潘家口水库浮游植物现状分析

高 峰，暴 柱，石 维，张 辉，周绪申

（水利部海河水利委员会，天津 300170）

潘家口水库是引滦工程的源头，天津、唐山两市的重要水源地，位于河北省迁西县的滦河干流上，地跨兴隆、宽城、承德、迁西四县，控制流域面积33 700 km2、占滦河流域总面积的75%，总库容为29.3 亿 m3，多年平均径流量 24.5 亿 m3、约占滦河流域径流量的1/2左右。水库属多年调节水库，以供水为主，兼顾防洪、发电和灌溉。区域内多年平均降水量为771.6 mm，降水主要集中在汛期的6—9月，汛期水量占全年总水量的70%～80%。水库自投入运行以来已经累计向津唐两市供水330亿m3，为津唐两市经济社会的可持续发展作出了重要的贡献[1]。随着水库上游地区的快速发展以及水库网箱养鱼等多方面的影响，水库水质出现下降趋势，水体营养化程度逐年升高。笔者以水库水质监测及浮游植物检测结果为依据，全面分析水库浮游生物的现状以及浮游植物与水库富营养化的关系，从而为水库防治富营养化提供决策支持。

1 材料及方法

1.1 采样点布设及采集时间

水库共设置5个采样站点，分别为潘家口坝上、潘家口、燕子峪、瀑河口、清河口。调查时间为2009年5—11月，每月月初进行采样测定。

1.2 采样方法

浮游植物定性材料用25号浮游生物网，在水表面以下0.5 m处作“∞”形拖曳5 min，加福尔马林固定，保存于100 mL标本瓶中，各站位的定量标本亦用于定性补充鉴定。定量样品采取1 L水样，用鲁哥试剂固定。

1.3 浮游植物定性定量分析

浮游植物镜检以蔡司Scope A1显微镜进行，定性样品分类主要依据形态学分类方法，种类鉴定参照《中国淡水藻类-系统、分类及生态》[2]对浮游植物的种类、组成、优势种、群落组成进行分析；定量样品移入1 L量筒中，静置24 h，取出上清液，余下的100 mL移入100 mL量筒中，再静置24 h，取出表层清液，剩余20 mL用于计数。计数时，摇匀取少许置于0.1 mL浮游生物计数框，用25 mm×25 mm的盖片封片，在100～400倍镜下镜检30个小框，分别计数各门浮游植物的数量，再折算出1 L水样中的数量。

1.4 水体理化参数测定

水样于水体表层下20 cm处采集，水温（T）、pH值、溶解氧（DO）、叶绿素 a（Chla）等以 YSI 6610 多参数水质分析仪进行现场测定，透明度采用萨氏盘法进行测定，水体总磷（TP）、总氮（TN）、高锰酸盐指数（CODMn）等参数参照地表水和污水监测技术规范[3]方法按国家标准规范进行。

2 研究结果

2.1 2009年水库浮游植物状况

通过对水库5个样点采集水样的监测分析，共鉴定出浮游植物8门37属。其中，绿藻门14属，硅藻门9属，蓝藻门5属，裸藻门3属，甲藻门1属，金藻门3属，隐藻门1属，黄藻门1属。

5—11月浮游植物优势种类及藻细胞密度检测结果见表1。5—6月，水库各断面浮游植物以硅藻为优势类群；7月，水库上游断面以硅藻、绿藻为优势种群，中游及坝上样点优势类群为蓝藻、绿藻、硅藻；8—9月，水库各断面优势种群以蓝绿藻为主；10月，水库各断面优势种群以蓝藻为主；11月，水库坝上断面优势种群以蓝藻、绿藻为主。各样点中浮游植物群落常见优势种类有：蓝藻门的假鱼腥藻，绿藻门的小球藻、栅藻，硅藻门的小环藻、舟型藻、针杆藻。

表1 潘家口水库各断面浮游植物分布及藻细胞密度（104个/L）状况

水库浮游植物藻细胞密度年内变化趋势如图1所示（以坝上样点为例）。5—11月，浮游植物藻细胞密度高峰期出现在9月，数量达到1.6×107个/L。7月以后水库水体中的假鱼腥藻开始大量出现，导致藻细胞密度突然升高，9月以后由于天气转凉呈现逐渐下降趋势。

图1 潘家口水库坝上样点藻细胞密度年内变化趋势

2.2 浮游生物与水库营养状态分析

选取水库坝上断面进行水体的营养化评价，评价标准参照地表水资源质量评价技术规程[4]，评价项目选取反映水体营养程度的主要指标：叶绿素a、总磷、总氮、透明度、高锰酸盐指数5项，结果见表2。

表2 潘家口水库坝上样点富营养化程度与浮游生物相互关系

由表2可以看出，5—7月水库浮游生物优势类群以硅藻为主，藻细胞密度较低，水体营养化程度为中营养；从8月开始优势类群变为蓝绿藻，藻细胞密度逐渐升高，9月达到顶峰，水体营养化程度为富营养；从10月开始优势类群也为蓝绿藻，但藻细胞密度呈逐月下降趋势，水体营养化程度也呈下降趋势。

2.3 浮游植物多年变化趋势

1987—1988、2001 —2002年分别对水库进行两次系统的生物学调查[5，6]，除个别样点设置与本次调查略有不同外大部分样点分布基本相同，两次浮游植物调查状况比较见表3。

表3 潘家口水库年浮游植物变化

从表3可以看出，水库浮游植物类群结构发生较大变化。与上世纪80年代相比，水库浮游植物种类多样性大幅降低，优势种群由硅藻门转变为硅藻门和蓝藻门，且藻细胞密度大大增加。这反映出水体状况发生较大变化，水体富营养化程度可能加剧。

3 主要结论与讨论

水库浮游植物现状为：优势类群在非汛期以硅藻为主，汛期以蓝绿藻为主，9月藻细胞密度达到最大值，营养化程度达到富营养，极易暴发“水华”。特别是8、9两个月，蓝藻数目大幅增多，此时应密切关注水体中浮游植物的变化，重点应注意蓝藻密度变化，防止水体蓝藻爆发。

水体的营养化程度与水体中浮游植物的密度与群落结构有密切联系。5、6、7月当水库浮游植物优势种为硅藻时，藻细胞密度偏低，水库水体营养化程度为中营养；8、9、10月当水库浮游植物优势种为蓝绿藻时，藻细胞密度明显上升，水库水体营养化程度达到富营养程度。

[1]王少明，韩守亮，郭勇，等.引滦水资源可持续利用与保护[J].天津大学学报， 2008， 41（ZK）： 99-103.

[2]胡鸿钧，魏印心.中国淡水藻类-系统、分类及生态[M].北京：科学出版社，2006.

[3]HJ/T 91-2002，地表水和污水监测技术规范[S].

[4]SL395-2007，地表水资源质量评价技术规程[S].

[5]海河水利委员会引滦工程管理局.潘家口、大黑汀水库水质管理规划报告 [R].天津：水利部海河水利委员会，1989.

[6]王新华，纪炳纯，李明德，等.引滦工程上游浮游植物及其水质评价[J].环境科学研究， 2004， 17（4）： 18-24.