倪麗萍,嚴炎杰(浙江省湖州市環(huán)境保護監(jiān)測中心站,浙江湖州313001)
分析南太湖入湖口藍藻水華時空分布規(guī)律及相關(guān)響應(yīng)因子
倪麗萍,嚴炎杰
(浙江省湖州市環(huán)境保護監(jiān)測中心站,浙江湖州313001)
摘要:太湖是我國重要的淡水湖之一,為當?shù)鼐用竦纳a(chǎn)和生活提供了重要的水資源。自從改革開放以后,太湖地區(qū)的經(jīng)濟飛速發(fā)展。伴隨著經(jīng)濟發(fā)展,對太湖的水環(huán)境造成了極大的破壞,大規(guī)模的藍藻水華經(jīng)常發(fā)生。本文以南太湖入湖口為研究對象,通過樣本采集和分析,探討了藍藻水華時空分布規(guī)律及相關(guān)響應(yīng)因子。
關(guān)鍵詞:南太湖入湖口;藍藻水華;時空分布;規(guī)律;相關(guān)響應(yīng)因子
太湖是我國重要的淡水湖之一,為當?shù)鼐用竦纳a(chǎn)和生活提供了重要的水資源。在很長的一段時間太湖的水質(zhì)都非常好。自從改革開放以后,太湖地區(qū)的經(jīng)濟飛速發(fā)展。伴隨著經(jīng)濟發(fā)展,一方面是對淡水資源的巨大需求,一方面產(chǎn)生了大量的生活污水和工業(yè)廢水,對太湖的水環(huán)境造成了極大的破壞。太湖水質(zhì)出現(xiàn)了富營養(yǎng)化問題,大規(guī)模的藍藻水華經(jīng)常發(fā)生,而且近年來藍藻水華爆發(fā)的區(qū)域發(fā)生了改變,已經(jīng)擴散到了湖心和南太湖。藍藻過度繁殖會造成水質(zhì)惡化,這嚴重威脅了太湖的水生態(tài),也給當?shù)鼐用竦囊踩珟砹司薮笸{。為了解決太湖的水環(huán)境危機,引江濟太工程應(yīng)運而生,而在工程的實施工程中也出現(xiàn)很到問題,尤其是南太湖藍藻水華頻繁發(fā)生。在這樣的大背景下,對南太湖入湖口進行監(jiān)測,分析藍藻水華在這一地區(qū)時空分布規(guī)律及相關(guān)影響因子。
1.1樣本采集
南太湖水路復(fù)雜,各種溇港星河密布,而且大多與太湖相通,所以入湖口比較多。本次研究選擇了幾個受藍藻影響較大,比較有代表性的入湖口進行監(jiān)測。主要選擇了夾浦、楊家浦、新港口等五個入湖口。在藍藻水華的頻發(fā)期一天采樣一次,非采樣期一周采樣一次。用專用的采水器進行采樣。然后把水樣送到實驗室對相應(yīng)指標進行分析。
1.2分析方法
監(jiān)測指標不同,使用的分析方法也不同。葉綠素a、總氮等使用分光光度法,氨氮等使用納氏試劑比色法,水溫、藻密度等使用參數(shù)測定儀現(xiàn)場測定,錳鹽等使用酸性法。
2.1藍藻水華時空分布規(guī)律
判斷南太湖水體藍藻生長的情況,藻密度是一個重要的指標。經(jīng)過長時間對南太湖各監(jiān)測點水質(zhì)進行跟蹤式監(jiān)測,對藻密度等數(shù)據(jù)進行深入分析。對藍藻水華時空分布規(guī)律已基本摸清,規(guī)律主要表現(xiàn)在以下幾個方面。一是季節(jié)性變化。藍藻水華呈現(xiàn)季節(jié)性變化,全年可分為三個時期,分別是休眠期、復(fù)蘇期和頻發(fā)期。休眠期在一月、二月和十二月,這時候氣溫低,光照少,不利于藍藻生長。復(fù)蘇期是三月份和四月份,這時候氣溫上升到十二攝氏度左右。頻發(fā)期時間較長,從五月持續(xù)到十一月,這時候氣溫和光照都適合藍藻生長。二是春季和秋季為爆發(fā)期。分析監(jiān)測結(jié)果可以清楚的知道,在春季和秋季藍藻水華會集中爆發(fā),尤其是在五月和九月,這時候的水體的平均溫度在二十攝氏度到二十五攝氏度之間。這個區(qū)間的溫度非常適合藍藻生長。光有溫度條件藍藻也很難瘋狂生長,同時在這期間降水量不是很多,加上藍藻浮力在這期間可以得到快速的恢復(fù)。綜合這些因素和條件,藍藻水華在春季和秋季集中爆發(fā)。三在豐水期藍藻增長趨勢變緩。太湖地區(qū)在六、七月是豐水期,也就是俗稱的梅雨季節(jié)。這個時節(jié)會長時間的下雨,降水量達到全年的最高值,各河流進入太湖的流量加大,水流的速度也加快。大量泥沙隨著水流進入南太湖,使湖水變得渾濁,從而影響了藍藻接受日照。藍藻在這種環(huán)境和條件下,非常不適合生長。所以在該時期藍藻生長變緩,藻密度是全年的最低值。
