松花江佳木斯江段水质生物监测与评价
2017-03-15姜景阳黑龙江省环境监测中心站黑龙江哈尔滨150056
姜景阳(黑龙江省环境监测中心站 黑龙江 哈尔滨 150056)
郭 杰(佳木斯市环境保护监测站 黑龙江 佳木斯 154000)
松花江是流经佳木斯市的主要河流,同时也是佳木斯地区主要的地表水资源和工业用水水源。佳木斯江段自上游汤旺河与松花江汇合口上200m处(大来)起,至下游梧桐河与松花江汇合口处止,江段总长度约110km。江段水势平稳,平均水深4m,最深10.4m;河床宽1000-1200m。
1 监测方法
1.1 时间
2016年6、9月。
1.2 地点
松花江佳木斯江段干流佳木斯上断面、佳木斯下断面、江南屯断面,支流汤旺河口内断面和梧桐河口内断面。
1.3 采样点位
松花江干流各断面分别于左、右各设一个监测点,在两个支流分别设置一个监测点。
1.4 监测项目
底栖动物、着生藻类。
2 监测结果及分析
2.1 底栖动物
2016年6月,定性定量共观察到底栖动物43个属种,其中水生昆虫EPT物种14个属种,占32.6%;水生昆虫其它物种16个属种,占37.2%;软体动物5个属种,占11.6%;甲壳动物4个属种,占9.3%;环节动物4个属种,占9.3%。整体来看水生昆虫占比69.8%,占据种类优势。且各点位均以水生昆虫幼虫的种类居多,其中水生昆虫EPT物种占比11.1%-45.5%之间。2016年6月全江段底栖动物群落结构构成见图1。
6月份各点位种类数变化范围在9—21种之间;佳木斯上左、佳木斯下左、佳木斯下右、江南屯左、江南屯右、汤旺河口内等六个点位种类数均超过15种,采集到的种类较为丰富。2016年6月各点位底栖动物种类构成及群落结构见图3、图4。
6月份各点位密度变化范围在13—173个/笼。密度最大的是佳木斯下右点位173个/笼。各点位的优势种多为摇蚊科Tendipedidae、东北田螺Viviparus;佳木斯上右点位优势种为指示轻污染的扁蜉属Heptagenia。在佳木斯江段各点位均能采到多种指示轻污染的种类,如扁蜉属Heptagenia、小寡脉蜉属Oligoneuriella、锯形蜉属Serratella等水生昆虫。
9月定性定量共观察到底栖动物49个属种,其中水生昆虫EPT物种17个属种,占34.7%;水生昆虫其它物种14个属种,占28.6%;软体动物7个属种,占14.3%;甲壳动物6个属种,占12.2%;环节动物5个属种,占10.2%。水生昆虫整体占比63.3%,各点位水生昆虫EPT物种占比33.3%-58.3%之间。2016年9月全江段底栖动物群落结构构成见图2。
9月份各点位种类数变化范围在12—24种之间;其中佳木斯下左、佳木斯下右、汤旺河口内点位种类数均超过20个属种,采集到的种类极为丰富。2016年9月各点位底栖动物种类构成及群落构成见图5、图6。
9月份各点位密度变化范围87—539个/笼。密度最大是佳木斯下右点位539个/笼。各断面的优势种多数为短脉纹石蚕属Cheumatopsyche、摇蚊科Tendipedidae,其中佳木斯下右点位采集到指示清洁的襀翅目石蝇科Perlidae稚虫。在整个江段多个点位均采到了指示轻污染的种类,如蜉蝣目幼虫扁蜉属Heptagenia、细蜉属Caenis等,也采到了指示轻—中污染的毛翅目幼虫,总体上水生昆虫幼虫的种类、数量均占优势。
由图1、2可见,2016年6月和9月群落结构较为相似,呈现极为稳定的状态。
图1 2016年6月底底栖动物群落结构构成图
图2 2016年9月底栖动物群落结构构成图
图3 2016年6月各点位底栖动物种类构成图
