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文档简介

湖库水生态环境质量监测技术指南(试行)国家水体污染控制与治理科技重大专项流域水污染防治监控预警主题“流域水生态环境质量监测与评价研究”课题组二零一四年六月目 录前言11 总则21.1 编制目的21.2 适用范围21.3 指导原则21.3.1 科学实用原则21.3.2 因地制宜原则21.3.3 循序渐进原则21.4 引用文件21.5 术语与定义31.5.1 湖泊 Lake31.5.2 水库 Reservoir31.5.3 水生态环境质量 Water Eco-environment Quality31.5.4 生境 Habitat31.5.5 参照状态 Reference Condition31.5.6 浮游动物 Zooplankton31.5.7 浮游植物 Phytoplankton31.5.8 叶绿素 Chlorophyll31.5.9 底栖动物 Benthic Invertebrate31.5.10 丰度 Abundance41.5.11 密度Density41.5.12 生物量 Biomass41.5.13 质量保证 Quality Assurance41.5.14 质量控制 Quality Control41.6 水生态环境质量监测要素41.6.1 要素类别41.6.2 生物类群41.7 点位布设51.7.1 一般原则51.7.2 监测点位布设方法51.7.3 参照状态确定方法61.7.4 采样层次布设方法61.8 监测频次与时间61.8.1 监测频次61.8.2 监测时间62 生境调查72.1 主要设备与仪器72.2 生境调查要素72.2.1 监测点位基本信息72.2.2 天气条件72.2.3 总体概况与环境压力要素72.2.2 湖库沿岸特征72.2.3 常规水体环境72.2.4 常规沉积环境82.3 生境状态评价82.4 记录83 浮游植物83.1 监测要素和技术要求83.1.1 监测要素83.1.2 技术要求83.2 主要设备与仪器93.2.1 野外采样93.2.2 浮游植物计数93.2.3 叶绿素a测定93.3 试剂93.3.1 样品固定93.3.2 叶绿素a测定93.4 野外采样程序93.4.1 定量样品采集93.4.2 定性样品采集103.4.3 样品的固定与保存103.4.4 标识与记录103.5 实验室分析程序103.5.1 种类鉴定及丰度测定103.5.2 叶绿素a测定124 浮游动物124.1 监测要素和技术要求124.1.1 监测要素124.1.2 技术要求124.2 主要设备与仪器134.2.1 野外采样134.2.2 浮游动物计数134.3 试剂134.3.1 样品固定134.4 野外采样程序134.4.1 定量样品采集134.4.2 定性样品采集134.4.3 样品的固定与保存134.4.4 标识与记录134.5 实验室分析程序144.5.1 种类鉴定及丰度测定145 大型底栖动物155.1 监测要素和技术要求155.1.1 监测要素155.1.2 技术要求155.2 主要设备与仪器155.2.1 野外采样155.2.2 实验室分析165.3 试剂165.3.1 样品固定165.3.2 实验室分析165.4 野外采样程序165.4.1 样品采集165.4.2 样品的固定与保存175.4.3 标识与记录175.5 实验室分析程序185.5.1 种类鉴定及栖息密度测定185.5.2 生物量测定186 质量保证与质量控制196.1 野外质量控制程序196.1.1 样品的采集196.1.2 样品的运输196.1.3 样品的保存196.1.4 采样记录196.2 实验室质量控制程序196.2.1 样品的交接与记录196.2.2 种类鉴定、计数206.2.3 数据记录206.2.5 剩余样品的处置206.2.6 资料保存20附录21- 4 -前 言我国湖泊和水库众多。然而,随着区域气候环境变化和人类活动干扰加剧,使得湖库萎缩和消亡严重、水质持续恶化、富营养化趋势逐年加剧。不仅如此,水环境质量下降所引发的生态问题也开始显现。近年来,湖库生态系统总体处于退化状态,鱼类资源大幅下降,生物多样性不断减低。目前,我国湖库的相关环境问题,已严重破坏生态系统平衡,很大程度上制约了湖库资源的可利用性和社会发展的可持续性。因此,监测并评价湖库水生态环境质量已经成为我国环境保护工作的一个重要内容。