2.2藍藻水華相關(guān)響應(yīng)因子
在實驗室,對不同地區(qū)不同時間的藍藻進行了分析,監(jiān)測了包括水溫、溶解氧、氨氮在內(nèi)的八項理化和營養(yǎng)鹽指標,認真研究了這些指標與藻密度之間的關(guān)系,得出了影響藍藻水華的幾個主要相關(guān)因子。主要包括以下幾個。一是溶解氧指標。據(jù)實驗分析,溶解氧與水體的溫度有很大的關(guān)系,進而會影響到藻密度。溶解氧與水溫的關(guān)系是這樣的,溶解氧指標高的時候,水溫一般低;溶解氧指標低的時候。從全年看,冬季水溫最低,溶解氧最高,下級水溫最高,溶解氧最低。由于藻密度與水溫密切相關(guān),所以藻密度與溶解氧也有重要關(guān)系??梢栽迕芏雀叩臅r候,溶解氧低;藻密度低的時候,溶解氧高。它們是負相關(guān)的關(guān)系。二是pH值。pH值指溶液中氫離子的總數(shù)和總物質(zhì)的量的比。酸性溶液的pH值一般小于7,堿性溶液的pH值一般大于7,中性溶液的pH值一般等于7.根據(jù)實驗分析,從全年看湖水pH值在7.56到9.96之間徘徊,在藍藻水華頻發(fā)的時節(jié),pH值都在8.10以上,尤其在最嚴重的五月,pH值達到最高值。而在別的時節(jié),pH值相對較低。從這上面我們可以看出,藻密度與pH值密切相關(guān),從某種程度可以說它們是正相關(guān)的關(guān)系,就是藻密度高的時候pH值高,藻密度低的時候pH值低。三是葉綠素a。葉綠素a是影響藍藻水華的一個重要因子。葉綠素a這一指標主要用來統(tǒng)計浮游植物生物量。在本次研究中它主要是用來衡量藻類生物量。在眾多相關(guān)因子中,葉綠素a與藻密度是最密切的,它們高度相關(guān)??梢哉f不同季節(jié)、不同階段、不同時期的藻密度都可以用葉綠素a表現(xiàn)出來。在實驗分析中,葉綠素a與藻密度相關(guān)系數(shù)高達0.9??梢娝鼈兪歉叨鹊恼嚓P(guān)關(guān)系。藻類密度與溶解氧相關(guān),、與pH值相關(guān),與葉綠素a相關(guān)。這三個指標是藍藻水華重要的相關(guān)響應(yīng)因子,進行藍藻預(yù)警可以參考著三個指標。
綜上所述,通過對南太湖入湖口進行取樣分析,發(fā)現(xiàn)了藍藻水華時空分布規(guī)律,包括季節(jié)性變化、春季和秋季為爆發(fā)期、豐水期藍藻增長趨勢變緩等,得出溶解氧、pH值和葉綠素a是藍藻水華重要的相關(guān)響應(yīng)因子。這一研究就治理太湖藍藻水華具有重要意義。
參考文獻:
[1]楊曉紅,陳江,周李,常艷春,吳建,許盈斐.南太湖入湖口藍藻水華時空分布規(guī)律及相關(guān)響應(yīng)因子分析[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2011(02):92-96.
[2]丁源,李建華,王育來,黃亮亮.東苕溪藍藻時空分布及其與環(huán)境因子關(guān)系研究[J].環(huán)境科學學報,2012(11):2820-2826.
[3]李印霞,饒本強,汪志聰,秦紅杰,張浪.巢湖藻華易堆積區(qū)藍藻時空分布的研究[J].長江流域資源與環(huán)境,2012(02):25-31.
[4]劉霞.太湖藍藻水華中長期動態(tài)及其與相關(guān)環(huán)境因子的研究[D].華中科技大學,2012.