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第一章利用水生生物群落监测水体污染第一节水生生物监测断面的布设一、水生微生物监测断面布设的原则

水生微生物监测断面的布设,应在对所监测区域的自然环境和社会环境进行调查研究的基础上根据不同的监测目的,根据以下原则进行布设。

1.断面要有代表性

根据调查计划方案的目的要求,选择具有代表性的水域布设断面,以获得所需要的代表性样品。2.与水化学监测断面布设的一致性

尽可能与水化学监测断面相一致,以利于时空同步采样,获得相互比对的数据,更全面地评价水环境质量及生态状况。3.断面布设要考虑水环境的整体性

水生微生物监测断面布设要有整体观点,从一条河流(河段),一个湖泊的环境总体考虑,以获得反映一个水体的宏观总体数据,以满足对水体环境综合评价分析的需要。4.断面布设的经济性

断面布设方案提出后,要进行优化验证,以期用最少的断面和人力、物力,获得具有最大效益,并有代表性的数据。同时,要尽可能布设在交通方便、采样安全的地段,以保证人身安全和样品的及时运输。5.断面布设的连续性

环境监测断面的布设,不仅要考虑反映环境生态现状的需要,而且要考虑长期的趋势分析研究的需要,要为观测环境质量变化趋势、评价环境效益、强化环境管理服务。因此,为获得长期的连续的,并具有可比性的数据,断面布设一经确定,就不能随意改动。4河流:根据长度,至少设上(对照)、中(污染)、下游(观察)三个断面;采样点数视水面宽、水深、生物分布特点等确定。湖泊(水库):入湖(库)区、中心区、出口区、最深水区、清洁区等处设监测断面

二、布点方法生物群落法浮游生物监测法着生生物监测法PFU法底栖动物监测法法测监物生游浮第二节定义:浮游生物(plankton)是指随波逐流地生活在水体中的微型生物。它包括浮游植物(phytoplankton)和浮游动物(zooplankton)两大类。在淡水中,浮游植物主要是藻类,它们以单细胞,群体或丝状体的形式出现。浮游动物主要包括原生动物、轮虫、枝角类和桡足类。浮游生物是水生食物链的基础,在水生态系统中占有重要地位。很多浮游生物对环境的变化非常敏感,可作为水质状况的指示生物。而且浮游生物分布广,取材比较方便,所以在水污染调查中,浮游生物常被列为主要的研究对象之一。游生物浮PartOne1PartThree3PartFour4PartTwo2采样样品固定样品浓缩样品保存浮游生物的测定结果报告浮游生物:随波逐流的生活在水体中的微型生物。浮游生物浮游植物:浮游动物藻类原生动物轮虫枝角类、桡足类一、采样一、采样工具(一)采样工具1.浮游生物网

浮游生物网有两种类型,即定性网和定量网。PartOne1定性网定量网定量网与定性网的区别在于,定量网的前端有两个金属环(图2-2),两环之间有一圈帆布称为附加套,其作用在于减少浮游生物的流失。除此之外,定量网的网身比定性网长些,网口略小些,其它材料都与定性网相同,定量网也有两种规格,见表2-2。1-金属环,2-帆布;

3-筛绢;4-帆布;5-浮游生物集中杯;6-活栓1-金属环;2-帆布,3-筛绢,4-帆布;5-浮游生物集中杯;6-活栓

定性网型号小

型中

型网口直径(cm)2540圆维体侧面动线长(cm)55100集中杯直径(mm)3.5~46表2-1

定性网的类型定量网型号小

型中

型网口(上环)直径(cm)10.820附加套圆锥体侧面动线长(cm)1538~40圆维体侧面动线长(cm)40100大环直径(cm)2540集中杯直径(mm)46表2-2定量网的类型

