標為溶解氧（DO）、生物需氧量（BOD5）、化學需氧量（CODCr）、總氮（TN）、總磷（TP）、氨氮（NH3-N）、高錳酸鹽指數、石油類，單位均為mg/L；生物學指標包括大型底棲動物的密度（個/ m2）、生物量（g/m2）。

大型底棲動物采用改良的Peterson采泥器（開口為1/40 m2）。每個斷面采集1份泥樣，密封帶回實驗室。底泥用80目（孔徑為0．2毫米）的分樣篩篩選（小于80目的底棲生物不在研究范圍以內）。用鑷子把留在濾網上的底棲生物分種類夾出，計數、稱量。再將選出的生物樣本用95%的乙醇固定，未知物種送交上海市環境科學院鑒定。蘇州河水質指標由上海市環境科學研究院環境檢測實驗室分析得出。

（4）底棲生物密度與生物量估算

生物密度（個/m2）=樣品中生物總數量（個）/抓斗開口面積（m2）

生物量=樣品中生物總重量（g/m2）/抓斗開口面積（m2）（以鮮重計，稱重用電子天平）

4. 主要研究對象簡介

底棲動物是指生活史的全部或大部分時間生活于水底的水生動物類群， 是淡水生態系統的重要組成部分。在淡水生態系統中，底棲動物壽命長、遷移能力有限，敏感種和耐污種能較全面地反映當前水生生態系統的健康狀況。因此，底棲動物群落結構變化及恢復研究已廣泛應用于對受損水生生態系統的恢復評價中。

霍甫水絲蚓屬環節動物門寡毛綱顫蚓科水絲蚓屬。線性，體長約35～55mm，體寬約0．5～1mm。像蚯蚓，多紅色毛，以吃腐敗的有機物為生，最適溫度25～28℃。霍甫水絲蚓對水中溶解氧的要求極低，適應在微流水、有機質豐富、嚴重污染的水質底泥中生活，在一定范圍中，其種群數量隨污染程度的增加而增加。因此，選取霍甫水絲蚓作為蘇州河底棲動物中的主要研究對象。

1. 2009年蘇州河4個采樣斷面主要環境參數

二、結果

2. 2009年各采樣斷面霍甫水絲蚓的密度和生物量比較

霍甫水絲蚓屬喜溫動物，水溫高于30℃或低于14℃時，其密度會大量減少。但所得數據并非如此。2009年，北新涇斷面的生物密度極大值出現在春季，其次是冬季；武寧路橋與浙江路橋的最大值則出現在夏秋兩季。這表明霍甫水絲蚓的繁殖受溫度的影響減小，而其他因素，如泥土中有機碎屑、微生物及水體富營養化的程度卻較大地影響了其繁殖的速率，即由于水質和底泥的污染程度嚴重，導致霍甫水絲蚓的密度在增加。

橫向比較，春冬兩季，北新涇斷面的水絲蚓密度較大，夏秋兩季武寧路橋斷面的密度較大，且這兩個斷面水絲蚓的生物量也最大。浙江路橋斷面的霍甫水絲蚓密度和生物量都處于第三位，而趙屯的密度和生物量都遠遠小于其他三個斷面。初步得出：蘇州河上游的水質最好，其次是下游，而中段的水質污染程度較大。趙屯河段由于地處上游，附近地廣人稀，因此水體污染較輕；北新涇與武寧路橋河段地處中游，從圖表來看，水質情況與變化趨勢也相近；浙江路橋河段位于下游，在黃浦江漲潮時可能會發生水體倒灌的現象，水質得到凈化。

3. 蘇州河霍甫水絲蚓密度的時空變化（2000-2009）

上述圖表顯示，2000～2009年，蘇州河各斷面霍甫水絲蚓密度都呈上升的趨勢。而這一適應在嚴重污染水質中生存、繁殖的物種密度的增大，從側面反映出蘇州河底泥和水質污染依然嚴重。

探究蘇州河水質和底泥環境沒有顯著改善的原因，查閱資料發現：河流在遭到人為排放污染物之后，底泥會吸附污染物，使得底泥原先的“釋放與吸附”這一平衡被破壞。因此，底泥再次達到平衡需要的時間較長，期間，底泥會不斷釋放污染物質，所以河流的污染會持續較長的一段時間。因此，蘇州河底泥的清理對于蘇州河的長遠治理和水質改善有著舉足輕重的作用。

