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长三角地区底栖动物耐污生物指数bi水质分级标准研究

2023-01-01 19:27编辑: www.jxszl.com景先生毕设
长江三角洲地区是我国人口稠密、水文资源丰富、经济发达的地区,区位优势明显。鉴于生物水质监测的诸多优越性如可综合各因素反映水质清洁-污染状况,加之考虑到利用底栖动物耐污性的差别的可行性,设计了通过严格设置取样点采集样本并鉴定分类底栖动物,随后根据不同分类单元耐污值(参照Hilsenhoff经验值和长三角地区试验值)计算出BI值的方式对水质进行生物监测。紧接着采用75%分位数法(无干扰参照点)和5%分位数法(全部点)两种评级标准对水质等级标准划分为五等级最佳、清洁、中等、一般和污染。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 研究区域概况 2
1.2 野外采样2
1.2.1 采样工具2
1.2.2 采样点选取要求2
1.2.3 底栖动物生物样采集3
1.2.4 水质理化性质监测及水样采集3
1.3 实验室处理 3
1.4 BI指数3
1.5 数据来源3
1.6 参照点的选择3
1.7 统计学方法确定两种评级基准4
1.7.1 参照点75TH分位数4
1.7.2 全部点位5TH分位数4
2 结果与分析4
2.1 数据处理4
2.2 BI指数水质分级标准可靠性测试4
2.3 季节性变化稳定性测试5
3 讨论 5
3.1 耐污值存在地域性差异6
3.2 BI指数水质生物评价时的季节性问题6
3.3 水质等级数的确定6
致谢6
参考文献6
长三角地区底栖动物耐污生物指数BI水质分级研究
引言
底栖动物,又称底栖无脊椎动物,是指生活史的全部或大部分时间生活于水体底质内或之上的水生动物群,是河流水生态系统的重要组成成分,在维持水生态系统的平衡中起着十分重要的作用[1]。通常将不能通过0.5mm孔径的底栖动物称为大型底栖动物。
目前在国际上,大型底栖无脊椎动物是 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: *351916072
水质生物评价中应用最为广泛的生物之一。正是因为底栖动物的种类繁多、分布广泛、生活周期长,活动场所较为固定、易于采集和辨认[2,3],对不同污染物的敏感性差异较大的特点,而且,它们在水生态系统的物质循环和能量流动中起着重要作用,才日益受到水生生态学者关注,从而作为水质评价的重要参考对象。
基于底栖动物耐污值[4]的方法评价溪流生态系统的水质情况已成为常用的方法。耐污值反应的是水生生物对水污染程度的敏感性。这种敏感性又是对水体各种干扰因子的综合反应,不同于毒性试验中生物对某一种化学物质的反应,敏感性大小的测定,只能通过野外调查数据才能得到[5]。生活于各种类型水体中的大型底栖无脊椎动物不仅受到污染物影响,还受到诸如水文(水深、流速、流量)、物理环境(温度、底质组成(性质、颗料大小等))和生物因素(水生植物和捕食性天敌等)的影响[6]。要使耐污值能够真正反应水生生物对水污染的敏感程度,同时又能体现出不同生物之间耐污能力的差异,资料的来源(生态区或动物地理区)、数量和全面性(5水质级别都有,且分布均匀)是很重要的。本研究采用已有耐污值的同时,重新校正了个别分类单元的耐污值[7]。
本文采用BI指数的方法评价受有机污染后的水体水质。它由Chutter[8](1972)最先提出并应用于水质有机污染评价。最初,Chutter提出BI指数是基于以下三种假设:
无污染水体(溪流及河流)的底栖动物区系组成是可定义的;
在遭到有机污染物影响后,底栖动物的区系组成的变化时可预测的;
有机污染情况越严重,底栖动物区系组成的变化越大。
