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昭通市城市河流浮游植物多样性与水质评价

2021-08-01桑正林

科技经济导刊 2021年20期
关键词:昭阳区绿藻昭通市

田 虹,桑正林,胡 敏

(昭通学院 农学与生命科学学院,云南 昭通 657000 )

藻类植物是地球上光能的最大利用者,它们是一类古老而原始的自养低等植物,是水体中重要的初级生产者,对维持水生生态系统的平衡具有非常重要的作用。藻类植物是水环境的重要指示生物[1],当水体受到污染后,不仅水的物理和化学性质会发生改变,藻类的种类和数量也会发生变化。由于藻类对水体环境变化非常敏感,所以藻类植物的变化和状态经常被作为研究和评价水体富营养化的最重要的生物指标[2]。城市河道作为城市水体的重要组成部分,在维系城市生态系统的平衡与健康方面所发挥的重要作用、在城市经济的发展和社会生活等很多领域内所发挥的运输和服务功能等都尤为凸显[3]。通过采集昭通市昭阳区的三条主要河道的水样,显微观察,查阅相关资料鉴定藻类植物种类,并分析藻类与水质对应关系,确定水体营养型。初步判断河道水体的污染状况,从而提出对水环境治理和水生态保护的建议,为昭阳区政府了解河流水环境状况,开展水环境治理提供理论依据。

1.调查区地理环境概况

昭阳区是昭通市辖区,位于昭通市的西南端,属于海拔1800~2000m的温旱平坝区。地势在总体上呈现西高东低,海拔高差大。昭阳区城市河流主要有利济河、秃尾河、窑湾河、东门小河及锈水河等。本文主要以昭阳区秃尾河、窑湾河、利济河三条主要河流为研究对象。秃尾河全长27 km,流域面积为107 km²,发源于北闸镇箐门村刀白岭,由北向南流经太平、凤凰等几个街道,最终汇入昭鲁大河。窑湾河发源于小龙洞龙汛村, 全长14.5 km,流域面积48.52 km²,由太平街道办事处流入城区。利济河发源于北闸镇塘房村,河道全长25 km,流域面积为113 km²,河流流经凤凰办事处境内5.5 km。利济河水流缓慢,中游流经河滨公园,多用于改造景观,从而提高人们生活质量。

2.研究方法

样点设置:昭阳区选择穿城而过的三条河流,利济河、秃尾河和瓦窑河,每条河道设 置三个采样点,在每个采样点的不同水层采集水样2~3个。写好标本号,带回实验室,静置后制作临时装片观察,结合查阅相关藻类分类学资料进行分类鉴定[4-8]。

采样时间:藻类植物野外标本采集时间为2019年4月—2020年4月间,平均气温约12℃。

分类鉴定方法:在样点采集藻类植物标本后,以重力沉降并静置,吸取沉降物制作临时装片,进行显微镜观察并拍照记录。查阅国内外相关的淡水藻类植物的分类学资料,对所观察到的藻类植物进行分类鉴定。

藻类植物的水质评价方法:藻类种类商-绿藻商法:用求藻类种类商来划分水质类型是Thunmark和Nygaard提出来的[9],此方法根据不同藻类类群与有机物污染和营养物的相关性求出商值,来划分水体营养类型[10]。绿藻商=绿藻种数/鼓藻种数,绿藻商在0-1之间水体为贫营养型,1-5之间为富营养型,5-15为重营养型。

藻类污染指数法:Palmer对能耐受污染的20个属的藻类植物分别给予不同的污染指数值[11]。根据各水体水样中出现的这些藻类植物的属的数量计算总污染指数,小于15为轻污染,15-19为中污染,大于20为重污染。

3.结果及分析

昭通市昭阳区河流藻类植物组成:2019年6月-2020年4月,对昭通市昭阳区城市的三条河域进行多次水样采集与观察,经过藻类植物的分类学鉴定,利济河、秃尾河和窑湾河鉴定出藻类植物共有:7门、28科、44属、126种(包含变种)。

表1 昭通市昭阳区城市河域藻类植物统计

从藻类植物的种类组成及数量上来看,昭通市昭阳区城市河道藻类植物中硅藻门和绿藻门构成了藻类植物的主体。其中硅藻门最多,占藻类总数的44.44%;其次为绿藻门,占藻类总数的34.92%;其余五个门占总种数的20.64%。其种类由多到少依次排列为硅藻门>绿藻门>蓝藻门>裸藻门>金藻门>甲藻门= 黄藻门。

