苏州河底栖动物现状的调查研究

上海市第三女子中学 陈琛 邵亚闻 朱倩

苏州河底栖动物现状的调查研究

上海市第三女子中学 陈琛 邵亚闻 朱倩

选取苏州河（上海境内）上游、市郊、市区、河口地区断面作为采样点，采集水质、底泥样本。用80目（孔径为0.2mm）的过滤网过滤，鉴定肉眼可见的底栖动物并计数。

底泥环境 水质 底栖动物 霍甫水丝蚓 苏州河

一、研究地区与研究方法

1. 研究区概况

苏州河由西向东流入黄浦江，是黄浦江最大的支流。苏州河源出太湖瓜泾口，流域北至蕴藻浜，南至淀浦河，东至黄浦江，西至江苏省界，总流域面积855 km2。苏州河长125km，上海市境内长约53．1km，河宽约40～50m，平均水位2．83m。苏州河水道曲折，水流平缓，平均流速仅0．2 m/s。受长江潮汐作用的间接影响，苏州河水系属于平原感潮型河网，下游河段可容纳黄浦江进潮量的2%～3%。苏州河流域属北亚热带季风气候，温和湿润，日照充足，雨量充沛。

2. 研究背景

苏州河是上海的母亲河。自1920年部分河段第一次出现“黑臭”现象后，河水污染日益加剧。据1996年上海市环境监测中心测试，苏州河上游的水质为五类水，而下游的水质远劣于五类水。1998年8月，上海河流污水治理一期工程奠基，市政府提出要把苏州河作为“上海环保重中之重”开展全面综合治理。二期和三期工程相继于2003年4月11日和2007年11月7日开工。经过十多年的不懈努力，目前苏州河整治与生态恢复已取得阶段性成果。

3. 研究方法

（1）数据来源

本研究中2000～2007年的水质和生物学数据来源于上海市环保局各年度的《上海市环境质量报告书》。2009年5月～2010年4月，对苏州河的水质和生物学指标按每季两次进行监测。具体时间为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）监测点选取

选择苏州河上海境内4个代表性断面：赵屯、北新泾、武宁路桥、浙江路桥，分别代表上游、市郊、市区、河口地区。

（3）主要指标和底栖动物采集

主要水质指标为溶解氧（DO）、生物需氧量（BOD5）、化学需氧量（CODCr）、总氮（TN）、总磷（TP）、氨氮（NH3-N）、高锰酸盐指数、石油类，单位均为mg/L；生物学指标包括大型底栖动物的密度（个/ m2）、生物量（g/m2）。

大型底栖动物采用改良的Peterson采泥器（开口为1/40 m2）。每个断面采集1份泥样，密封带回实验室。底泥用80目（孔径为0．2毫米）的分样筛筛选（小于80目的底栖生物不在研究范围以内）。用镊子把留在滤网上的底栖生物分种类夹出，计数、称量。再将选出的生物样本用95%的乙醇固定，未知物种送交上海市环境科学院鉴定。苏州河水质指标由上海市环境科学研究院环境检测实验室分析得出。

（4）底栖生物密度与生物量估算

生物密度（个/m2）=样品中生物总数量（个）/抓斗开口面积（m2）

生物量=样品中生物总重量（g/m2）/抓斗开口面积（m2）（以鲜重计，称重用电子天平）

4. 主要研究对象简介

底栖动物是指生活史的全部或大部分时间生活于水底的水生动物类群， 是淡水生态系统的重要组成部分。在淡水生态系统中，底栖动物寿命长、迁移能力有限，敏感种和耐污种能较全面地反映当前水生生态系统的健康状况。因此，底栖动物群落结构变化及恢复研究已广泛应用于对受损水生生态系统的恢复评价中。

霍甫水丝蚓属环节动物门寡毛纲颤蚓科水丝蚓属。线性，体长约35～55mm，体宽约0．5～1mm。像蚯蚓，多红色毛，以吃腐败的有机物为生，最适温度25～28℃。霍甫水丝蚓对水中溶解氧的要求极低，适应在微流水、有机质丰富、严重污染的水质底泥中生活，在一定范围中，其种群数量随污染程度的增加而增加。因此，选取霍甫水丝蚓作为苏州河底栖动物中的主要研究对象。

1. 2009年苏州河4个采样断面主要环境参数

二、结果

2. 2009年各采样断面霍甫水丝蚓的密度和生物量比较

霍甫水丝蚓属喜温动物，水温高于30℃或低于14℃时，其密度会大量减少。但所得数据并非如此。2009年，北新泾断面的生物密度极大值出现在春季，其次是冬季；武宁路桥与浙江路桥的最大值则出现在夏秋两季。这表明霍甫水丝蚓的繁殖受温度的影响减小，而其他因素，如泥土中有机碎屑、微生物及水体富营养化的程度却较大地影响了其繁殖的速率，即由于水质和底泥的污染程度严重，导致霍甫水丝蚓的密度在增加。

横向比较，春冬两季，北新泾断面的水丝蚓密度较大，夏秋两季武宁路桥断面的密度较大，且这两个断面水丝蚓的生物量也最大。浙江路桥断面的霍甫水丝蚓密度和生物量都处于第三位，而赵屯的密度和生物量都远远小于其他三个断面。初步得出：苏州河上游的水质最好，其次是下游，而中段的水质污染程度较大。赵屯河段由于地处上游，附近地广人稀，因此水体污染较轻；北新泾与武宁路桥河段地处中游，从图表来看，水质情况与变化趋势也相近；浙江路桥河段位于下游，在黄浦江涨潮时可能会发生水体倒灌的现象，水质得到净化。