为贯彻落实党中央和国务院让江湖湖泊休养生息的要求,加强流域生态环境保护,维护流域生态系统的健康,将环境保护部关于开展流域生态健康评估试点工作的通知(环办函20121163 号)任务的成果进一步落实并推广,中国环境监测总站并编制了湖库水生态环境质量监测技术指南(以下简称“指南”),以指导我国湖库水生态环境质量的评估工作。“指南”中规定了湖库水生态质量监测开展过程中的各项基本原则、技术要求以及实施方法,包括监测目的、监测内容、分级监测、监测方法及类群的选择、点位布设、监测频率和时间的确定、采样方法的选择、野外采样、实验室分析及资料汇总等。本指南由中国环境监测总站提出。本指南由“流域水生态环境质量监测与评价研究”课题组负责起草。本指南由中国环境监测总站负责解释。湖库水生态环境质量监测技术指南(试行)1 总则1.1 编制目的根据中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定中“加快生态文明制度建设”“五位一体”的要求,为落实国家环境保护“十二五”科技发展规划、国家环境监测十二五规划,加快水生生物监测工作,推进我国水环境质量综合评价的进程,编制湖库水生态环境质量监测技术指南(试行)。1.2 适用范围本指南适用于湖泊及水库的水生态环境质量监测。“指南”中规定了湖库水生态质量监测开展过程中的各项基本原则、技术要求以及实施方法,包括监测目的、监测内容、分级监测、监测方法及类群的选择、点位布设、监测频率和时间的确定、采样方法的选择、野外采样、实验室分析等。1.3 指导原则1.3.1 科学实用原则结合湖库生态环境实际情况,遵循水生生物类群栖息及生存规律,确保监测结论客观反映水生态环境质量,为水生态质量综合评价提供科学依据。1.3.2 因地制宜原则充分考虑水域环境的自然地理条件、生物类群的时间变化特点、工作目的及人力、费用投入,选择监测类群、监测频次和时间、监测点位、采样工具及采样方法。1.3.3 循序渐进原则指南遵从先易后难、循序渐进原则,既可以为基础薄弱的从业人员提供技术指导,也可以为经验丰富的专业技术人员提供借鉴。1.4 引用文件HJ/T 52-1999 水质 湖流采样技术指导HJ/T 91-2002 地表水和污水监测技术规范HJ 493-2009 水质采样 样品的保存和管理技术规定HJ 494-2009 水质 采样技术指导HJ 495-2009 水质 采样方案设计技术规定1.5 术语与定义下列术语和定义适用于本指南。1.5.1 湖泊 Lake陆地上洼地积水形成的水域宽阔、水量交换相对缓慢的水体。1.5.2 水库 Reservoir 在湖道、山谷、低洼地有水源或可从另一湖道引入水源的地方修建挡水坝或堤堰,形成的蓄水场所;或在有隔水条件的地下透水层修建截水墙,形成的地下蓄水场所。1.5.3 水生态环境质量 Water Eco-environment Quality以生态学理论为基础,在特定的时间和空间范围内,水体不同尺度生态系统的组成要素总的的性质及变化状态。1.5.4 生境 Habitat又称栖息地,指生物的个体、种群或群落生活地域的环境,包括必需的生存条件和其他对生物起作用的生态因素。1.5.5 参照状态 Reference Condition代表水域内未受人为干扰或所受人为干扰较小的最优生物状态。1.5.6 浮游动物 Zooplankton 在水中营浮游生活的动物类群。它们完全没有游泳能力,或游泳能力微弱,不能作远距离的移动,也不足以抵抗水的流动力。淡水浮游动物主要包括原生动物、轮虫、枝角类、桡足类等类群。1.5.7 浮游植物 Phytoplankton水中营浮游生活的藻类,属于微藻类,广泛存在于河流、湖泊和海洋中。淡水浮游藻类主要包括蓝藻、绿藻、硅藻、裸藻、甲藻、金藻、黄藻和隐藻八个类群。1.5.8 叶绿素 Chlorophyll 自养植物细胞中一类很重要的色素,是植物进行光合作用时吸收和传递光能的主要物质。叶绿素a(Chla)是其中的主要色素。1.5.9 底栖动物 Benthic Invertebrate 指生活史的全部或大部分时间生活于水体底部的水生动物类群,主要包括水栖寡毛类、软体动物和水生昆虫幼虫等。为了研究方便,将不能通过500m孔径筛网的底栖动物称为大型底栖动物,将能通过500m孔径筛网但不能通过42m孔径筛网的底栖动物称为小型底栖动物,将能通过42m孔径筛网的底栖动物称为微型底栖动物。1.5.10 丰度 Abundance一个物种在一定研究范围内的数量(如个体数量或生物量),通常与密度相通用。1.5.11 密度Density取样单位的平均丰度(=总体个数/样方数)或者是单位面(体)积上的丰度。1.5.12 生物量 Biomass某一时间单位面积或体积栖息地内某个种群、类群或群落内生物体的个体数、重量或含能量。