典農(nóng)河銀川段水生態(tài)狀況評價(jià)

胡 潔

（寧夏回族自治區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，寧夏 銀川 750011）

典農(nóng)河銀川段是國家級水利風(fēng)景區(qū)，起點(diǎn)為永家湖處，終點(diǎn)至石嘴山市流入黃河止，總長共158 km。十四五以來，銀川市相關(guān)部門通過河水清淤、補(bǔ)水、生態(tài)修復(fù)等措施，使典農(nóng)河水生態(tài)環(huán)境得到很大的提升和改善，打造出了水清景美的生態(tài)畫卷。目前利用指標(biāo)體系評價(jià)河流水生態(tài)質(zhì)量，幾乎完成了從水生生物、理化、物理生境等幾要素綜合評價(jià)[1-2]。筆者依據(jù)典農(nóng)河銀川段特征，采用浮游植物、大型無脊椎底棲動物、理化指標(biāo)及物理生境要素，建立綜合評價(jià)體系，對典農(nóng)河銀川段河流水生態(tài)狀況進(jìn)行評價(jià)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 采樣點(diǎn)的布設(shè)

典農(nóng)河銀川段共布設(shè)3個(gè)斷面，分別為銀川市出入境斷面及城市中心斷面。

1.2 樣品采集

此次調(diào)查分別于2021年4月和10月各采一次樣。

水樣的采集：參考地表水采樣技術(shù)規(guī)范采集每個(gè)采樣點(diǎn)表層以下0.5 m的水樣。

浮游植物采樣：定性樣品采用25號生物網(wǎng)，在表層至水下半米按生物量多少以∞字型慢慢撈取2分鐘左右，然后將生物網(wǎng)提出水面，將底部水樣約30 ml倒入樣品瓶中，滴加魯哥碘液4～5滴固定樣品。定量樣品采集：用有機(jī)玻璃采水器在表層至水面下半米處采集1～2 L水樣，放入棕色玻璃瓶中，加入15～30 mL魯哥碘液固定。定量水樣在實(shí)驗(yàn)室濃縮處理后，在40倍顯微鏡下進(jìn)行物種鑒定和統(tǒng)計(jì)數(shù)量[3-5]。

圖1 采樣點(diǎn)示意圖

底棲動物的采集：典農(nóng)河底質(zhì)為淤泥，采用彼得森采泥器采集，將采集的底泥倒入盆內(nèi)，經(jīng)40目鋼篩篩洗后現(xiàn)場挑取底棲生物，亦可將篩洗后的底泥裝入自封袋，95%酒精保存，帶回實(shí)驗(yàn)室，繼續(xù)使用40目鋼篩清洗挑樣，鑒定計(jì)數(shù)[3-6]。

1.3 生境調(diào)查

通過目測及無人機(jī)影像，在采樣點(diǎn)上下各50 m左右的河段，對該河段的河流底質(zhì)、棲息環(huán)境復(fù)雜性、大型木質(zhì)殘?bào)w的分布等10項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行評分，每項(xiàng)參數(shù)分值在0～20之間，劃分出5個(gè)評價(jià)等級[4]。

1.4 評價(jià)體系建立

生物群落評價(jià)指標(biāo)應(yīng)根據(jù)研究區(qū)實(shí)際情況，選擇當(dāng)?shù)赜写硇缘摹ν獠凯h(huán)境變化敏感的水生生物群落[7-8]。浮游植物對外部環(huán)境的變化如鹽度、pH很敏感，大型無脊椎底棲動物生存地點(diǎn)比較固定、生存持續(xù)時(shí)間長、耐污染能力高的特征，且生物樣本較容易采集，它們通常被人們用作河流水生態(tài)狀況重要的生物指標(biāo)。參考一些研究者的經(jīng)驗(yàn)[3，7，9，10]，選取水質(zhì)類別、物理生境、浮游植物Margalef指數(shù)和Shannon-wiener指數(shù)、大型無脊椎底棲動物BMWP指數(shù)共五項(xiàng)指標(biāo)，構(gòu)建典農(nóng)河銀川段水生態(tài)狀況指標(biāo)體系。各指標(biāo)權(quán)重及計(jì)算方式如表1所示。

表1 典農(nóng)河銀川段水生態(tài)狀況指標(biāo)體系

各項(xiàng)主要生物指標(biāo)評價(jià)方法都按完全統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來賦值，算數(shù)平均計(jì)算后作為生物指標(biāo)的分項(xiàng)值。最后通過水質(zhì)理化、物理生境和生物各指標(biāo)分值的加權(quán)計(jì)算，構(gòu)建成了典農(nóng)河銀川段水生態(tài)狀況指數(shù)：

式中：WEQI：水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)；X：評價(jià)指標(biāo)分值；W：評價(jià)指標(biāo)權(quán)重。

根據(jù)水生態(tài)系統(tǒng)狀況指數(shù)（WEQI）分值，將水生態(tài)狀況分為5個(gè)等級，分別為優(yōu)秀（WEQI=5）、良好（4≤WEQI<5）、輕度污染（3≤WEQI<4）、中度污染（2≤WEQI<3）和重度污染（1≤WEQI<2）[4]。