3. 苏州河霍甫水丝蚓密度的时空变化（2000-2009）

上述图表显示，2000～2009年，苏州河各断面霍甫水丝蚓密度都呈上升的趋势。而这一适应在严重污染水质中生存、繁殖的物种密度的增大，从侧面反映出苏州河底泥和水质污染依然严重。

探究苏州河水质和底泥环境没有显著改善的原因，查阅资料发现：河流在遭到人为排放污染物之后，底泥会吸附污染物，使得底泥原先的“释放与吸附”这一平衡被破坏。因此，底泥再次达到平衡需要的时间较长，期间，底泥会不断释放污染物质，所以河流的污染会持续较长的一段时间。因此，苏州河底泥的清理对于苏州河的长远治理和水质改善有着举足轻重的作用。

4. 各断面底栖动物的物种比较

上表显示：苏州河（上海境内）除上游地区外，底栖动物的物种较少，且大部分属于颤蚓科，而适应在非严重污染水质中生存的物种更少。首先，这说明了苏州河底泥环境没有显著改善，因此底栖动物多样性较小。其次，颤蚓类底栖动物的繁殖速率还应受其他物种的限制，即各种生物的数量是相对的。

比较四个断面水体10年来溶解氧的数据与适合在不同水质中生存的物种，发现如今苏州河中下游的水体从理论上说也能使螺蛳等部分底栖动物生存——北新泾河段螺蛳的发现也充分印证了这一点。因此，霍甫水丝蚓的大量繁殖与底栖动物多样性的缺少也密切联系。

5. 苏州河水质的时空变化（2000-2009）

四个断面水体的氨氮含量、五日生化需氧量及水中溶解氧的数值虽有差异，但每个断面的变化趋势有相似之处。比较发现：水体的氨氮含量10年来有下降的趋势，2006～2009年间的变化尤为明显；五日生化需氧量的折线较为曲折，尤其是2000～2005年间各点离散程度较大，而且在近几年有上升的趋势；溶解氧的变化较为平缓，10年间没有出现过异常值。

各指标的折线几乎都是在2001、2002年出现较低值，这说明苏州河的水质在整治初期有着很大的改善，但此后主要指标浮动不明显。这应是苏州河全段水体富营养化程度大、底泥不断释放污染物质所造成的结果。河水的流动会将各个主干道与支流的污染水源串接起来，互相影响，使苏州河的水质不能有长足的改善。

三、结论

苏州河上游的水质最好，其次是下游，而中段的水质污染程度较大；水质和底泥的污染程度依然严重，导致霍甫水丝蚓的密度仍在增加；苏州河全段水体富营养化程度大、底泥不断释放污染物质、底栖动物缺乏生物多样性等原因使苏州河的水质不能有长足的改善；苏州河底泥的清理对于苏州河的长远治理和水质改善有着举足轻重的作用。

四、建议

1. 大范围清除苏州河（上海市区段内）底泥

底泥中含有的有机物分解后以溶解性物质释放出来，一来使河水发黑，二来使水中的溶解氧含量减少，影响河内动植物生存。如果不彻底清除底泥，苏州河的水质和底泥环境不能得到长足改善。

在清除底泥的最初几天中，河水会因为清除过程中对底泥的翻搅而发黑，市民可能会不理解。建议政府大力宣传有关苏州河底泥的知识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环境的物种

在清除苏州河底泥后，建议政府先投放对水中溶解氧要求较低的物种（如螺蛳）和能够以底泥为食物的物种（如虾米），以防止底泥的再沉积和再污染，并且增加苏州河底栖动物的物种多样性。

在苏州河的水质溶解氧显著提高后，再投放对水中溶解氧较高的物种（如柳条鱼等），增加苏州河水体中的物种多样性和观赏性。同时，在投放前和投放初期，向市民宣传，不要在投放点附近钓鱼。

1.戴雅奇, 熊昀青, 由文辉. 苏州河底栖动物群落恢复过程动态研究. 农村生态环境, 2005.

2. 刘宝兴, 由文辉. 苏州河大型底栖动物群落结构变化.生态与农村环境学报, 2006.

3. 程曦, 李小平, 陈小华. 苏州河水质和底栖动物群落1996～2006年的时空变化. 生态学报, 2006.

4. 徐祖信, 夏德祥, 张锦平. 苏州河一期整治的生态恢复现状研究.

5. 上海市环保局. 2000～2007各年度上海市环境质量报告书.

结果表明：苏州河上游的水质最好，其次是下游，中段污染程度较大；适应在严重污染水质中生存的霍甫水丝蚓仍为优势物种，适应在非常严重污染水质中生存的底栖动物物种很少；苏州河全段水体富营养化程度大、底泥不断释放污染物质等原因使苏州河的水质不能有长足的改善。苏州河底泥的清理对于苏州河的长远治理和水质改善有着举足轻重的作用。

建议政府大范围清除苏州河（上海市区段内）底泥，并做好前期宣传工作；分步投放有助于改善底泥环境的物种，防止底泥再沉积、再污染，增加物种多样性。