2.采水器采水器系由金属、塑料或有机玻璃制成的盛水器,具有一定的容积,有的可自动关闭。采水器种类很多,而且也没有统一起来。常用的有以下几种:(1)瓶式采水器瓶式采水器又叫采水瓶,是用容量为l升的广口瓶制成的。(2)水生-81型有机玻璃采水器此采水器为圆柱形,由有机玻璃制成(图2-3)。此采水器的上下底面均有活动门,使用时先夹住出水口橡皮管,将采水器沉入水中,活动门则自动打开,水即自动进入,沉入哪一层就采哪一层的水样。图2-3有机玻璃采水器1.进水阀门2.压重铅圈3.温度计4.溢水门5.橡皮管3.透明度盘透明度盘是一直径20cm的圆形铁盘,上面依中心平分为四个部分,以黑白漆相间涂漆,下面中心有一铅锤(图2-4)。用时,将盘在背光处放入水中,逐渐下沉,至刚好不能看见盘面的白色时,记取其深度就是水的透明度。观察须反复2~3次,透明度以厘米为单位。图2-4透明度盘采样PartOne1(二)采样层次(深度)1.江河:可不分层采样,在水面下0.5m左右采样即可。2.湖泊、水库(1)水深不超过2m,一般可仅在表层(0.5m深处)取样,(2)深水水体,要分层

采样PartOne1(三)采样方法及采样量1.定性样的采集在水面下0.5m处画时间为

5~10分钟

2.定量样的采集(1)藻类、原生动物、成熟甲壳动物(2)距水底0.5米处,所采水样的体积可按下列公式推算出来。水样体积=r2×H,式中r为网口半径,H为拖取的深度。

采集对象采样量(升)藻类1~2原生动物1~5成熟甲壳动物10~50采样PartOne1(四)采样频率

一般常规生物监测,每年采样应不少于两次,一般在春秋两季进行,若要了解浮游生物周年的变化,则一年四季都要采样,特殊需要,则根据具体情况增加采样次数。采样要尽量在晴朗无风的天气进行。(藻类、原生动物和轮虫)鲁哥氏(Lugo1s)(KI60g溶于200mL蒸馏水中,加I240g,溶解后,加蒸馏水至1000mL)固定,一般1000mL水样加15mL鲁哥氏液。(枝角类和桡足类)4%的福尔马林(福尔马林4mL,甘油10mL,水86mL)或70%酒精固定,一般l00mL水样加4~5mL福尔马林溶液。如先用福尔马林溶液固定48小时,再转入70%酒精中保存效果更好。二、样品的固定、浓缩和保存PartTwo2

水样采集之后,除留着进行活体观察的样品(这样的样品不应太浓,不应完全充满容器,应避免日光照射,放在背光处,可不封闭瓶口,并应在3小时内镜检)外,其它定性、定量样品,都应马上加固定液固定,以免标本变质。

沉淀法定量样品经固定后,还要进行浓缩,浓缩常用的方法是沉淀法。即将固定好的定量样品倒入沉淀器中,如无沉淀器可用烧杯或大体积(1000mL)分液漏斗代替,沉淀24~48小时。沉淀中途可轻轻摇动沉淀器一次,使粘在器壁上的生物脱落下沉,然后用虹吸管(橡皮管,内径3~5mm左右)小心缓慢地抽掉上层清液,一般以吸完980mL上清液需20~30分钟为宜。另外,也可将定量样品用滤纸、筛绢或滤器过滤浓缩,然后定容至30mL。还可以通过过滤或离心的方法浓缩水样。图2-5浮游生物浓缩装置定性:将样品分类鉴定,以确定其中的种类组成载玻片、显微镜、麻醉剂(1%硫酸镉、水合氯醛、酒精等)定性哦(一)定性测定鉴定时,吸取一滴样品放在载片上,置显微镜下进行观察。某些生物活动过快,可在载玻片加上适量的低浓度麻醉剂,如1%硫酸镉、水合氯醛、酒精等,也可在载玻片上加少许棉纤维,以阻止其活动。最后将所观察到的种类分门别类地记录下来。一个样品要多做几张装片进行观察,以确保样品中的种类都能观察到。1.计数框及其使用(计数框的容量有0.1mL、1mL、5mL和8mL四种)

1.1塞奇威克一拉夫脱计数框(简称S-R计数框)