3.1 水质评价结果与分析

绿藻商法水质评价:根据藻类种类商-绿藻商法,对昭阳区三条河道的水体作初步统计分析:瓦窑河绿藻商=1.75,秃尾河绿藻商=3.5,瓦窑河绿藻商=2.3,商值均在 1-5 之间,根据 Thunmark 结论可将昭阳区的三条城市河道水体评价为富营养型。藻类污染指数法:根据藻类污染指数法,各水体水样中出现的这些藻类植物的属的数量计算总污染指数,小于15为轻污染;15-19为中污染;大于20为重污染。从藻类植物出现的属数监测结果来看,瓦窑河总污染指数为 15 ,水体营养型为中污染。秃尾河总污染指数为17,水体营养型为中污染。利济河总污染指数为18,水体营养型为中污染。根据Palmer结论,可以判断昭通市昭阳区城市的三条河道水体均受到中等程度的污染。

从监测结果来看,由绿藻商和藻类污染指数两种生物学评价方法对昭通市昭阳区城市河道的水体进行评价,得出的结果是一致的[12]。都反应了昭通市昭阳区利济河、秃尾河、瓦窑河水体受到了中等程度的污染。导致昭阳区河道污染的原因主要是:市政排水设施建设落后, 许多用户的污水管道接入雨水管道, 污水从雨水管网排入河道、偷排漏排污水的现象比较严重。

监测结果表明,昭阳区城市河道的水生态环境遭到严重破坏,群众的生活受到了严重影响。为了治理昭通市昭阳区城市河道,贯彻“两河”治理这一重大民生工程。昭阳区启动“两 河”沿线构建物的拆除工作,确保到今年底实现河道百分之百截污,占用河道构建筑物百分之百拆除的双百目标。主要是对“两河”进行补水、引水入城。同时还与创建省级园林城市目标紧密联系,实施了“两河”河道景观的绿化工程,埋设排污管道截留“两河”沿岸居民生活的污水,确切保证污水入网、雨污分流恢复河流生态系统,实现河道清、水常流。

4.防治建议

加强基础设施建设:通过沿河两岸截污,进行源头治理,可以减少排入河道中的污水量;同时清理在河道中堆积的淤泥,以免淤泥发酵变臭影响环境。加快污水处理厂的建设,把以往直接排入河道的生产废水、生活污水和雨水尽可能地排入污水管道,将市区的污水管道铺设到修建的污水处理厂,生产废水和生活污水经过处理达标后再排放到河道中,进行源头减排,确保截排的污水能得到有效处理,在河道有条件的地方修建一些水质净化工程。沿河截污等措施短期内很难达到完全治理河道水体的效果,需要往河道补充水源[13],强化排水管理,加强排水系统的建设,实现雨污分流。

净化水质,内源削减:在内源控制方面,由于昭阳区气候属于暖温带高原季风立体气候,对植被的生长和恢复比较有利,使生物的生态治理成为可能,生物生态的修复方法是利用培育的植物或者培养、接种的微生物的生命活动,对水中的污染物进行转移、转化或降解,从而使水体得到净化的技术[14]。具体措施是恢复河道两岸的植被,可以种植睡莲、水草等水生植物,提高水域自身的净化能力。

昭阳区的河道委在治理河道时,可在浅水区和上游河道的河床内种植芦苇、睡莲和水草等水生植物,河道中的水生植物除了对昭通市昭阳区的水域景观有良好的美化效果外,对市区的河道也可以起到良好的水质净化效果。同时,种植的芦苇属于挺水植物,具有发达的根系,有利于固持底泥,吸收净化底泥中的营养物质,保持水质。水质净化过程实际上是一种物质转化过程,是微生物生命活动的结果,水生植物为根系微生物创造了良好的栖息场所 并提供了丰富的营养物质,而根系微生物在功能上的协同效应加速了水体中污染物的净化[15]。

完善管理体制,加强环境教育:在昭阳区设置河道水质环境保护协会,定期对市民进行环境保护教育,通过张贴环保标识、倡导绿色出行等措施积极引导公众增强环保意识, 河道治理,全体市民密切配合,积极参与自觉维护良好的生态环境。进一步完善《河长制》,成立专门小组监督河长制的落实情况,河面、河岸实施保洁,绿化带实施专人管护,推进水资源保护。做到河道通畅无淤积,河道水质基本清澈,河道内无垃圾,河堤无违规建筑物,河岸生态美观整洁。

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