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2.2 调查及评价方法

■ 调查方法

● 水体理化指标测定

水深(H)、水温(T)、浊度(Tur)、透明度(SD)、溶解氧(DO)、酸碱度(pH)等指标采用哈希便携式水质分析仪器现场测定;总氮(TN)、氨氮( )、亚硝酸盐氮( )、总溶解性氮(DTN)、总磷(TP)、总溶解性磷(DTP)、磷酸盐( )、高锰酸盐指数(COD Mn )和叶绿素a(Chl— a )9项水质指标按照以下测定方法在实验室进行分析(表2.2—1)。

● 浮游生物资源调查

浮游植物样品采集:定量样品在定性样品之前采集,用1 L有机玻璃采水器采取水样1 000 mL;分层采样时,可将各层水样等量混合后取1 000 mL。样品取完,立即加入15 mL鲁哥试剂固定,带回实验室避光静置,24~36 h后进行浓缩定量,如样品需较长时间保存,则应该加入40%甲醛溶液,用量为水样体积的4%,实验室内镜检分析。定性样品则用25#浮游生物网在表层缓慢拖曳采集,固定方法同定量样品。

图2.1—1 江苏省十大湖泊调查站点

浮游动物样品采集:定量样品在定性样品之前采集;每个采样点采集水样20 L,再用25#浮游生物网过滤浓缩;枝角类和桡足类定量样品加40%甲醛固定,用量为水样体积的4%;原生动物、轮虫和无节幼体定量可以采用浮游植物的定量样品,进行实验室内镜检分析;枝角类和桡足类定性样品用13#浮游生物网在表层缓慢拖曳采集,用40%甲醛溶液固定;原生动物、轮虫和无节幼体定性样品用25#浮游生物网在表层缓慢拖曳采集,固定方法同植物定量样品固定。

表2.2-1 水体理化指标测定方法一览表

浮游生物种类鉴定参照《中国淡水藻类》(胡鸿钧等,2006)、《中国淡水生物图谱》(韩茂森 等,1995)和《淡水生物学》(大连水产学院,1983)进行鉴定。

● 底栖动物资源调查

定量样品使用1/40 m 2 的改良彼得森采泥器采集底泥样品,每个样点采集3次。样品经 200 μm网径的纱网筛洗干净后,在解剖盘中将底栖动物捡出,置入塑料标本瓶中保存(10%的福尔马林),然后将样品带回实验室进行种类鉴定、计数,并用解剖镜及显微镜进行观察。湿重的测定方法是:先用滤纸吸干底栖动物体表层水分,然后在电子天平上称重。鉴定物种主要参考资料有Aquatic Insects of China Useful For Monitoring Water Quality、Identification manual forthe larval Chironomidae (Diptera) of North and South Carolina、《中国小蚓类研究》《医学贝类学》《中国经济动物志·淡水软体动物》等。

● 鱼类资源调查

每个站点每次放置3条刺网及3条定置串联笼壸,其中刺网为多网目复合刺网(1.2 cm、2 cm、4 cm、6 cm、8 cm、10 cm和14 cm),长125 m、高1.5 m,定置串联笼壸网目为1.6 cm,长10 m、宽0.4 m、高0.4 m,放置12小时后收集所有渔获物。对采集的大型鱼类现场进行种类鉴定,进行全长(由吻端到尾鳍末端的水平距离)、体长(由吻端到最后一枚尾椎的水平距离)、体重等生物学测量,并记录测量数量、采集地等相关数据。采集到的小型鱼类利用碎冰冷藏带回实验室,进行生物学测量后,选取部分固定于4%的甲醛溶液中。渔获物种类鉴定和生态类型划分参考地区相关资料。单种类渔获多于30尾的抽样测量,少于30尾的全部测量。虾类测定全长、体长和体重;蟹类测定壳宽、壳高、壳厚和重量,精确度同鱼类测定。

■ 评价方法

● 综合营养状态指数评价

综合营养指数法是美国科学家卡尔森在1977年提出来的,这一评价方法克服了单一因子评价富营养化的片面性,而是综合各项参数。

单个项目营养状态指数计算公式:

式中: Chl— a 单位为mg/m 3 ,SD单位为m,其他项目单位均为mg/L。

综合营养状态指数公式为:

式中: TLI(Σ)表示综合营养状态指数;TLI( j )代表第 j 种参数的营养状态指数;w j 为第 j 种参数的营养状态指数的相关权重。营养状态分级为了说明湖泊富营养状态情况,采用0~100的一系列连续数字对湖泊营养状态进行分级: TLI(Σ)<30,表示贫营养;0≤TLI(Σ)≤50,表示中营养;TLI(Σ)> 50,表示富营养; 50<TLI(Σ)< 60表示轻度富营养;60< TLI(Σ)≤70表示中度富营养,TLI(Σ)>70表示重度富营养,在同一营养状态下,指数值越高,其营养程度越重。

● 浮游植物数量

式中: N 为1 L水样中浮游植物的数量,cells/L; C s 为计数框面积,mm 2 F s 为视野面积,mm 2 F n 为视野数; V 为1 L水样经过浓缩后体积,mL; V 为计数框容积,mL; P n 为在 F n 个视野中,所计数到的浮游植物个数。

● 浮游动物数量

式中: N 为1 L水样中浮游动物的数量,ind/L; v 为水样经过浓缩后体积,mL; C 为计数框容积,mL; V 为采样体积,L; N 为所计数到的浮游动物个数(两片平均数),ind。

● 底栖动物数量

式中: D 为个体密度,ind./m 2 T 为重复芯样的个体平均数,ind.; d 为取样管内径,cm。

● 优势度

优势种的概念有两个方面,即一方面占有广泛的生态环境,可以利用较高的资源,有着广泛的适应性,在空间分布上表现为空间出现频率( fi )较高;另一方面,表现为个体数量( ni )庞大,密度 ni / N 较高。一般取Y≥0.02的物种为优势种。

设: fi 为第 i 个种在各样方中出现频率; ni 为群落中第 i 个种在空间中的个体数量; N 为群落中所有种的个体数总和。综合优势种概念的两个方面,得出优势种优势度( Y )的计算公式:

表 2.2—2 水质类别与评分值对应表

● 鱼类群落结构

式中: IRI i 为第 i 种食物的相对重要性指数,IRI为优势种判定指标,其中IRI大于1 000的为优势种,100<IRI<1 000的为主要种。

● 群落多样性

物种多样性指数采用Margalef丰富度指数( R )、Shannon-Weaver多样性指数( H ′)、Pielou均匀度指数( J )和Simpson优势度指数( λ )进行计算。上述4个指数计算公式如下。

式中: S n i N 分别为物种数、某物种的尾数和所有物种的尾数。

● 单位努力捕获量

单位努力捕捞量(CPUE)是指单位时间、单位面积的捕捞量,计算公式如下。

刺网单位努力捕获数量(CPUEn):

刺网单位努力捕获重量(CPUEp):

定置串联笼壸单位努力捕获数量(CPUEn):

定置串联笼壸单位努力捕获重量(CPUEp):

式中: n 表示渔获物数量, p 表示渔获物重量, t 表示时间, s 表示刺网面积, v 表示定置串联笼壸体积。

● 地表水环境质量标准

水质评价标准依据GB 3838—2002《地表水环境质量标准》,相关指标见表2.2—3。

水域功能和标准分类依据地表水水域环境功能和保护目标,按功能高低依次划分为五类:

Ⅰ类主要适用于源头水和国家自然保护区;

Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等;

Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区;

Ⅳ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区;

Ⅴ类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。

对应地表水上述五类水域功能,将地表水环境质量标准基本项目标准值分为五类,不同功能类别分为执行相应类别的标准值。水域功能类别高的标准值严于水域功能类别低的标准值。同一水域兼有多类使用功能的,执行最高功能类别对应的标准值。实现水域功能与达功能类别标准为同一含义。

表 2.2—3 部分地表水环境质量标准限值 L3ER1gJIFH/Qx6kcvv5ToyR8wd+xGlFp3cTj8Ky564TSSFdSUNubW85Rbm+c3Bja

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