长:50mm,宽20mm,深1mm,总面积为1000mm2,总体积为lmL。

1.2网格计数框长20mm,宽20mm,深0.25mm,总面积为400mm2,总体积为0.1mL,计数框的底部刻有100个均等的方格。2.显微镜的校准3.计数个体计数仍是目前常用的浮游生物定量方法定量哈计数方法方法方法呢(二)定量测定定量测定主要是计数所采集的定量样品中浮游生物的数量,也可进行容量(体积)或重量的测定4.计数方法(1)长条计数法:利用此方法时,首先将目测微尺放入目镜中,然后用台测微尺去校目尺的长度,再用S-R计数框计数,以目测微尺的长度作为一个长条的宽度,从计数框的左边一直计数到计数框的右边称为一个长条。浮游生物数/mL=式中C--计数的浮游生物数;L--一个长条的长度,也就是计数框的长度(mm);W--一个长条的宽度,即目尺的长度(mm);D--一个长条的深度,即计数框的深度(mm);S--计数的长条数。(2)视野计数法:先用台测微尺测出显微镜视野的直径,然后算出视野的面积,再用S-R计数框或网格计数框计数。计数时以视野为单位计数。其计算公式为:式中C--计数的生物个数;V1--由1升水浓缩成的样品水量;V2--计数的样品水量。浮游生物数/mL=(3)网格计数法:如用网格计数框,可采用网格计数法。如浮游生物密度不大,可将框内生物全部数出,密度大时,可利用计数框上的刻度,计数其中的几行(如2、5、8行)。其计算公式为:浮游生物数/升=式中C--计数的生物个数;V1--由1升水浓缩成的样品水量;V2--计数的样品水量。利用指示生物进行评价利用多样性指数和各种生物指数进行评价利用藻类各类群在群落中所占比例进行评价duang~duang~PartFour4四、结果报告浮游生物调查后,整理出各类群的种类和数量的数据,如何利用这些数据来说明水体受污染的程度或污染消除的状况,目前尚无统一的表达方式,常用的有以下指标。(一)利用指示生物进行评价

由于各种污染程度不同的水体有其特有生物的存在,因此,可以利用各种水体中特有生物和敏感生物在水体中的出现情况来反映水质状况。1.多污带种类浮游球衣菌(Sphaerotilusnatans)白色贝日阿托氏菌(Beggiatoaalba)螺旋鱼腥藻(Anabaenaspiroides)方胞螺旋藻(Spirulinajenneri)铜绿微囊藻(Microcystisaeruginosa)小颤藻(Oscillatoristenuis)(多污-a中污)绿色裸藻(Euglenaviridis)(多污-a中污)镰形纤维藻(Ankistrodesmusfalcatus)蛞蝓变形虫(Amoebalimax)污钟虫(Vorticellaputrina)2.-中污带种类巨颤藻(Oscillatoriaprinceps)小球藻(Chlorellavulgaris)瓜形膜袋虫(Cyclidiumcitrullus)转轮虫(Rotariarotatoria)椎尾水轮虫(Epiphanessenta)台氏合甲轮虫(Diploisdaviesiae)3.-中污带种类美丽网球藻(Dictyosphaeriumpulchellum)绿草履虫(Paramoeciumbursaria)剪形臂尾轮虫(Brachionusforficula)迈压三肢轮虫(Filiniamaior)前额犀轮虫(Rhinoglenafrontalis)短尾秀体溞(Diaphanosomabracyurum)(中污-寡污)溞状溞(Daphniapulex)(中污一寡污)多刺裸腹溞(Moinamacrocopa)沟渠异足猛水溞(Ganthocamp

4.寡污带种类冰岛直链藻(Melosiraislandica)圆筒锥囊藻(Dinobryoncylindricum)舞跃无柄轮虫(Ascomorphasaltans)叉爪单趾轮虫(Monostylafurcata)二突异尾轮虫(Trichocercabicristata)对棘同尾轮虫(Diurellastylata)无常胶鞘轮虫(Collothecamutabilis)脆弱象鼻溞(Bosminafatalis)锯尾球果溞(Streblocerusserricaudatus)(二)利用多样性指数和各种生物指数进行评价多样性指数和各种生物指数在水质的生物学评价中早就被应用,如Shannon-wiener多样性指数,硅藻生物指数等。(二)利用藻类各类群在群落中占比例进行评价藻类各类群在群落中占比例也往往作为污染的指标。绿藻,蓝藻数量多,甲藻、黄藻和金藻数量少污染的象征反之绿藻,蓝藻数量少,甲藻、黄藻和金藻数量多水质的好转轮虫用Margalef多样性指数和QB/T值反映污染状况香农一威勒(Shannon-Wiener)多样性指数ni—第i种生物的个体数或密度(ind/m2)N--生物的总个体数或总密度(ind/m2)

