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《武汉大学》 2003年 博士论文
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饮用水水源地生物资源及其在水质保护中的作用

温明章  
【摘要】:水资源短缺已日益成为世界各国关注的焦点问题之一。我国作为世界上人口最多的一个发展中国家,水源地污染现象严重。本研究通过对浙江省台州市主要水源地—长潭水库库区生物资源和水质状况的深入调查和研究,探讨了该水源地复合生态系统的生物种类组成、植被分布状况和水库的水质状况等。 对库区生物种类的调查发现:1)藻类共有70种,隶属于9门。其中,单鞭金藻、棕鞭藻和衣藻是季节性种类,前两者出现在春、秋季节,后者多出现在夏季,它们耐污能力较强,可作为水质污染程度的指示种类;尖尾蓝隐藻、卵形隐藻、裸藻、矩圆囊裸藻和柄裸藻的出现是水体富营养化的标志之一;微囊藻、色球藻和腔球藻可形成大的群体,是“水华”蓝藻的主要种类;蓝藻作为优势物种,在水体中分布密度最大,最大平均值达到22.89×10~4 cell/L;其次是硅藻和绿藻,最大平均密度分别为1.60×10~4 cell/L和3.06×10~4 cell/L;水体藻类的小型化与蓝藻的大量出现,共同构成了水体富营养化的重要标志。2)水生维管束植物共有74属113种,其中蕨类植物4属5种,种子植物70属108种,包括新纪录种45个,引进种17个;虽然集雨区水生维管植物种类较多,但是生物量很小,多分布于一些小水塘、沟渠、低洼地和小支流中。根据水生植物生活型组成及建群种(主要优势种)的不同,可以将长潭水库集雨区水生植被分为沉水植被、浮叶植被、漂浮植被和挺水植被4个群系,28个群丛,其中以挺水植被和沉水植被占优势;由于各群丛结构组成和所处生境的差异,它们在水质净化中作用也各不相同。3)森林植被类型有针叶林、针阔叶混交林、常绿阔叶林、常绿落叶 阔叶混交林、毛竹林、灌草丛、经济林等类型,可划分为4个植被型组,8 个植被型,12个群系和19个群丛组。值得关注的一点是,库区四周的林相 主要为针叶林和经济林,而在库区四周存在如此大面积的经济林,这对一个 水源地水库而言是不合理的。因为在经济林的管理中要施用大量的化肥、农 药,化肥和农药的残留不可避免地会进入水体,从而产生污染。4)长潭水 库共有浮游动物23属42种,隶属于原生动物门、线形动物门和节肢动物门 等3门。其中肉足虫类最多,计有22种;轮虫纲次之,为10种;枝角类和 挠足类分别为6种和4种。随着水库富营养化程度加深,浮游动物的种群结 构更趋简单,小型浮游动物和底栖动物的数量将继续增加,有机污染敏感种 相对数量减少,或者甚至完全消失,耐污种数量将不断地增加。原生动物肉 足纲和线形动物轮虫纲都是耐污种,它们是水体富营养化的指示生物,甲壳 动物枝角类隆线搔和短尾秀体搔也是耐污指示种。5)水库底栖动物包括环 节动物、软体动物和节肢动物三大类,共22种,其中环节动物2科5种, 软体动物7科11种,节肢动物1科6种。颤叫科的霍普水丝蜕、苏氏尾鳃 妇,摇蚊科的粗腹摇蚊、毛突摇蚊和隆线粗腹摇蚊,腹足纲的梨形环棱螺及 瓣鳃纲的背角无齿蚌和湖球蛆都是耐污种,它们的出现说明底泥中的营养元 素含量较高,特别是摇蚊幼虫,是极度耐污种,其存在说明水体己达富营养 化。6)长潭水库有鱼类35种,隶属于5目、8科、33属,放养结构比例不 合理,导致鱼类小型化趋势,从而降低了对藻类的控制作用。随着水库进一 步富营养化,一些鱼类将由于不适应低氧环境而逐渐消失,而耐低氧并以浮 游动植物为食的鱼类数量和生物量将会增加,同时底栖的螂鱼、鲤鱼因底栖 饵料充足而有所增加。 长潭水库水质自96年以来有富营养化的趋势,处于富营养的前期。水 库的pH值在7.5上下波动,但是有个别季度pH值超过了8.5;水体中悬浮 物的含量呈明显的上升趋势,水体的透明度正在下降;长潭水库的总氮水平 在0.6mg/1左右,总磷水平在0.O26mg/工左右,符合发生富营养化的条件。 自2001年来,水库水质开始恶化,水体pH值、透明度(SD)、总磷(TP)、总 氮(T劝、氨氮(NH。一N)及石油类等饮用水主要指标均超过国家标准(GB3838 一2002工工),重金属中总锰超标4.4倍,溶解性铁超标2.1倍;底泥中铅、 锌、隔等重金属含量也相当高。总体评价水体污染程度为中度污染。现在, 长潭水库正处于大坝加固的特殊时期,水位逐渐接近死水位,使得水库水体 稀释作用大大降低,而N、P等营养物质的输入却继续增加,使得水库富营 养化程度加剧,水质严重恶化,水库水质达到IV类接近V水,局部地区达 到V类,如不采取应急措施,有可能导致蓝藻“水华”的大面积爆发。 水体污染的原因主要来自面源,包括生活污染、农业污染和养殖业污染 等三个方面。其中以畜禽养殖业带来的污染最为严重,不同畜禽对污染的贡 献率有较大差异,猪对污染的贡献率最大,牛除在TP的贡献率上小于鸡的 外,其余都比鸡的大:另外工业、交通尤其是水上船舶产生的油污染和铅锌 尾矿所造成的污染也不容忽视。 对长潭库区经济现状进行评价认为,农作物种植业在农业生产整体结构 中所占的比例太高,应适时调整农业结构,大力发展蔬菜、瓜果等经济作物 的种植;禽畜养殖业应进行规模养殖,实现产业化;渔业在农业整体中所占 比率过小,并且养殖效率低下,对环境的破坏较大,应及时予以调整。长潭


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