1988年,美国的Hilsenhoff [9](1982)在Chutter的基础上,将分类水平从属、种级别统一成科级,改进为科级水平生物指数(FBI,Family Biotic Index)。如今,BI指数仍旧是美国水质生物评价体系中最常用的生物指数之一。
BI生物指数既考虑不同种类的耐污能力的差异,又考虑种的个体数,增加了评价的准确性[10],目前我国还只是参照北美水生昆虫学家提出的8目70余科的经典忍耐值,并加以改进从而适合我国的水体类型[11]。BI生物指数既考虑不同种类的耐污能力的差异,又考虑种的个体数,增加了评价的准确性。目前,底栖动物耐污值是生物对外界各种污染因子(物理和化学)的忍耐力[12,13],已不再局限于单一的有机污染因子,所以Bl指数可用以评价各种污染因子引起的水质变化。
1材料与方法
1.1研究区域概况
长江是我国南方主要河流,在其入海的地方,由于长江和钱塘江河水所含的泥沙不断淤积,沧海桑田,历经千万年,而终于形成的低平的大致成三角形的陆地即长江三角洲地区。该地区属于亚热带季风气候区,雨热同期,最为明显的是每年6、7月份的梅雨季,潮湿闷热[14]。长三角地区流域面积广,地势低平坦荡,河网如织,湖荡众多,江河湖海相互联通,是我国最大的河口三角洲,具有人口稠密、城市群庞大的特点,由于近些年城镇化和工业化的的发展,长三角地区的经济飞速发展。然而,随着近年不断的人为的干扰,不断加剧农业的活动和工业的污染对长三角流域的水质胁迫越来越严峻[2]。
1.2野外采样
1.2.1 采样工具 手网(handle net):1m×1m,40目尼龙纱;D形抄网:0.3m宽,40目尼龙纱;索伯网(Surber net):0.093m2,40目纱;白瓷盘。多参数水质监测仪(HANA HI991301)、测距仪、流速仪和250ml取样瓶若干。
1.2.2 采样点选取要求 从国家科学数据平台上获取该溪流域研究区域的LANDSAT TM影像及 GDEM数字高程模型,在ArcGis 9.3及遥感软件ENVI4.8中提取研究区域的水系图和土地利用分类图,并利用MWD(MultiWatered Delineation Tool, Barbour M T et al. 1999)[15]工具手动提取每个点位的流域面积,在此基础上计算各个亚流域的土地利用比例,并布设采样点。采样前根据ArcGis获得的数据进行初步选择,然后到实地作详细调查,弄清采样区域的地形地貌、植被覆盖、污染状况、人口密度等情况,在调查的基础上,根据研究的目的、溪流的具体情况,对采样点进行筛选,确定采样点的数目及具体的位置。点位设计:
1.选取人为干扰较少的支流(亚流域内城镇用地都在5%以下,森林用地都在90%以上);
2.溪流汇合处要设点(紧挨着汇合口);
3.布点所在的溪流常年要有水;
4.单个独立亚流域中,面积最小的那一个为依据,然后对支流流域面积大于我们所规定的最小流域面积1.5倍以上的支流,再增加相应的样点,小于1.5倍的就在汇合处上游(50米以上)设一个采样点即可[16]。根据以上原则及实地考察后共采集了489个点位,后期在进行实验室处理时筛选掉取样点生物样本数少于200头的取样点,最终实际处理样点数为394。
1.2.3 底栖动物生物样采集 参照王备新[17](2003)等的方法,用D形网在<1.5m深的河岸区用扫网法采集,每个样点在100m长的采集区域内划分为静水缓流区和急流区,按样点内各种小生境如水草、静水区、流水区以及底质组成出现的比例分配小样方数,小样方面积为0.3×0.3㎡。所采标本在网内清洗后倒入盛有清水的白瓷盘,直接在野外用40目钢筛筛选,再将小样方的标本合在一起,并用5%10%的福尔马林液固定保存以便带回实验室完成进一步鉴定统计工作。

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