1.5.13 质量保证 Quality Assurance湖库水生生物监测的质量保证是指整个生物监测过程的全面质量管理,其目的是保证调查数据准确可靠,包括从点位布设、现场调查、样品采集、贮存与运输、实验室样品分析、数据处理全过程的质量保证。1.5.14 质量控制 Quality Control质量控制是为达到调查质量要求所采取的一切技术活动,是调查过程的控制方法,是质量保证的一部分。1.6 水生态环境质量监测要素1.6.1 要素类别主要包括:湖库水文气象基本参数湖库生境状态描述水体、沉积物重要理化参数生物参数1.6.2 生物类群主要包括:浮游植物浮游动物大型底栖动物应当根据特定的监测目的,充分考虑每个类群的特点、优势、生命周期,结合区域的环境特点,选择适合的水生生物类群。比如,较为短期的环境监测可选用浮游植物、浮游动物,较为长期的环境监测可选用大型底栖动物;监测化学水质变化(尤其富营养化)可选用浮游植物、浮游动物,评价物理生境退化则可选用大型底栖动物。结合不同生物类群的监测结果,可以综合、全面地反映环境状态,但是考虑到现场的实际采样条件以及人员、仪器的配备情况,可以在充分达到既定监测目的的前提下对监测类群酌情增减。比如,水深超过7m的湖库或者有消落带存在的水库(如,三峡水库),可放弃采集大型底栖动物。1.7 点位布设1.7.1 一般原则点位布设,取决于监测目的以及所用生物监测技术的特殊要求,需遵从以下原则:(1)连续性原则:尽可能沿用历史观测点位;生物监测点位应与水文测量、水质理化指标监测点位相同,尽可能获取足够信息,用于解释观测到的生态效应;(2)代表性原则:在监测点位采集的样品,需对研究水域的单项或多项指标具有较好的代表性;如果监测的目的是建立大范围、全面的流域生物数据网络,点位需覆盖整个流域范围;如果监测目的是客观评估点源污染的影响,则需在一定范围内进行加密监测;(3)实用性原则:在保证达到必要的精度和样本量的前提下,监测点位应尽量少,要兼顾技术指标和费用投入。1.7.2 监测点位布设方法可采用点位与断面结合的方法,设置湖库水生态环境质量监测点位。具体方法如下:(1)针对某一特定问题的专项调查,一般采用目标设计方案,或称“特定位点”设计方案,基于已知的问题或事件选择监测点位。通常,除了目标位点或范围,分别在其上、下游100m至1000m处各设置至少3个监测点位或断面。(2)湖库或区域的基线调查及环境变化趋势评估,一般采用随机选择方案,尽量均匀地在监测范围内设置点位,以便为整个区域的整体环境提供精确的环境信息。根据监测任务目标、湖库面积大小以及人员、费用配备情况,确定监测点位数量。区域性的大范围监测,涉及多个湖库,可根据每个湖库的面积设置310个点位;特定湖库的监测,则至少设置10个点位。点位布设应兼顾湖滨和湖心,如无明显功能分区,可采用网格法均匀布设。河道型或狭长型湖库,可参考河流的点位布设方法,以断面的方式设置采样点位。注意事项选择点位时,应注意以下问题:(1)应在湖库的主要出入口、中心区、滞流区、饮用水源地、鱼类产卵区、游览区等设置相应的点位;(2)如采用断面法设置点位,断面应与附近水流方向垂直;(3)峡谷型水库,应在水库上游、中游、近坝区及库层与主要库湾回水区布设断面。1.7.3 参照状态确定方法参照状态的确定是用于比较并检测环境损伤的基础,是进行生态评价的必要前提。根据评价的目的,可以采用以下两种方法来确定参照状态。(1)特定点位参照状态:是指将点源排放的“上游”作为参照状态。该类型参照状态减少了源于生境差异的复杂情况,排除其他点源和非点源污染造成的损害,可有助于诊断特定排放与损害之间的因果关系,并提高精确度。但是,该类型参照状态的有效性较为有限,不适合广域(流域及其以上范围)的监测或评价。(2)生态区参照状态:是指选择相对均质的区域内、未受干扰(接近自然状态)的点位以及生境类型作为参照状态。相对于特定点位的参照状态,生态区参照状态更适用于水域或流域范围的趋势性监测,评价资源利用损害或影响,并制定相应的水质标准及监测策略。注意事项:人类活动比较频繁的地区,很难找到没有受到干扰的点位,尤其是受到较大人为改变的系统,通常找不到合适的参照状态。这些情况下,可以借助历史数据或简单的生态模型确立参照状态,也可以根据现有的最佳状态以及环境治理目标作为参照状态。1.7.4 采样层次布设方法采集浮游植物、浮游动物样品时,需根据采样点位的水深设置采样层次。水深2m时,不分层,在表层下0.5m采集;水深为25m时,分别在表层下0.5m、底层上0.5m各采集一次;水深5m时,则在表层下0.5m处、中层以及底层上0.5m处各采集一次。