松花江哈尔滨段水生生物监测与评价*

石 月，张思冲＊＊，周晓聪

(1.哈尔滨师范大学;2.哈尔滨市环境监测中心站)

0 引言

近年有关松花江水质的研究中，徐太海［1］结合松花江同江断面2001～2005年流量和高锰酸钾指数监测数据，研究结果显示同江断面高锰酸钾指数通量与流量呈显著正相关，并提出可用同江断面流量及建立的回归方程估计和预测汛期的高锰酸钾指数通量.姜希敏［2］2010年分析了松花江同江断面3年自动检测的数据，结果显示高锰酸钾指数、氨氮的含量与水体中的溶解氧浓度呈显著性负相关关系.赵红梅［3］2008年对松花江佳木斯江段水环境容量进行了分析，同年，缪月英［4］对松花江佳木斯江段水污染物进行跟踪测试，用高效液相色谱法测试污染物硝基苯的含量，结果表明目前松花江佳木斯段江水、泥沙、冰层中残留污染物硝基苯的含量已大大低于国家最低限.

在水生生物监测与评价领域研究中，程英等［5］提出用污染指数来监测着生藻类群落污染程度;栾卓等［6］对松花江哈尔滨段水域的环境特征，硅藻植物群落组成、种类丰度的季节性变化进行了研究，利用硅藻植物与环境相关性特点对水质进行了初步评价.

由于每种生物指数只能反映环境变化中的几种信息，要准确、全面地反映环境质量状况和发展趋势，必须用几种不同的生物指数进行综合评价［7］.因此，水质生物学评价应包含两部分:一是用几种不同的生物群落进行评价，二是对几种生物群落总体进行综合评价.选用藻类污染指数、生物学污生指数、均匀度指数对着生藻类群落进行评价;选用污水生物系统、生物学污染指数、Chandler生物指数对底栖动物群落进行评价，然后进行综合评价.

1 松花江哈尔滨段区域概况

1.1 哈尔滨研究区概况

哈尔滨市境内的大小河流均属于松花江水系.松花江发源于吉林省长白山天池，其干流由西向东贯穿哈尔滨市地区中部，是全市灌溉使用的最大河道.松花江哈尔滨江段干流西自双城市入境，东至依兰县出境全长约466 km，城市段从朱顺屯至大顶子山长约66 km.

1.2 监测断面设置

松花江水系水期划分情况为:7、8、9月为丰水期;4、5、6、10、11 月为平水期;1、2、3、12 月为枯水期.2001～2010年，松花江哈尔滨江段城市段朱顺屯水源地断面每月监测一次，每年监测十二次(丰水期三次、平水期五次、枯水期四次)，其余五个断面每年监测八次(丰水期三次、平水期三次、枯水期二次)，逢 1、2、5、6、7、8、9、10 月各监测一次.松花江哈尔滨江段除了城市段的四个断面外，其它的拉林河口下、东江桥、木兰、卯河、牡丹江口上、牡丹江口下和宏克力七个监测断面，每季度监测一次.松花江哈尔滨江段的1条一级支流每季度监测一次.

根据国家《环境监测技术规范》的要求并结合哈尔滨市的具体情况，水生生物群落监测主要开展了着生藻类群落、着生原生动物群落、底栖动物群落的监测.在松花江朱顺屯、阿什河口下、呼兰河口下、阿什河口内、呼兰河口内、大顶子山6个断面的左、右各设1个采样点，共设12个.根据松花江哈尔滨江段的水文特点，选用人工基质采样进行采样.用载玻片，其中，水生生物用载玻片，底栖动物用三角拖网(定性)和圆柱形铁笼(定量)，如图1所示.

图1 哈尔滨市城市段监测断面及城市排污口分布图

2 监测指标

2.1 着生藻类群落监测

在松花江哈尔滨城市段4个断面共监测到着生藻类5门38属.甲藻门1属，占2.6%;绿藻门15属，占39.5%.优势种为一些指示中污染的硅藻针杆藻和指示轻污染的硅藻直链藻.

2.2 着生原声动物群落监测

在松花江哈尔滨城市段共采集4个断面，观察到着生原生动物38属.优势种多为一些指示中污染的固着生活的有柄的纤毛虫，如:结节壳吸管虫、沟钟虫、褶类枝虫.

2.3 底栖生物群落监测

在松花江哈尔滨段4个断面共监测到底栖动物24属.优势种年际间差异较大，既有指示轻污染的蜉蝣目细蜉、毛翅目大纹石蚕、低头石蚕、短脉石蚕，也有指示中污染的双翅目多足摇蚊及软体动物田螺.

