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珠江河口的指示生物与水环境生物监测

[日期:2007-03-04] 来源:中国水资讯网:  作者: [字体: ]
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  水体遭受污染而缺氧,水中的鱼类因窒息纷纷浮出水面进行呼吸;清澈透明的水体受重金属或有机毒物的污染,令鱼类骨骼产生畸变或肌肉有异味;水体受到更为严重的污染,鱼类及水生生物的生存环境遭到破坏,导致鱼虾绝迹,——水生生物以自己的身体行为乃至生命向人类发出警示。倘若不引起重视,接踵而来的就是人类直接受害,如:水俣病、痛痛病以及各种致癌致畸疾病,就是各种污染损害人类身体的具体表现。
  因此,善待生物,保护环境,保持生物多样性,就是保护人类自己,已成为人们的共识。把水生生物作为特定指标对水环境进行监测和评价,逐渐成为热门话题。例如:上海将投放胭脂鱼到苏州河,作为指示生物监测水环境。胭脂鱼是上海土著鱼,对水里溶解氧、重金属的敏感度较高,水质的好坏将影响它的生理指标、生长指标和死亡率,通过它的体征状态的测量,可以达到监测水质的作用。又如德国在莱茵河治理过程中,治理目标是“让大马哈鱼重返莱茵河”,大马哈鱼被视为是整治莱茵河指示生物,可用以检验河流生态整体恢复的效果。英国治理泰晤士河花了近100年的时间,直到上世纪70年代末,才在整治后的泰晤士河中重新发现了该流域的代表鱼——三文鱼。
  水环境监测分析主要有化学方法、物理方法和生物方法等三种手段。前两种方法在环境监测部门应用较普遍。化学方法有化学分析法和仪器分析法两种,化学分析法以物质的化学特性为基础,适用于常量分析,设备简单,准确度高,但操作比较费时;仪器分析法以物质的物理或物理化学特性为基础,使用特定仪器分析,常用的有比色分析、分光光度分析、原子吸收光谱分析、色谱分析、电位分析、极谱分析和质谱分析等。这些方法适用于快速分析和微量分析,但设备昂贵、样品前处理较复杂、不能进行野外分析。物理方法(如遥感技术)一般只能作定性描述,必须与化学方法相配合,才能快速、大范围地描述水体的状况。
  生物方法是根据生物与环境相适应的原理,通过测定水生生物的变化,间接判断水质。比较常用的方法有:1、指示生物法。指示生物指在一定的水环境中生活、当水环境质量发生变化时便敏感地呈现出受害症状甚至消亡的生物。观察和测定指示生物个体和种群的变化,可以比较准确地判断出环境质量状况。2、群落结构法。群落结构指存在于自然界一定范围(或地域)内互相依存的一定种类的动物、植物和微生物的组成。监测水生生物的这种群落结构的变化可判断水质状况。3、生物测试法。即利用水生生物受到污染物的毒害后,产生生理机能变化的症状来判断水体污染状况。4、残毒测定法。生物从环境中吸收各种污染物质,经过体内迁移、转化和再分配,以残毒形式蓄积在生物体内。生物体内的残毒含量往往比周围环境中的相应含量高好多倍。测定生物体内的残毒含量,可判断水受污染的状况。
  早在1987年,珠江流域水环境监测中心就开展了水利部水利开发基金项目《珠江三角洲水质生物监测方法研究》工作,并获得珠江水利委员会科技进步奖。该课题历时两年,进行了5航次,共41个测点的监测,较为系统地进行了底栖动物监测、菌类监测、浮游植物监测等方法研究,在实施生物监测的同时,与常规的化学法水质监测同步进行。在珠江八大出海口门的几种不同水域进行采样和效果比对分析,对不同水域的采样方法、样品保存、样品的定性、定量分析,以及所采用几种不同的水质评定方法都进行了研究比较,形成了一套适合珠江出海口水域的生物监测方法以及水质评价方法。
  该研究的主要成果,明确提出珠江三角洲水域可指示水质的10种底栖动物,根据与底栖动物存亡最密切的氧为参数,参照《地表水环境质量标准》中溶解氧、五日生化需氧量、化学需氧量等指标的限制值,利用生物多样性指数等,尝试用指示生物结合《地表水环境质量标准》的五个水质类别判定各水域的水环境质量。同时也选用50种藻类,根据藻类出现的种类及密度和相应的水质类别,找出相关关系,推断水域的水质。
  近20年来,我们结合部分常规水质监测和环境影响评价的现状监测,在珠江三角洲出海口门、山区水库、三角洲河网、伶仃洋等水域实施与水质监测同步的生物监测、鱼类调查和蚝业生产调查。利用生物群落结构、生物多样性指数和水质指示生物的特性,总结出适合珠江三角洲的生物监测的方法,评价水质污染程度。我们还配备了具有荧光、相差、屏幕显示与图案扫描、摄影等功能的蔡司倒置显微镜,提高了对水生微生物种类(水质指示生物和群落结构)的鉴别、分类与资料储存等能力。合理地运用各种新型分析仪器和技术,形成了与水环境相关的水生动物、水生植物、底栖动物、着生生物、生物体残毒的监测分析能力,积累了大量的经验和宝贵资料。
  同时,我们也关注到国内已有许多学者在利用生物方法监测水环境方面做了大量的尝试。如黄河兰州段:底栖动物的种群分布和变化规律及与其相关的化学指标和水文特点的关系,总结出水生生物消长规律,对黄河兰州段水质进行生物学评价;苏州河:着生生物群落结构的生态学变化与水质的关系;黄浦江:着生藻类群落在水质监测中的应用,利用着生生物群落动态变化监测水质的研究等等。我们乐意与各地同行交流切磋,使生态学理论与环境监测技术方法密切结合,筛选出适合本地水域的指示生物和群落生物学指标,建立生态监测指标体系,使水质监测手段更加完善。(珠江流域水环境监测中心  曹永旭)
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