另外,水深小于0.5m时,在1/2水深处采集;水体封冻时,在冰下水深0.5m处采集。1.8 监测频次与时间1.8.1 监测频次充分考虑水域环境条件、生物类群的时间变化特点、调查目的及人力、费用投入,确定调查频次和调查时间。大范围的湖流或流域环境基线调查,及长期的水质监测,第一年每季调查一次,之后可每年一次;常规监测每季调查一次;受季节性影响显著水体的变化趋势评价,通常应每月(至少每季)调查一次;专用站的采样频次与时间视具体要求而定。事故性污染物的监测频率必须考虑污染物效力的严重程度及持续时间,各类监测类群的生命周期及经过采样后的恢复能力也必须予以考虑。1.8.2 监测时间一年一次的调查,一般选择春季或秋季;季节性调查,一般选择春、夏、秋三季。监测时间的确定,既要考虑各项监测指标的变化规律,又要兼顾实际情况。需要注意的是:(1)若进行逐季或逐月调查,各季或各月调查的时间间隔应基本相同;(2)同一湖泊(水库)应力求水质、水量及时间同步采样;(3)考虑到浮游生物的日变化,监测时间尽量选择在一天的相近时间,比如上午的810时,如果无法做到,则需记录下每次实际的监测时间。2 生境调查2.1 主要设备与仪器(1)全球定位系统(GPS)(2)便携式水质分析仪(3)照相机(4)标尺2.2 生境调查要素2.2.1 监测点位基本信息记录湖泊(水库)名称、调查日期和时间,对监测点位进行编号并确定其经纬度。2.2.2 天气条件记录调查当天和近期的天气条件。2.2.3 总体概况与环境压力要素(1)流域面积:汇入湖库的来水总面积,湖库流域面积与湖库面积的比率直接影响沉积物和营养盐的沉积和停留时间。(2)土地利用:注明该水域主要的土地利用类型,以及其他非主流、但可能影响水质的土地利用类型。可考虑采用土地利用图精确标注该信息。(3)非点源污染:注明该水域分散的农业及城区排放。其他可能影响水质的危害因子包括养殖场、人工湿地、化粪池系统、矿井渗漏等。2.2.2 湖库沿岸特征(1)林冠盖度:注明开阔区与覆盖区的大体比例,可用密度计代替肉眼估测。(2)沿岸侵蚀:注明调查区域沿岸的人类干扰和土地利用状况,估测湖库沿岸受侵蚀程度。(3)沿岸组成:注明调查区域沿岸的组成成分类型,估测湖库沿岸的稳定程度。2.2.3 常规水体环境(1)温度、电导率、pH、浑浊度、溶解氧、透明度、水深:采用经过校准的便携式水质监测仪器,测量并记录每项水质参数表征值,注明使用的仪器类型和数量单位。(2)水体气味:注明调查区域内湖水的相关气味描述。(3)表层油污:描述水体表层的油污量。(4)浑浊度:若未直接测量浑浊度,根据观察,描述湖水悬浮物数量。2.2.4 常规沉积环境(1)沉积物气味:注明调查区域内沉积物的相关气味描述。(2)沉积物油污:描述调查区域内沉积物的油污量。(3)沉积物组成:观察调查区域内的沉积物组成成分;同时,注明陷入沉积物的岩石底部是否为黑色(通常指示低溶氧或厌氧环境)。2.3 生境状态评价在监测点位随机选择100m湖岸,通过目测,对评价参数进行评分。评价参数由10个指标构成,包括湖岸组成、湖滨带底质、湖岸稳定性、水量情况、湖岸形态、湖岸植被、大型水生植物、水质状况、人类活动强度、土地利用类型,评分范围为020(最高值)。将分数累加,得到最终的生境评分。为确保评价程序的一致性,评分时参照评分表(附表2)中所描述的物理参数及相应标准。进行生境状态评价时,应注意以下问题:(1)近距离观察生境特征,以便充分评价;(2)避免干扰采样生境;(3)至少由2人共同完成生境状态评价;(4)生境评价仅限于湖滨点位,湖心点位暂不考虑。2.4 记录填写湖库生境调查数据表(附表1)和湖库生境评分表(附表2)。3 浮游植物3.1 监测要素和技术要求3.1.1 监测要素主要包括浮游植物种类组成、相对丰度、叶绿素a。3.1.2 技术要求(1)采水层次:详见1.7.4。(2)采样时间:详见1.8.2。(3)种类鉴定、计数:尽量鉴定到种,至少鉴定到属,常见种必须给出种名,按种计数。(4)测定结果:浮游植物丰度的测定结果用ind/L表示,叶绿素a的测定结果用g/L表示。3.2 主要设备与仪器3.2.1 野外采样(1)25号浮游生物网:规格为200目,筛绢孔径孔径为0.064mm。(2)竖式采水器(附图1)(3)采样船(4)冷藏箱3.2.2 浮游植物计数(1)筒形分液漏斗(2)生物显微镜(3)浮游生物计数框(0.1mL)(附图2-a)3.2.3 叶绿素a测定(1)抽滤装置(2)滤膜(截留效率相当于0.7m的玻璃纤维滤膜或其他滤膜)(3)研钵或匀浆器(4)具塞离心管(5)离心机(6)分光光度计或荧光光度计3.3 试剂3.3.1 样品固定5%鲁哥氏液,或5%甲醛溶液3.3.2 叶绿素a测定(1)90%丙酮(CH3COCH3)溶液或90%乙醇(C2H5OH)溶液(2)1mol/L盐酸(HCl)溶液(3)标准叶绿素a溶液(1mg/L)(荧光分光光度法)3.4 野外采样程序3.4.1 定量样品采集使用竖式采水器进行定量采集1L水样。