s--生物的种类数

d=0~1严重污染d=1~2

中等污染d=2~3

轻度污染d>

3水体清洁

ThankYou!第三节着生生物监测法着生生物:也称周丛生物,指生长在浸没于水中的各种基质表面上的微型生物群落。如:水中的石头、棒桩、船身、大型水生植物等都是周从生物可附着的基质。周从生物包括:细菌、真菌、藻类、原生动物、轮虫等微型生物,着重研究的是硅藻。可用着生生物指示水体污染程度,在河流中应用效果最佳,亦可在湖泊和水库中以及氧化塘中应用。一、采样方法使用人工基质采样优点:能随意放置,表面均匀,而且能控制表面的类型、面积和方向。1、人工基质采集着生生物的人工基质:载玻片(如硅藻计)、聚酯薄膜和PFU(聚氨酯泡沫塑料块)硅藻计:一个可固定载玻片(26mm×76mm)的固定架、浮子、载玻片、重锤及尼龙绳等部分,前面有挡水板以固定水流和阻挡杂物,可在江河等流水中使用。聚酯薄膜采样器:是用0.25mm厚的透明、无毒的聚酯薄膜作基质,规格4mm×40mm,一端打孔,固定在浮子上,浮子下端束上重物作为重锤。采样时,将人工基质固定在水中,一般在水面下5-15cm,以人工基质收到合适的光照为宜,在河流中避开急流和旋流。放置时间14天。2、天然基质水中的动物、大型植物、石块、木块都是天然基质,从中可采到大量的着生生物。此方法采样方便、经济实用,实际监测中采用较多,但采样面积不够准确,所以,一般用来进行定性测定。二、样品的处理与保存三、种类鉴定和计数四、PFU微型生物群落监测法微型生物(Microbialcommunity):是指水生态系统中显微镜下才能看见的微小生物,主要是细茵、真苗、藻类和原生动物,此外也包括小型的后生动物,如轮虫等。它们占据着各自的生态位,被此间有复杂的相互作用,构成一特定的群落,称之为微型生物群落(Microbialcommunity)。群落生境(Communityhabitat):不同的解落生活在不同的生境中,不同的生境有不同的群落。PFU微型生物群落随采样点的不同生境而异。分类单元:以形态差异为主的分类学上的种(Species),无法确定个别种的学名时,可用属(Genus)、科(Family)或类群(Group)代替,只需把形态不同的种类分清。当某一自然基质或人工基质在水体中开始出现时,一些微型生物即会在这种基质上进行群集,在不断群集的同时,也会有已经群集在基质上的种类离开基质,因此,在基质上的种类,就有一个群集和消失的问题,当群集速度曲线和消失速度曲线交叉时,基质上的种数达到平衡,这时,基质上的群落将保持一定的稳定性,对周围环境也具有一定的自主性。群集过程是根据MacArthur-wilson岛屿生物地理平衡模型理论:式中:Si——t时的种数;Seq——平衡时的种数;G——常数(斜率);在环境条件相似的水体中,微型生物在基质上的群集达到平衡时,在不同地区基质上的种群组成有可能有明显差异:同一水体,在不同季节,微型生物在同一基质上的种群组成也有可能有明显差异。但是不论是在前一种情况还是后一种情况,只要基质上的群集已进入平衡状态,基质上种类数总是明显相似的。与此同时,水体的环境条件一旦发生改变,微型生物在基质上的群集达到平衡后,其种类数也会明显不同。Cairns等人根据上述原理,于1966年提出了利用聚氨酯泡沫塑料块(polyureethanefoamunit,PFU)作为人工基质,以微型生物在PFU上的群集速度对水体进行评价的方法,即PFU法。微型生物群落监测方法(PFU法):——是应用聚氨酯泡沫塑料块(Polyurethanefoamunit)作为人工基质收集水体中的微型生物群落,测定该群落结构与功能的各种参数,以评价水质。微型生物群落在水生态系统中客观存在。用PFU浸泡水中,曝露一定时间后,水体中大部分微型生物种类均可群集到PFU内,挤出的水样能代表该水体中的微型生物群落。

通过分析集群速度和种类,用于氧化塘水体污染的评价和分析。

是指用聚氨酯泡沫塑料块采集水域中微型生物和测定其群集速度和种类来监测和评价环境质量状况的一种方法。一、PFU微型生物群落的特性1、符合MacArthur-wilson岛屿生物地理平衡模型沉入水体,达到平衡(两周-四周)(PFU)作为人工基质结果表达将PFU水分挤至烧杯、显微镜观察