3 水生物学评价

3.1 评价方法及标准

由于每种生物指数只能反映环境变化中的几种信息，要准确、全面地反映环境质量状况和发展趋势，必须用几种不同的生物指数进行综合评价.因此，水质生物学评价应包含两部分:一是用几种不同的生物群落进行评价，二是对几种生物群落总体进行综合评价.选用藻类污染指数、对着生藻类群落进行评价;选用均匀度(e)指数对着生原生动物群落进行评价;选用生物学污染指数(BPI)、对底栖动物群落进行评价，然后进行综合评价.

3.1.1 藻类污染指数

Palmer(1969)对能耐受污染的20属藻类，分别给予不同的污染指数值.根据水样中出现的藻类，计算总污染指数，如总污染指数大于20，属重污染，15～19为中污染，低于15为轻污染(见表1).

3.1.2 均匀度指数(e)

式中，e:均匀度指数;S:种类数;N:生物样品个体总数;ni:第i种生物样品个体数.

3.1.3 生物学污染指数(BPI)

式中，BPI:生物学污染指数;N1:寡毛类、蛭类和摇蚊幼虫个体数;N2:多毛类、甲壳蚊幼虫以外其它水生昆虫的个体数;N3:软体类个体数.

3.2 评价结果

“十一五”期间松花江哈尔滨市段水质监测结果见表2，水质在逐渐好转.2006～2007年，除了朱顺屯断面为轻污染至中污染外，阿什河口下、呼兰河口下、大顶子山3个断面均为中污染.2008年，朱顺屯断面转为轻污染，阿什河口下断面仍为中污染，呼兰河口下、大顶子山2个断面转变为轻污染至中污染.2009～2010年，松花江哈尔滨城市4个断面均为轻污染.从两条支流口内断面看，支流水质明显劣于干流水质.阿什河口内断面为中污染至重污染，“十一五”期间未发生明显变化.呼兰河口内断面除2007年为中污染至重污染，基本保持中污染，2010年转变为轻污染至中污染，能否继续保持仍需进一步观察.

2001～2005年(十五期间)六个监测断面的综合评价，见表3所示.

表1 生物学污染指数评价标准

表2“十一五”期间松花江哈尔滨段水质生物学评价结果表

表3“十五”期间松花江哈尔滨段水质生物学综合评价结果表

4 结论

(1)松花江哈尔滨城市段水质的生物学评价结果与化学评价结果基本相符.水质化学评价是一种单因子评价，被测水体中污染程度最重的某种指标达到的类别，即被定为被测水体类别.

(2)水质生物学评价是利用被测水体中水生生物的种类和数量及其群落结构，从指示生物和生物多样性的角度来判断被测水体的污染程度，是对水体中各种污染物综合毒性的反应.

(3)从评价结果看，水生生物对水质的变化更敏感，2008年的生物学评价结果既反映出松花江哈尔滨城市段水质开始好转，而水质化学评价结果显示2009年才明显反映出这种趋势.因此，加大生物监测与评价方法研究力度，将有利于提高水质监测的意义.

［1］徐太海，李淑琴，崔长俊.松花江同江断面高锰酸钾指数通量估算与分析［J］.环境科学与管理，2007(1):53－55.

［2］姜希敏，陈家厚.松花江同江断面溶解氧含量的相关分析［J］.环境科学与管理，2010(4):130–132.

［3］赵红梅，徐红恩，王士君.松花江佳木斯江段水环境容量分析［J］.东北师大学报:自然科学版，2008(2):109－114.

［4］缪月英，范宝俭，高金波，等.松花江佳木斯江段水污染的跟踪测试［J］.黑龙江医药科学，2008(6):29–30.

［5］程英，宋扬.松花江哈尔滨江段水生生物调查与评价［J］.黑龙江环境通报，2010(2):34－37.

［6］栾卓，范亚文，门晓宇.松花江哈尔滨段水域硅藻植物群落及其水质的初步评价［J］.湖泊科学，2010，22(1):86－92.

［7］费滕，于洪贤.海浪河春季底栖动物TWINSPAN分类及水质初步评价［J］.水产学杂志，2010(23):41－46.

［8］栾卓.松花江哈尔滨段硅藻植物初报［J］.哈尔滨师范大学:自然科学学报，2007(23):83－85.

［9］中华人民共和国国家统计局.http://www.stats.gov.cn/.

［10］Strauss Eric A.Effect of habitat type on in－stream nitrogen loss in the Mississippi River［J］.River Systems，2011(9):771－778.

［11］Christopher J，Anderson B，Graeme Lockaby.Seasonal Patterns of River Connectivity and Saltwater Intrusion in Tidal Freshwater Forested Wetlands［J］.River Res.Applic，2011(2):102－105.