2 結(jié)果與分析

2.1 典農(nóng)河銀川段生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查評價(jià)結(jié)果

2.1.1 水質(zhì)狀況

參考地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和地表水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)辦法等，結(jié)合水質(zhì)類別等級對評判結(jié)果賦分，此次調(diào)查的3個(gè)斷面的水質(zhì)狀況及賦分如表2：

表2 水質(zhì)狀況評價(jià)結(jié)果

2.1.2 物理生境狀況

參考《河流水生態(tài)質(zhì)量監(jiān)測與評價(jià)技術(shù)指南》[4]對各采樣點(diǎn)的河流河流底質(zhì)、棲息環(huán)境復(fù)雜性等10項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行評分，分?jǐn)?shù)高就代表物理生境環(huán)境表現(xiàn)好。各監(jiān)測點(diǎn)位物理生境分值及評判分值結(jié)果如表3，在典農(nóng)河銀川段上游人類干擾較少的區(qū)域，物理生境分值就越高。

表3 生境狀況評價(jià)結(jié)果

2.1.3 浮游植物群落特征

2021年典農(nóng)河銀川段共采集到浮游植物8門共計(jì)75種，其中綠藻門有28種屬，硅藻門共有22種屬，藍(lán)藻門共有15種屬，裸藻門3種屬，甲藻門3種屬，隱藻門2種屬，黃藻門1種屬以及金藻門1種屬。從浮游植物密度來看，S1斷面優(yōu)勢種為直鏈藻、小環(huán)藻和分枝錐囊藻，其占比分別為25.38%、9.98%和7.61%；S2斷面優(yōu)勢種為水綿、針桿藻和分枝錐囊藻，其占比分別為36.47%、13.68%和9.73%；S3斷面優(yōu)勢種為尖頭藻、擬魚腥藻和針桿藻，其占比分別為33.90%、10.17%和9.18%。平均浮游植物密度為5.90×105ind./L。

2.1.4 大型無脊椎底棲動物群落特征

2021年典農(nóng)河共采集到大型無脊椎棲動物17個(gè)分類單元，其中節(jié)肢動物門昆蟲綱11種、軟甲綱1種，軟體動物門腹足綱4種，環(huán)節(jié)動物門寡毛綱2種，S1斷面優(yōu)勢種為中華圓田螺、S2斷面優(yōu)勢種為方格短溝蜷、S3斷面優(yōu)勢種為搖蚊幼蟲和蘇氏尾鰓蚓，平均密度為362 ind./m2。搖蚊科和顫蚓科是耐有機(jī)污染的底棲動物，能有效的指示水體的有機(jī)污染，說明S3斷面可能受到有機(jī)污染。

2.1.5 生物指標(biāo)評價(jià)結(jié)果

浮游植物Margalef指數(shù)值、Shannon-wiener指數(shù)值和大型無脊椎底棲動物BMWP指數(shù)值會根據(jù)河流受污染程度加大隨之降低[4]。各監(jiān)測斷面的水生生物評價(jià)結(jié)果顯示，3個(gè)指數(shù)值變化趨勢一致，說明這3個(gè)指數(shù)適用于典農(nóng)河銀川段水生態(tài)健康評價(jià)，詳見表4。

表4 生物指標(biāo)評價(jià)結(jié)果

2.2 典農(nóng)河銀川段生態(tài)健康狀況評價(jià)結(jié)果

評價(jià)結(jié)果顯示，典農(nóng)河銀川段3個(gè)斷面中，S1和S2斷面河流健康狀況呈輕度污染；S3斷面河流健康狀況呈中度污染，見表5。

表5 生態(tài)健康狀況評價(jià)結(jié)果

3 結(jié)語

（1）典農(nóng)河銀川段總體水質(zhì)呈Ⅲ～Ⅴ類之間，主要超標(biāo)化學(xué)污染物為化學(xué)需氧量和總磷；河流中浮游植物以硅藻生物和綠藻生物為主，S3采樣點(diǎn)以藍(lán)藻生物為主；大型無脊椎底棲動物以方格短溝蜷和蘇氏尾鰓蚓為主。

（2）綜合水質(zhì)類別、物理生境和水生生物指標(biāo)，評價(jià)典農(nóng)河銀川段河流健康狀態(tài)，結(jié)果表明，河流中上游呈現(xiàn)輕污染狀況，下游呈現(xiàn)中污染狀況。該指標(biāo)體系評價(jià)結(jié)果基本能夠反映典農(nóng)河銀川段河流生態(tài)健康狀況。

河流水生態(tài)狀況最終應(yīng)當(dāng)服務(wù)于河流生態(tài)修復(fù)。鑒于目前典農(nóng)河銀川段河流生態(tài)健康現(xiàn)狀，生態(tài)環(huán)境保護(hù)修復(fù)建設(shè)目標(biāo)原則和實(shí)施，應(yīng)以改善污染河段的水質(zhì)為重點(diǎn)，增加生物多樣性，切實(shí)維護(hù)水生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。