根据水环境条件确定采样时间,一般在静水中采样约需四周,在流水中采样约需两周;采样结束后,带回实验室,把PFU中的水全部挤于烧杯内,用显微镜进行微型生物种类观察和活体计数。

Cairns首次使用聚氨酯泡沫塑料块(PolyurechaneFoamUnit,简称PFU)采集水体微型生物群落;根据生物地理平衡模型及微型生物在PFU上群集的过程,提出了3个功能参数:平衡时的物种数量Seq;群集曲线的斜率(或称群集常数)G;达到90%Seq所需要的时间T90%。如果环境受到污染影响,原来的平衡遭到破坏,这3个参数将发生改变。因此,利用微型生物在PFU上的群集过程中3个参数的变化,可以评价水质和监测水污染。已证明原生动物(包括植物性鞭毛虫、动物性鞭毛虫、肉足虫和纤毛虫)在群集过程中符合生态学上的MacArthur-Wilson岛屿区域地理平衡模型。PFU微型生物群落参数的变化在不同的水质范围内具有不同的行为:污染较轻的情况下,随着污染加重,集群速度G、平衡时的物种数Seq都会增大,达到90%Seq的时间T90%将缩短。从生态学观点看,此时营养水平适合大多数原生动物的生长,因此,种类多.但随着污染程度进一步加重,平衡时物种数Seq会减少,达到90%Seq所需时间T90%将延长,集群速度G也减小。从生态学观点看,重污染和严重污染已超出大多数原生动物的耐受限度,在这恶劣的环境中,大多数种类不能耐受而消失。2.岛屿的大小直接影响群集的种数随着生境范围的增加,群集的种数也增加,但到一定程度时,进一步增加生境范围时,其种数的比例就要下降。原生动物群集的种数和PFU大小的对数成直接相关,最合适的PFU大小5cm×7.5cm×6.5cm3.原生动物群集过程反映出群落类的调节机制4.微型生物的食物网底栖动物:指生活在水体底部,不能通过40目(每孔0.793mm)分样筛的大型无脊椎动物。环节动物:水蚯蚓软体动物:螺类、蚌类节肢动物:水生昆虫第五节底栖动物监测法(一)采样

1.采样点2.采样工具及采样方法

(1)采样工具

彼德逊采泥器:

每次采集面积为1/16米2或1/40米2

适于采集泥砂和淤泥等松软底质,可采集定性样和定量样人工基质篮式采样器

主要应用于河流及溪流中,可采集定性样和定量样河流:根据长度,至少设上(对照)、中(污染)、下游(观察)三个断面;采样点数视水面宽、水深、生物分布特点等确定。湖泊(水库):入湖(库)区、中心区、出口区、最深水区、清洁区等处设监测断面

其他工具

铁铲、手抄网、三角拖网筛选工具

适于采集采集定性样品40目分样筛、白色磁盘

(二)样品的处理和保存

洗净拣选固定保存固定液:

1.螺、蚌:用70%的酒精固定,4~5天后再换一次酒精即可

2.昆虫幼虫及甲壳动物:可放入小瓶中用50%酒精固定,再转入70%的酒精中封存。

3.环节动物的水蚯蚓、蛭类:应先麻醉,使其呈舒展状态后用10%的甲醛液固定,1-2日后转入70%的酒精中。麻醉可用硫酸镁或薄荷精。(三)样品的鉴定和计数1.样品的分类鉴定

