潘家口水庫浮游植物現狀分析

高 峰，暴 柱，石 維，張 輝，周緒申

（水利部海河水利委員會，天津 300170）

潘家口水庫是引灤工程的源頭，天津、唐山兩市的重要水源地，位于河北省遷西縣的灤河干流上，地跨興隆、寬城、承德、遷西四縣，控制流域面積33 700 km2、占灤河流域總面積的75%，總庫容為29.3 億 m3，多年平均徑流量 24.5 億 m3、約占灤河流域徑流量的1/2左右。水庫屬多年調節水庫，以供水為主，兼顧防洪、發電和灌溉。區域內多年平均降水量為771.6 mm，降水主要集中在汛期的6—9月，汛期水量占全年總水量的70%～80%。水庫自投入運行以來已經累計向津唐兩市供水330億m3，為津唐兩市經濟社會的可持續發展作出了重要的貢獻[1]。隨著水庫上游地區的快速發展以及水庫網箱養魚等多方面的影響，水庫水質出現下降趨勢，水體營養化程度逐年升高。筆者以水庫水質監測及浮游植物檢測結果為依據，全面分析水庫浮游生物的現狀以及浮游植物與水庫富營養化的關系，從而為水庫防治富營養化提供決策支持。

1 材料及方法

1.1 采樣點布設及采集時間

水庫共設置5個采樣站點，分別為潘家口壩上、潘家口、燕子峪、瀑河口、清河口。調查時間為2009年5—11月，每月月初進行采樣測定。

1.2 采樣方法

浮游植物定性材料用25號浮游生物網，在水表面以下0.5 m處作“∞”形拖曳5 min，加福爾馬林固定，保存于100 mL標本瓶中，各站位的定量標本亦用于定性補充鑒定。定量樣品采取1 L水樣，用魯哥試劑固定。

1.3 浮游植物定性定量分析

浮游植物鏡檢以蔡司Scope A1顯微鏡進行，定性樣品分類主要依據形態學分類方法，種類鑒定參照《中國淡水藻類-系統、分類及生態》[2]對浮游植物的種類、組成、優勢種、群落組成進行分析；定量樣品移入1 L量筒中，靜置24 h，取出上清液，余下的100 mL移入100 mL量筒中，再靜置24 h，取出表層清液，剩余20 mL用于計數。計數時，搖勻取少許置于0.1 mL浮游生物計數框，用25 mm×25 mm的蓋片封片，在100～400倍鏡下鏡檢30個小框，分別計數各門浮游植物的數量，再折算出1 L水樣中的數量。

1.4 水體理化參數測定

水樣于水體表層下20 cm處采集，水溫（T）、pH值、溶解氧（DO）、葉綠素 a（Chla）等以 YSI 6610 多參數水質分析儀進行現場測定，透明度采用薩氏盤法進行測定，水體總磷（TP）、總氮（TN）、高錳酸鹽指數（CODMn）等參數參照地表水和污水監測技術規范[3]方法按國家標準規范進行。

2 研究結果

2.1 2009年水庫浮游植物狀況

通過對水庫5個樣點采集水樣的監測分析，共鑒定出浮游植物8門37屬。其中，綠藻門14屬，硅藻門9屬，藍藻門5屬，裸藻門3屬，甲藻門1屬，金藻門3屬，隱藻門1屬，黃藻門1屬。

5—11月浮游植物優勢種類及藻細胞密度檢測結果見表1。5—6月，水庫各斷面浮游植物以硅藻為優勢類群；7月，水庫上游斷面以硅藻、綠藻為優勢種群，中游及壩上樣點優勢類群為藍藻、綠藻、硅藻；8—9月，水庫各斷面優勢種群以藍綠藻為主；10月，水庫各斷面優勢種群以藍藻為主；11月，水庫壩上斷面優勢種群以藍藻、綠藻為主。各樣點中浮游植物群落常見優勢種類有：藍藻門的假魚腥藻，綠藻門的小球藻、柵藻，硅藻門的小環藻、舟型藻、針桿藻。

表1 潘家口水庫各斷面浮游植物分布及藻細胞密度（104個/L）狀況

水庫浮游植物藻細胞密度年內變化趨勢如圖1所示（以壩上樣點為例）。5—11月，浮游植物藻細胞密度高峰期出現在9月，數量達到1.6×107個/L。7月以后水庫水體中的假魚腥藻開始大量出現，導致藻細胞密度突然升高，9月以后由于天氣轉涼呈現逐漸下降趨勢。

圖1 潘家口水庫壩上樣點藻細胞密度年內變化趨勢

2.2 浮游生物與水庫營養狀態分析

選取水庫壩上斷面進行水體的營養化評價，評價標準參照地表水資源質量評價技術規程[4]，評價項目選取反映水體營養程度的主要指標：葉綠素a、總磷、總氮、透明度、高錳酸鹽指數5項，結果見表2。

表2 潘家口水庫壩上樣點富營養化程度與浮游生物相互關系

由表2可以看出，5—7月水庫浮游生物優勢類群以硅藻為主，藻細胞密度較低，水體營養化程度為中營養；從8月開始優勢類群變為藍綠藻，藻細胞密度逐漸升高，9月達到頂峰，水體營養化程度為富營養；從10月開始優勢類群也為藍綠藻，但藻細胞密度呈逐月下降趨勢，水體營養化程度也呈下降趨勢。

2.3 浮游植物多年變化趨勢

1987—1988、2001 —2002年分別對水庫進行兩次系統的生物學調查[5，6]，除個別樣點設置與本次調查略有不同外大部分樣點分布基本相同，兩次浮游植物調查狀況比較見表3。

表3 潘家口水庫年浮游植物變化

從表3可以看出，水庫浮游植物類群結構發生較大變化。與上世紀80年代相比，水庫浮游植物種類多樣性大幅降低，優勢種群由硅藻門轉變為硅藻門和藍藻門，且藻細胞密度大大增加。這反映出水體狀況發生較大變化，水體富營養化程度可能加劇。

3 主要結論與討論

水庫浮游植物現狀為：優勢類群在非汛期以硅藻為主，汛期以藍綠藻為主，9月藻細胞密度達到最大值，營養化程度達到富營養，極易暴發“水華”。特別是8、9兩個月，藍藻數目大幅增多，此時應密切關注水體中浮游植物的變化，重點應注意藍藻密度變化，防止水體藍藻爆發。

水體的營養化程度與水體中浮游植物的密度與群落結構有密切聯系。5、6、7月當水庫浮游植物優勢種為硅藻時，藻細胞密度偏低，水庫水體營養化程度為中營養；8、9、10月當水庫浮游植物優勢種為藍綠藻時，藻細胞密度明顯上升，水庫水體營養化程度達到富營養程度。

[1]王少明，韓守亮，郭勇，等.引灤水資源可持續利用與保護[J].天津大學學報， 2008， 41（ZK）： 99-103.

[2]胡鴻鈞，魏印心.中國淡水藻類-系統、分類及生態[M].北京：科學出版社，2006.

[3]HJ/T 91-2002，地表水和污水監測技術規范[S].

[4]SL395-2007，地表水資源質量評價技術規程[S].

[5]海河水利委員會引灤工程管理局.潘家口、大黑汀水庫水質管理規劃報告 [R].天津：水利部海河水利委員會，1989.

[6]王新華，紀炳純，李明德，等.引灤工程上游浮游植物及其水質評價[J].環境科學研究， 2004， 17（4）： 18-24.