水深2m时,不分层,在表层下0.5m采集;水深为25m时,分别在表层下0.5m、底层上0.5m各采集一次;水深5m时,则在表层下0.5m处、中层以及底层上0.5m处各采集一次。贫营养状态水体中可酌情增加采样体积。3.4.2 定性样品采集(1)浮游植物定性样品的采集应在定量样品采集结束后进行。用国际标准的25号浮游生物网,在选定的采样点于水面下0.5m深处以每秒2030cm的速度作“”形循环缓慢拖动,拖动时间至少5分钟,以此来定性采集浮游植物。遇较大水体时,可把浮游生物网拴在船尾,以慢速拖拽,时间至少为10分钟。(2)水样采集完毕,将网从水中提出,待水滤去,轻轻打开集中杯的活栓,使水样流入样品瓶中。3.4.3 样品的固定与保存(1)固定:样品中加入5%鲁哥氏液或5%甲醛溶液进行固定;如欲分析样品中的叶绿素a,则不对样品作防腐处理。(2)保存:将样品带回实验室,常温保存;确认样品按正确方法装载,使样品不致泄漏。保存时,每隔几周检查防腐剂,必要时进行添加,直至完成种类鉴定。(注意:叶绿素样品需放入冷冻箱(冷藏、黑暗)带回实验室,保存于黑暗处,直至处理。)3.4.4 标识与记录(1)标识:将永久性标签放于样品瓶内,附以下信息:采样地点、点位编号、日期、采集人姓名、固定液类型(注意:鲁哥氏液或其他碘固定液会使纸质标签变黑)。同时,在样品瓶外侧标注采样地点、点位编号、日期与样品类型。(2)记录:在野外记录本或浮游植物现场采样记录表(附表3)中记录下湖库名称、采样位置、点位编码、采样日期、采集人姓名、采样方法及相关的生态信息。采样完成后,在浮游植物样品登记表(附表4)中记录下样品信息,方便核对。3.5 实验室分析程序3.5.1 种类鉴定及丰度测定3.5.1.1 定性分析(1)前处理:定性样品一般不做沉淀、浓缩,直接进行种类鉴定和计数。(2)种类鉴定、计数:在生物显微镜下,将浮游植物鉴定至种或属水平,并分别对各个种类的细胞或细胞单位进行计数。(注:定性分析样品仅能粗略分析其藻类丰度,精确的藻类丰度分析参考“3.5.1.2 定量分析”。)种类鉴定参考书目(建议)胡鸿钧, 魏印心. 中国淡水藻类系统、分类及生态M. 科学出版社, 2006.(3)记录:在浮游植物计数记录表(附表5)上方部分填写样品相关信息,记录下种名、细胞或细胞单位数量及相应的藻类丰度,并画出重要标本的草图。3.5.1.2 定量分析(1)前处理:在筒形分液漏斗中进行样品的沉淀、浓缩,浓缩体积可参考透明度来确定(表1)。藻类悬浮液的密度为一个视野1020个细胞时,适于鉴定和计数。将浓缩样品充分摇晃均匀后,取0.1L置于浮游生物计数框中鉴定计数。表1 依透明度确定水样浓缩体积透明度(cm)1L 水样浓缩后的水量(mL)10030505010010050305050010020301000(不浓缩)201000(稀释)(2)种类鉴定、计数:在生物显微镜下,将浮游植物鉴定至种或属水平。每个样品至少重复抽样2次,对每个种类的细胞或细胞单位进行计数。(建议种类鉴定参考书目同上)为减少工作量,每次抽样,一般不对整个计数框内的浮游植物进行全部计数,只需选取其中一部分样品计数。选取过程是一个次级抽样过程,要考虑到抽样的大小和代表性,常用行格法(“水和废水监测分析方法(第四版)”)、改良行格法、视野法。 行格法:每次抽样对计数框上的第二、五、八行共30个小方格进行计数,现已较少采用。 改良行格法:对计数框中的样品按照对角线的格进行计数,每取0.1mL样品计数5或10个小格,每次抽样可重复取样,共计数30个小格。 视野法:计数的视野数目应根据样品中浮游植物数量的多少来确定。每次抽样一般计数100300个视野,使浮游植物计数值至少在300个以上,可以先计数100个视野。如计数值太少,再增加100个,以此类推。为了使计数的视野在计数框内均匀分布,可以利用计数框上的方格或显微镜机械移动台上的标尺刻度进行辅助。计数面积可以根据显微镜的目镜视野来进行计算,用台微尺量得在一定放大倍数下的视野直径,或由所用目镜的视场直径除以物镜放大率求得视野直径,然后按圆面积计算公式(r2)求得视野面积。注意事项:失去色素的藻类细胞和残体不予以计数,未完成细胞分裂的按一个细胞计。若2次计数结果相差超过10%,则增加1次重复抽样。