2.样品的计数:换算成个/m2

环节动物:水蚯蚓软体动物:螺类、蚌类节肢动物:水生昆虫环节动物门水蚯蚓:又名红丝虫、赤线虫,属环节动物中水生寡毛类,体色鲜红或青灰色。它们多生活在江河流域的岸边或河底的污泥中,密集于污泥表层,一端固定在污泥中,一端生出污泥在水中颤动,一遇到惊动,立刻缩回污泥中。淡水单孔蚓霍甫水丝蚓苏氏尾鳃蚓点缀瓢体虫软体动物门何蚬背角无齿蚌圆顶珠蚌襀翅目-石蝇襀翅目-纹石蝇节肢动物门---水生昆虫襀翅目短尾石蝇网翅石蝇新石蝇蜉蝣目四节蜉蜉蝣花鰓蜉毛翅目—石蚕类长纹石蚕纹石蚕角石蚕拟角石蚕小石蚕等翅石蚕拟角石蚕蛹三结石蚕属的蛹蜻蜓目双翅目-摇蚊幼虫用底栖动物监测水质的优点1.种类多,分布广,代表性强2.有较长的生活周期3.活动范围小4.个体大,变形小,异采集,易观察5.能对各种污染物产生不同的反应,是一种很好的指示生物谢谢指示生物:指对环境中的某些物质(包括污染物,O2,CO2等特殊物质)能够产生各种反应信息的生物。

寿命长生活固定静水:底栖生物浮游生物流水:底栖生物着生生物第六节指示生物和污水生物系统一、指示生物法指示生物浮游生物着生生物-附着于长期浸没水中的各种基质表面上的有机体群落。

底栖动物-栖息在水体底部淤泥内、石块或砾石表面及其间隙中的肉眼可见的水生无脊椎动物。

鱼类微生物浮游生物(原生动物、轮虫、枝角类和桡足类)浮游生物-藻类

对水中污染物产生各种定性、定量反应的生物裂足轮虫

晶囊轮虫砧型咀嚼器

聚花轮虫

萼花臂尾轮虫

裸腹蚤

矩形龟甲轮虫

巨腕轮虫

浮游生物水体严重污染的指示生物有颤蚓类、毛蠓、细长摇蚊幼虫、腐败波豆虫、小口钟虫、绿色裸藻、小颤藻等。这些指示生物能在溶解氧低的条件下生活,其中颤蚓类是有机污染十分严重水体中的优势种。所以有人提出用颤蚓的数量作为水体污染程度的指标颤蚓类<100条/m2

未污染颤蚓类100~999条/m2

轻度污染颤蚓类1000~5000条/m2

中度污染颤蚓类>5000条/m2

严重污染水体中等污染的指示生物,主要有居栉水虱、瓶螺、被甲栅藻、四角盘星藻、环绿藻、脆弱刚毛藻、蜂巢席藻等。这些种类对低溶解氧有较好的耐受能力。

清洁水体指示生物有蚊石蚕、扁蜉、蜻蜓、田螺、簇生竹枝藻等,这些生物只能在溶解氧很高,未受污染水体中大量繁殖扁蜉

纹石蚕多污带α-中污带β-中污带寡污带有机污染二、污水生物系统

受有机污染的河流由于水体自净作用,从排污口至下游划分成一系列在污染程度上逐渐下降的连续带,即多污带、中污带(又分为-中污带和-中污带)和寡污带,这一系列的带称为污水生物系统。1、多污带

(1)理化特征

水呈暗灰色,极浑浊,BOD很高(10-500mg/L),氧气极缺,水底沉积大量的悬浮物质。pH不稳定。

(2)生物特征

微生物:水细菌数量多,>100万个/mL植物:几乎没有,如果有的话,有少量的蓝藻

动物:以原生动物为主,主要为鞭毛虫和纤毛虫类,颤蚓类、摇蚊幼虫

(3)指示生物

主要有浮游球衣细菌、贝氏硫细菌、素衣藻、钟虫、颤蚓类,摇蚊幼虫等。

(a)素衣藻;(b)贝氏硫细菌;(c)摇坟幼虫;(d)颤蚯蚓;(e)小口钟虫

2、-中污带

(1)理化特征水为灰色,BOD值仍相当高(5-10mg/L),但是,除了还原作用之外,还有氧化作用。氧气仍然缺乏,为半嫌氧条件,并有硫化氢存在。pH不稳定。

(2)生物特征

微生物:以水细菌为主(>10万个/mL)

植物:蓝藻、绿藻、硅藻

动物:出现吞食细菌的纤毛虫类和轮虫类

(3)指示生物

大颤藻、小颤藻、椎尾水轮虫、天蓝喇叭虫、栉虾、臂毛水轮虫等多种藻类和轮虫类

大颤藻

;小颤藻;椎尾水轮虫

;栉虾;天蓝喇叭虫

3、-中污带

(1)理化特征氧化作用占优势,绿色植物大量出现。水中含氧量增高,氮的化合物呈铵盐、亚硝酸盐或硝酸盐。BOD下降(<5mg/L),pH稳定。

(2)生物特征

微生物:水细菌数量减少(<10万个/mL)