图4 2016年6月各点位底栖动物群落构成图
图5 2016年9月各点位底栖动物种类构成图
图6 2016年9月各点位底栖动物群落构成图
2.2 着生藻类
2016年6月定性定量共观察到着生藻类50个属种,其中硅藻门37个属种,占74.0%;绿藻门7个属种,占14.0%;蓝藻门5个属种,占10.0%;裸藻门1个属种,占2.0%。所有点位的主要优势类群均由硅藻门植物构成,硅藻的数量和种类均占显著优势。6月全江段着生藻类群落结构构成见图7。
6月份各点位种类数变化范围为24-37种,除汤旺河口内点位其余点位采集到的种类数均超过30种,种类较丰富。2016年6月各点位着生藻类种类构成及群落构成见图9、图10。
6月份各点位密度变化范围为11654-21518个/cm2,变化范围不大。江南屯左密度数最小,佳木斯上左密度数最大。各个点位的优势种均为异极藻属Gomphonema。
2016年9月定性定量共观察到着生藻类55个属种,其中硅藻门38个属种,占69.1%;绿藻门11个属种,占20.0%;蓝藻门6个属种,占10.9%。所有断面的主要优势类群均由硅藻门植物构成,硅藻的数量和种类均占显著优势。9月全江段着生藻类群落结构构成见图8。
9月份各点位种类数变化范围在22-39种之间;佳木斯上左、江南屯右种类数较多,佳木斯上右种类数较少。各点位种类构成及群落构成见图11、图12。
9月份各点位密度变化范围在63290-150702个/cm2,各点位生物密度大且密度变化范围较大。其中梧桐河口内密度数最小,佳木斯上右密度数最大。各个点位以异极藻属Gomphonema为优势种,有些点位出现舟形藻属Navicula或菱形藻属Nitzschia为共同优势种。
图7 2016年6月着生藻类群落结构图
图8 2016年9月着生藻类群落结构图
图9 2016年6月各点位着生藻类种类构成图
图10 2016年6月各点位着生藻类群落构成图
图11 2016年9月各点位着生藻类种类构成图
图12 2016年9月各点位着生藻类群落构成图
3 评价结果分析
由于每种生物指数只能反映环境变化的某几种信息,要全面、准确地反映环境质量状况和发展变化趋势,必须用几种不同的生物指数综合评价。我们选用多样性指数(Shannon-Wieaver)、均匀度指数(pielou)和藻类污染指数(Palmer)对着生藻类群落进行评价。选用Trent指数、BMWP记分系统、Chandler生物指数(CBI)和生物学污染指数(BPI)四种生物学指数对底栖动物进行评价,然后进行综合评价。评价结果见表1。
表1 2016年佳木斯江段水质生物学评价表
从表3可知,松花江佳木斯江段佳木斯上、佳木斯下、江南屯三个断面均属于轻污染状况,梧桐河口内点位为轻—中污染状况,汤旺河口内点位为清洁-轻污染状况,整体水质状况较好。
4 结论
(1)松花江佳木斯江段的底栖动物群落比较稳定,物种多样性丰富,水生昆虫分布广,种类较为全面,生物密度大,水生昆虫EPT种类占比较大,各点位的优势种多为水生昆虫,各点位均采集到多种指示轻污染的底栖动物种类,在佳木斯下右点位采集到指示清洁的襀翅目石蝇科Perlidae稚虫,表征水环境质量较好。
(2)藻类植物多样性程度较高,种群分布均匀,各个点位的群落结构相似且群落结构的稳定性较好,硅藻门的种类和数量均占绝对优势,优势种均为硅藻门的异极藻属,个别点位存在同为硅藻门的舟形藻属或菱形藻属作为共同优势种。这种结构符合河流中藻类植物的分布特征。
(3)2016年松花江佳木斯江段各点位综合评价等级多为轻污染等级。整体上看全江段水环境质量保持在轻污染等级,呈现稳定态势。