(3)藻类丰度换算:式中,N浮游植物丰度,ind/L;A计数框面积,mm2Ac计数面积,mm2V0水样浓缩前体积,L;Vs水样浓缩后体积,mL;Va计数框容积,mL;n浮游植物计数个数。(4)记录:在浮游植物计数记录表(附表5)上方部分填写样品相关信息,记录下种名、细胞或细胞单位数量及相应的藻类丰度。3.5.2 叶绿素a测定方法步骤参考“水和废水监测分析方法(第四版)”。4 浮游动物4.1 监测要素和技术要求4.1.1 监测要素主要包括浮游动物的种类组成、相对丰度。4.1.2 技术要求(1)采水层次与采水体积:采水层次同浮游植物采水方法(3.1.2),采水体积为1050L。(2)采样时间:同浮游植物采样时间(3.1.2)。(3)种类鉴定、计数:尽量鉴定到种,至少鉴定到属,常见种必须给出种名,按种计数。(4)测定结果:浮游动物丰度的测定结果用ind/L表示。4.2 主要设备与仪器4.2.1 野外采样(1)25号浮游生物网:规格为200目,筛绢孔径为0.064mm。(2)竖式采水器4.2.2 浮游动物计数(1)生物显微镜/体视显微镜(2)浮游生物计数框(0.1mL、1mL、5mL)(附图2)4.3 试剂4.3.1 样品固定5%甲醛溶液4.4 野外采样程序4.4.1 定量样品采集(1)使用竖式采水器进行定量采集,采水层次同浮游植物。小型浮游动物(原生动物、轮虫以及未成熟的微小甲壳动物)采水样1L;大型浮游动物(成熟的甲壳动物)采水样1050L。(2)小型浮游动物水样,可直接装入样品瓶;大型浮游动物水样,用25号浮游生物网将水样过滤后,转移至样品瓶中,并用清水冲洗浮游生物网,将所得过滤物并入样品瓶中。4.4.2 定性样品采集浮游动物定性样品的采集应在定量样品采集结束后进行,使用25号浮游生物网,方法同浮游植物定性样品采集方法(3.4.2)。值得注意的是,定性网(即,采集定性样品所使用的浮游生物网,下同)与过滤网(即,过滤定量样品所使用的浮游生物网,下同)应分别使用不同的网,并防止混用。4.4.3 样品的固定与保存(1)固定:样品中加入5%甲醛溶液进行固定。(2)保存:将样品带回实验室,常温保存。确认样品按正确方法装载,使样品不致泄漏。保存时,每隔几周检查固定液,必要时进行添加,直至样品分析。4.4.4 标识与记录(1)标识:将永久性标签放于样品瓶内,附以下信息:采样地点、点位编号、日期、采集人姓名、固定液类型。同时,在样品瓶外侧标注采样地点、点位编号、日期与样品类型。(2)记录:在野外记录本或浮游动物现场采样记录表(附表6)中记录下湖库名称、采样位置、点位编码、采样日期、采集人姓名、采样方法及相关的生态信息。采样完成后,在浮游动物样品登记表(附表7)中记录下样品信息,方便核对。4.5 实验室分析程序4.5.1 种类鉴定及丰度测定(1)前处理 沉淀法:适用于原生动物、轮虫及无节幼虫,操作方法同浮游植物定量样品的沉淀、浓缩方法。原生动物、轮虫及无节幼虫的计数可与浮游植物的计数合用一个样品。 过滤法:适用于枝角类和桡足类等个体较大、密度较低的甲壳动物。一般采用25号浮游生物网进行过滤,但避免过滤网与定性网混淆,此步骤亦可在野外采样时完成。(注意:经过25号浮游生物网过滤的水样,不能作为计数原生动物、轮虫及无节幼虫的定量样品。)(2)种类鉴定将浓缩样品彻底混匀后,吸入浮游生物计数框。在显微镜下,将样品进行鉴定至种或属。种类鉴定参考书目(建议)王家楫. 中国淡水轮虫志M. 科学出版社, 1952.蒋燮治, 堵南山. 中国动物志(节肢动物门 甲壳纲 淡水枝角类)M. 科学出版社, 1979.沈嘉瑞等. 中国动物志(节肢动物门 甲壳纲 淡水桡足类)M. 科学出版社, 1979.沈韫芬等. 微型生物监测新技术M. 中国建筑工业出版社, 1990.(3)计数 原生动物:准确吸取0.1mL样品,置于0.1mL浮游生物计数框内,在生物显微镜下全片计数。定性样品至少重复抽样5次,定量样品至少重复抽样2次。 轮虫:准确吸取1mL样品,置于1mL浮游生物计数框内,在生物显微镜下全片计数。定性样品至少重复抽样5次,定量样品至少重复抽样2次。 甲壳动物:准确吸取1mL样品,置于1mL浮游生物计数框内,在生物显微镜下全片计数;定性样品至少重复抽样5次,定量样品至少重复抽样2次。 无节幼虫:如样品中数量较少,则全部计数;如数量较多,可将过滤样品稀释,充分混匀后重复抽样35次计数。也可在轮虫样品中与轮虫一起计数。注意事项:残体以头部或尾部计数,同一种类(或同一态)的残体只能按其中一种方法计数,以数量较多者为准。(4)丰度换算式中,N浮游动物丰度,ind/L; V采样体积,L; Vs浓缩体积,mL; Va计数体积,mL; n计数所得个体数,ind。