植物:各种藻类,是鼓藻的主要分布区动物:轮虫类、贝类和各种昆虫、泥鳅、鲤鱼等鱼类(3)指示生物

有多种藻类(如水花束丝藻,梭裸藻,短荆盘星藻类等),轮虫(如腔轮虫,双荆同尾轮虫,卵形鞍甲轮虫等),水溞(溞状水溞、大型水溞等),以及虫类(绿草履虫,鼻节毛虫,弹跳虫等)梭裸藻

大型水溞

绿草履腔轮虫卵形鞍甲轮虫

4、

寡污带

(1)理化特征自净作用已经完成,有机物已被完全氧化或矿化,为清洁水体。溶解氧丰富,硫化氢几乎不存在,水的pH值适于生物生存。污泥沉淀已矿质化。

(2)生物特征

微生物:水细菌少(<100个/mL)

植物:水中藻类少,但着生藻类多,出现显花植物

动物:多种多样,有甲壳类、苔藓虫、水螅、各种鱼类、水生昆虫幼虫等。(3)指示生物

多种鱼类、水生昆虫幼虫、田螺等。谢谢

生物指数(BI)=2A+B式中:A、B——分别为不耐污的种类数和耐污的种类数。

1.贝克生物指数:

从采样点采到的底栖大型无脊椎动物

当BI>10时,为清洁水域;BI为1~6时,为中等污染水域;BI=0时,为严重污染水域。

2.贝克-津田生物指数:

所有拟评价或监测的河段各种底栖大型无脊椎动物当BI≥20,为清洁水区;10<BI<20,为轻度污染水区;6<BI≤10,为中等污染水区;0<BI≤6,为严重污染水区。一、贝克生物指数和贝克-津田生物指数生物指数:应用数学公式来反映生物种群和群落结构的变化,以评价环境质量。

第七节生物指数87二、硅藻生物指数

硅藻指数=式中:A——不耐污染藻类的种类数;

B——广谱性藻类的种类数;

C——仅在污染水域才出现的藻类种类数。

硅藻指数0~50为多污带

50~100为α-中污带

100~150为β-中污带

150~200为轻污带三、Goodnight-Whitley生物指数生物指数=颤蚓类个体数底栖动物总个体数×100%生物指数>80%严重污染生物指数=60%~80%中等污染生物指数<60%水质清洁四、生物比重指数

生物比重指数=昆虫湿重寡毛类湿重×100%此指数值越小、表示污染越严重;反之则水质越清洁。指数的变动范围0—612(经验值)以七个无脊椎动物类群作为评价水质的指示生物,根据这七个类群动物出现的顺序和种类数以及所获得的大型底栖无脊椎动物的类群总数划分指数值,指数值越低,表示污染越严重,指数值高,表示污染轻。

五、Trent(特伦特)生物指数指数Ⅹ极清洁Ⅷ~Ⅸ清洁Ⅵ~Ⅶ轻度污染Ⅲ~Ⅴ中度污染I~Ⅱ重污染0严重污染出现的类群总数指数关键性类群和出现的种类0~l2~56~1011~1516~清洁襀翅目稚虫存在多于1种-ⅦⅧⅨⅩ仅1种-ⅥⅦⅧⅨ生物按照污染程度增加的顺序消失蜉蝣目稚虫存在(不包括四节蜉)多于1种-ⅥⅦⅧⅨ仅1种-VⅥⅦⅧ毛翅目幼虫或四节蜉存在多于1种-VⅥⅦⅧ仅1种ⅢⅣVⅥⅦ钩虾属存在所有以上种全无ⅢⅣVⅥⅦ颤蚓或摇蚊幼虫存在所有以上种全无ⅠⅡⅢⅥ-污染有不需DO而生存的种类,如蜂蝇以上种类均无-IⅡ--共同特征:

微型藻类是一类能进行光合作用的真核低等生物。①

绝大多数个体微小(需借助显微镜观察),结构简单,无根茎叶的分化;②

含光合色素,能利用光能把无机物合成有机物,产生氧气,有专门的色素载体,简称载色体或色素体;③

生殖方式低级。生殖器官多数为单细胞,合子(受精卵)发育不形成多细胞的胚;④

主要生活在水中。

六、藻类污染指数一、藻类的常见类群

1.裸藻门

单细胞,大多能运动,具1条鞭毛(少2~3条)。细胞椭圆形、卵形、纺锤形或长带形;末端常尖细。藻体多鲜绿色,少红色或无色(无载色体)。

细胞前端有胞口,下依次连胞咽、贮蓄泡,周围为伸缩泡,红色眼点一个。

大量繁殖,可形成水华。

2.绿藻门绿藻形体极为多样,有单细胞体,群体和丝状体。运动的个体多具2~4根顶生、等长的鞭毛。藻体呈草绿色。

3.硅藻门中心硅藻:

硅藻形态多样,有单细胞体,聚集成群体或由单列细胞构成丝状体。形体像小盒,由上壳和下壳组成。上下壳套合的地方,环绕一周,称环带。上壳面(壳面)和下壳面(瓣面)上花纹的排列方式是分类的依据。硅藻呈黄绿色或黄褐色。

小环藻、直链藻多为圆形到卵圆形,壳面上的花纹自中央一点向四周呈辐射状排列。硅藻门羽纹硅藻:舟形藻属羽纹藻属辐节藻属桥弯藻属异极藻属脆杆藻属针杆藻属长形,壳面花纹排列成两侧对称。壳面有纵裂缝(壳缝),其中央呈加厚状,称中央节,在两端称端节。

4.金藻门

藻体为单细胞体、群体或分枝丝状体。大多数种类具鞭毛,多条或2条,少数3条;等长或不等长。细胞壁有或无,有的具囊壳或覆盖硅质化的鳞片、刺等。藻体呈黄绿色或金棕色。

金藻多生长在透明度较高的洁净淡水水体,浮游或固着生活。在寒冷季节数量较多。金藻对环境变化敏感,因此种类常被作为较洁净水的指示生物。鱼磷藻属合尾藻属钟罩藻属5.隐藻门

单细胞。细胞形状有卵形、椭圆形、豆形,有明显的背腹之分,背侧凸出,腹侧平直或略凹。细胞前端宽,钝圆或斜向平截,在腹侧有一向后延伸的纵沟。鞭毛两条,略不等长,自前端和腹侧长出。藻体呈黄绿色或黄褐色。蓝隐藻属隐藻属蓝胞藻属6.甲藻门

甲藻又称沟鞭藻、涡鞭藻或腰鞭毛虫。绝大多数为单细胞、近球形、具背腹之分。有2条不等长鞭毛,顶生或侧生;少数球胞型或丝状体,仅生殖时游动细胞有鞭毛。甲藻有或无细胞壁。甲藻细胞壁常分两类:①纵裂甲藻,细胞壁由左右两个对称的半片组成,无纵沟和横沟,如原甲藻属。②横裂甲藻,由多个板片组成。多具1横沟和1纵沟,如多甲藻属。甲藻主要色素有叶绿素a、c、-胡萝卜素和叶黄素,黄色色素含量比叶绿素含量高4倍,因此藻体多呈棕黄色、黄绿色、褐色、红色,少数种类无色。

甲藻主要生活在海洋,淡水中较少,暖海中较多。春、秋旺,是海洋动物如贝类等的饵料。在暖海岸地区,当水中氮磷含量高时,甲藻爆发式的增长繁殖,形成赤潮,使海水呈现红色、黄色或棕色等。有的甲藻产生毒素,其毒性比眼镜蛇的毒性还高百倍,对鱼、虾、贝类危害较大。此外,甲藻毒素通过蚝、牡蛎等动物富集,对人类也产生危害。甲藻的代表属有夜光藻属(Noctiluca),多甲藻属(Peridinium)、角甲藻属(Ceratium)和裸甲藻属(Cymnodinium),现将引起我国沿海赤潮的常见甲藻(图2-19)的形态特征简介如下:夜光藻(Noctilucascintillans),藻体呈球形,透明,肉眼可见,腹面有一条凹沟,口位于沟中央,近口处长出一根极小的鞭毛和一条粗大的鞭毛,海生。细胞内原生质淡红色,大量密集时呈红色,受波涛振荡刺激以后放出荧光,是我国赤潮的主要藻类。应用实例2.——利用藻类各类群在群落中所占比例进行评价

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