4. 各斷面底棲動物的物種比較

上表顯示：蘇州河（上海境內）除上游地區外，底棲動物的物種較少，且大部分屬于顫蚓科，而適應在非嚴重污染水質中生存的物種更少。首先，這說明了蘇州河底泥環境沒有顯著改善，因此底棲動物多樣性較小。其次，顫蚓類底棲動物的繁殖速率還應受其他物種的限制，即各種生物的數量是相對的。

比較四個斷面水體10年來溶解氧的數據與適合在不同水質中生存的物種，發現如今蘇州河中下游的水體從理論上說也能使螺螄等部分底棲動物生存——北新涇河段螺螄的發現也充分印證了這一點。因此，霍甫水絲蚓的大量繁殖與底棲動物多樣性的缺少也密切聯系。

5. 蘇州河水質的時空變化（2000-2009）

四個斷面水體的氨氮含量、五日生化需氧量及水中溶解氧的數值雖有差異，但每個斷面的變化趨勢有相似之處。比較發現：水體的氨氮含量10年來有下降的趨勢，2006～2009年間的變化尤為明顯；五日生化需氧量的折線較為曲折，尤其是2000～2005年間各點離散程度較大，而且在近幾年有上升的趨勢；溶解氧的變化較為平緩，10年間沒有出現過異常值。

各指標的折線幾乎都是在2001、2002年出現較低值，這說明蘇州河的水質在整治初期有著很大的改善，但此后主要指標浮動不明顯。這應是蘇州河全段水體富營養化程度大、底泥不斷釋放污染物質所造成的結果。河水的流動會將各個主干道與支流的污染水源串接起來，互相影響，使蘇州河的水質不能有長足的改善。

三、結論

蘇州河上游的水質最好，其次是下游，而中段的水質污染程度較大；水質和底泥的污染程度依然嚴重，導致霍甫水絲蚓的密度仍在增加；蘇州河全段水體富營養化程度大、底泥不斷釋放污染物質、底棲動物缺乏生物多樣性等原因使蘇州河的水質不能有長足的改善；蘇州河底泥的清理對于蘇州河的長遠治理和水質改善有著舉足輕重的作用。

四、建議

1. 大范圍清除蘇州河（上海市區段內）底泥

底泥中含有的有機物分解后以溶解性物質釋放出來，一來使河水發黑，二來使水中的溶解氧含量減少，影響河內動植物生存。如果不徹底清除底泥，蘇州河的水質和底泥環境不能得到長足改善。

在清除底泥的最初幾天中，河水會因為清除過程中對底泥的翻攪而發黑，市民可能會不理解。建議政府大力宣傳有關蘇州河底泥的知識和底泥清除的必要性，取得理解和支持。

2. 分步投放有助于改善底泥環境的物種

在清除蘇州河底泥后，建議政府先投放對水中溶解氧要求較低的物種（如螺螄）和能夠以底泥為食物的物種（如蝦米），以防止底泥的再沉積和再污染，并且增加蘇州河底棲動物的物種多樣性。

在蘇州河的水質溶解氧顯著提高后，再投放對水中溶解氧較高的物種（如柳條魚等），增加蘇州河水體中的物種多樣性和觀賞性。同時，在投放前和投放初期，向市民宣傳，不要在投放點附近釣魚。

1.戴雅奇, 熊昀青, 由文輝. 蘇州河底棲動物群落恢復過程動態研究. 農村生態環境, 2005.

2. 劉寶興, 由文輝. 蘇州河大型底棲動物群落結構變化.生態與農村環境學報, 2006.

3. 程曦, 李小平, 陳小華. 蘇州河水質和底棲動物群落1996～2006年的時空變化. 生態學報, 2006.

4. 徐祖信, 夏德祥, 張錦平. 蘇州河一期整治的生態恢復現狀研究.

5. 上海市環保局. 2000～2007各年度上海市環境質量報告書.

結果表明：蘇州河上游的水質最好，其次是下游，中段污染程度較大；適應在嚴重污染水質中生存的霍甫水絲蚓仍為優勢物種，適應在非常嚴重污染水質中生存的底棲動物物種很少；蘇州河全段水體富營養化程度大、底泥不斷釋放污染物質等原因使蘇州河的水質不能有長足的改善。蘇州河底泥的清理對于蘇州河的長遠治理和水質改善有著舉足輕重的作用。

建議政府大范圍清除蘇州河（上海市區段內）底泥，并做好前期宣傳工作；分步投放有助于改善底泥環境的物種，防止底泥再沉積、再污染，增加物種多樣性。