(5)记录 在浮游动物计数记录表(附表8)上方部分填写样品相关信息,记录下种名、个体数量及相应的浮游动物丰度。5 大型底栖动物5.1 监测要素和技术要求5.1.1 监测要素主要包括大型底栖动物的种类组成、栖息密度及生物量。5.1.2 技术要求(1)筛网孔径:500m。(2)种类鉴定、计数:尽量鉴定到种,至少鉴定到属,常见种必须给出种名,按种计数。(3)测定结果:栖息密度的测定结果以ind/m2表示;生物量以(g)/m2表示。5.2 主要设备与仪器5.2.1 野外采样(1)采样工具 彼得逊采泥器(附图3):开口面积1/16m2。 手抄网(直角或D形,附图4):规格为50cm(长)30cm(宽),网衣长度70cm,孔径500m。 三角拖网:边长为30cm,网衣长度70cm,孔径500m。 岩石笼(附图5):直径18cm、高20cm的圆柱形铁丝笼,笼网孔径为51cm2,底部铺500m孔径尼龙筛绢,内装规格尽量一致的卵石。 多片采样器(附图6):由环状和方形片(纤维板或瓷片)组成,在片与片之间放置间隔装置并用螺丝固定形状。(2)分样筛:500m孔径。(3)直流水泵及电瓶(如有必要)(4)采样船(如有必要)5.2.2 实验室分析(1)解剖镜(2)白色搪瓷盘(3)标准网格托盘:规格为30cm36cm,约30个网格(6cm6cm)。(4)电子天平5.3 试剂5.3.1 样品固定75%乙醇或5%甲醛溶液5.3.2 实验室分析加拿大树胶或其他折射率高的介质5.4 野外采样程序5.4.1 样品采集可以根据监测点位的实际情况以及投入的人力物力来选择适宜的大型底栖动物采集工具和相应的采集方法。底质以淤泥为主的平原湖库,可采用彼得逊采泥器进行采集;底质以砂砾(甚至碎石)为主的湖道型湖库(或其他类型湖库),用彼得逊采泥器效果不佳,可采用手抄网进行采集。此处优先推荐天然基质采样,如果环境条件不适于天然基质采样,可以选择人工基质;另外,如果监测的目的仅是为了评价化学水质而非物理生境,也可以采用人工基质。5.4.1.1 天然基质法彼得逊采泥器(1)使用彼得逊采泥器采集底泥,每个监测点位至少取2个重复位点,每个重复位点采集2斗,如遇硬质底泥,则在相同断面内更换软质底泥点进行采样。(2)将采集的样本用500m孔径分样筛去除泥砂,当泥砂量大时,可采用大型分样筛和直流水泵进行淘洗,挑出其中的大型底栖动物样品。具有典型生态意义的样品,应拍照、观察并记录。(3)采样结束后,可将样品按个体大小、软硬分别装瓶(避免损坏),贴上标签。检查筛网上的残余物,用清水冲洗干净。5.4.1.2 天然基质法手抄网(1)沿着湖岸选择100米范围(水深不超过1m),并在其中等距设置10个重复采样位点。每次采样,固定抄网位置,网口面朝水流方向,用足尖、足跟搅乱抄网向上0.5m范围内的底质。如遇较大的石块,可用手捡起,剥离其上附着的生物。每采集23次,在流水中冲洗网中采集到的样品。如果出现网眼堵塞的情况,将网内采集到的样品丢弃,重新在该重复位点附近其他位置采集样品。如果水流较缓或水深较深,可以采用拖曳方式按“弓”字形采集湖底底质,采集厚度为10cm,每个重复位点的采集距离为0.5m。另外,如果采样位点有大型水生植物,也可以用拖曳方式在植物根茎上采集。(2)将采集的样本用500m孔径分样筛去除泥砂,当泥砂量大时,可采用大型分样筛和直流水泵进行淘洗,挑出其中的大型底栖动物样品。具有典型生态意义的样品,应拍照、观察并记录。(3)采样结束后,可将样品按个体大小、软硬分别装瓶(避免损坏),贴上标签。检查抄网上的残余物,用清水冲洗干净。5.4.1.3 人工基质法岩石笼或多片采样器(1)将人工基质笼放入监测点位的水底,每个点位至少2个放置点,每个点至少放置2个人工基质。(2)2周后,将人工基质笼从水底取出,用500m孔径分样筛去除泥砂,挑出其中的大型底栖动物样品。具有典型生态意义的样品,应拍照、观察并记录。(3)将样品按个体大小、软硬分别装瓶(避免损坏),贴上标签。检查筛网上的残余物,用清水冲洗干净。5.4.2 样品的固定与保存(1)固定:样品中加入75%乙醇或5%甲醛溶液进行固定。(2)保存:将样品带回实验室,常温保存。确认样品按正确方法装载,使样品不致泄漏。保存时,每隔几周检查固定液,必要时进行添加,直至样品分析。5.4.3 标识与记录(1)标识:将永久性标签放于样品瓶内,附以下信息:采样地点、点位编号、日期、采集人姓名、固定液类型。同时,在样品瓶外侧标注采样地点、点位编号、日期与样品类型。(2)记录:在野外记录本或大型底栖动物现场采样记录表(附表9)中记录下湖库名称、采样位置、点位编码、采样日期、采集人姓名、采样方法及相关的生态信息。采样完成后,在大型底栖动物样品登记表(附表10)中记录下样品信息,方便核对。5.5 实验室分析程序5.5.1 种类鉴定及栖息密度测定(1)标本整理:对样品进行重新分类、装瓶,并更换固定液。摇蚊的幼虫和蛹以及寡毛类个体,应当用合适的介质(如,加拿大树胶)封在玻片内,再进行观察和鉴定。(2)种类鉴定:在解剖镜下,对采集到的样品进行种类鉴定,分类完毕尽可能按种分别装瓶。种类鉴定参考书目(建议)国家环保局. 水生生物监测手册M. 东南大学出版社, 1993.中国科学院. 中国经济昆虫志M. 科学出版社, 1997.Morse J.C.等. Aquatic insects of China Useful for Monitoring Water QualityM. 河海大学出版社, 1994.周长发. 中国大陆蜉蝣目分类研究D. 南开大学, 2002.齐钟彦等. 中国动物图谱M. 科学出版社, 1985.刘月英, 张文珍等. 中国经济动物志M. 科学出版社, 1979.周凤霞, 陈剑虹. 淡水微型生物与底栖动物图谱M. 化学工业出版社, 2011.(3)计数:以种为单位,对样品进行计数。易断的环节动物等按头部计数;软体动物的死壳不计数;数量较多、无法全部计数时,可使用标准网格托盘,随机抽取其中一部分计数,换算。(4)栖息密度换算:实测个体总数量除以采样总面积,即可得该种类的栖息密度(ind/m2)。(5)记录:在大型底栖动物计数记录表(附表11)上方部分填写样品相关信息,记录下各个种类的种名、相应的个体数量及栖息密度。5.5.2 生物量测定(1)称重:鉴定、计数结束后,将标本从瓶中取出,放在吸水纸上,吸去体表水分,进行称重。(2)生物量换算:实测总重量除以采样总面积,即可得该种类的生物量(g/m2)。(3)记录:在大型底栖动物计数记录表(附表11)中记录下各个种类的实测重量以及换算的生物量。6 质量保证与质量控制6.1 野外质量控制程序6.1.1 样品的采集(1)制定合理的采样操作程序,在确定的采样时间、采样点、采样层次,用符合质量要求的统一设备采样,采水量或采泥量尽量保持一致,以保证采集的样品具有代表性和可比性。(2)保证所有野外设备处于良好的运行状态,须制定一项常规检查、维护及/或校准的计划,以确保野外数据的异质性和质量。(3)合理安排各类生物样品采集顺序,尽量避免生物类群在采集前受到较大扰动。(4)正确填写样品标签,包括样品编号、日期、水体名称、采样位置以及采集人姓名。(5)及时清洗所有接触过样品的采样设备,并仔细检查,防止采样污染。(6)及时在现场处理样品。受生物活动影响,随时间变化明显的项目应在规定时间内测定。6.1.2 样品的运输(1)必须根据采样记录或登记表核对清点样品,以免有误或丢失。(2)样品运输中贮存温度不超过采样时的温度,必要时需准备冷藏设备。(3)运输中应仔细保管样品,以确保样品无破损、无污染。应避免强光照射及强烈震动。(4)样品的运输尽量迅速。6.1.3 样品的保存按照要求分别保存各类样品,保存时,每隔几周检查固定液,必要时进行添加。6.1.4 采样记录除了样品相关信息,采样时间、地点、水温、气温、水文、植被等也应有详细记录,确保样品数据的完整性。6.2 实验室质量控制程序6.2.1 样品的交接与记录(1)样品交接时,应办理正式交接手续,由接收样品的工作人员记录其状态,检查是否异常或是否与相应检验方法中描述的标准状态有所偏离。(2)实验室应建立送检样品的唯一识别系统,以保证任何时候的样品识别不会发生混淆。6.2.2 种类鉴定、计数(1)新种、新记录种必须留出典型、完好的样品制作标本,永久保存。(2)样品鉴定完毕后,随机抽取10%样品,由专业分类学专家检查,确保分类的准确性。(3)实验室应当保存并更新相关的分类学文献。(4)样品需由2名工作人员重复计数。6.2.3 数据记录记录实验室分析过程中所取得的相应数据,分析测试项目还应记录下测试条件、测试方法、QC报告(空白、重复、标样、校正),并描述如何从原始数据到最终结果报告的过程、数据转换步骤。数据记录表须有记录人、校对人签字。6.2.5 剩余样品的处置现场分析剩余样品不保存;实验室分析剩余的生物样品至少保留4个月以上,有条件的实验室可长期保存。6.2.6 资料保存基础分类学参考文献文库是藻类、大型底栖动物鉴定中必不可少的辅助工具,应按实验室需求购买、收集和保存。附 录表1 湖

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