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东平湖水体营养化状况综合评价
 
 
陈豪 徐洪增 路民 于晓龙 冀健红 刘新阳 苏强 张修宇
摘 要：为研究东平湖水体营养化状况，从2019年7月开始在东平湖开展了6次水环境和水生态调查实验，获取浮游植物种类、密度及水体理所需的食物来源。浮游植物群落结构与水体营养化程度关系密切，环境因子的变化会引起浮游植物群落结构的变化。目前，国内外在利用浮游植物群落特征指标或水体理化指标进行水体营养化评价方面已经开展较多研究[1]。指示生物法、优势种评价法等生物学评价法是地表水体营养化评价的常用方法[2-3]，基于水体理化指标的综合营养状态指数法、修正卡尔森营养指数法和模糊数学等评价方法也应用较多[4-7]。由于湖泊水体营养化状况受到诸多因素的共同影响，因此综合运用生物学评价方法和水体理化指标评价法能够较为准确地评价水体实际营养化状况。
笔者通过在东平湖开展水环境和水生态调查实验，结合获取的水体理化指标和浮游植物群落特征指标，从水体理化指标、浮游植物群落结构和生态学评价等方面对水体营养状况进行分析，探求浮游植物对湖泊水体营养化的指示作用，以期为湖泊水体的营养化评价和治理提供实验支撑和理论依据。
1 研究方法
采样时间和采样点布置
东平湖老湖区常年蓄水，水面面积约为209km2。从2019年7月开始，共开展6次水环境和水生态调查实验，分别为2019年7月（SY1）、8月（SY2）、9月（SY3）、11月（SY4）、12月（SY5）和2020年6月（SY6）。实验中共设置12个监测点，分别为东平湖入口贾村东（D1）、侯屯村（D2）、浮粮店（D3）、东平湖出口陈山口闸（D4）、黑虎庙（D5）、八里湾泵站（D6）、金山坝头（D7）、卧牛山村（D8）、湖心西北（D9）、湖心西南（D10）、湖心东南（D11）和湖心北（D12），其中D1～D3为湖东岸，D4为湖出口，D5～D6为湖南岸，D7～D8为湖西岸，D9～D12为湖心监测点，见图1。
样品采集和分析
（1）水体理化指标。现场使用哈希多功能探头和萨氏盘等仪器监测水温（T）、pH值、透明度（SD）、电导率（EC）、溶解氧含量（DO）和叶绿素a含量（Chla）6个指标。用聚乙烯瓶采集1000mL湖水，帶回实验室检测氨氮（NH4-N）、总氮（TN）、总磷（TP）、五日生化需氧量（BOD5）、高锰酸盐指
数（CODMn）和化学需氧量（CODCr）等指标，监测方法参照《水和废水监测分析方法》[8]。
（2）浮游植物。用聚乙烯瓶在离湖面0～2m水深处采集1000mL水样，%体积鲁哥氏液固定。将样品带回实验室，静置沉淀48h后，浓缩至60mL，并加3mL甲醛溶液封存，然后对浮游植物群落结构进行检测[9]。
数据处理及方法
生物学评价方法
（1）优势度评价法。优势度计算公式[10]为
2 结果与分析
水体理化指标分布特征
图2为Chla、TP、CODMn、TN和SD的时空变化特征，可以看出：SY6的实验中TP质量浓度较大，D3监测点的最大，；TN质量浓度值变化较为剧
烈，最大值出现在SY5的实验中的D8监测点，而SY6的实验中TN的质量浓度值整体较小，原因主要是东平湖中的菹草对TN具有吸附作用；SD在SY5和SY4的实验中D1监测点的值较大，主要原因是冬季水体扰动比较小；Chla最大值多出现在D1或D2监测点（SY5出现在D8监测点），主要原因是D1、D2和D8监测点处于湖湾处，水体流动性相对较低；CODMn质量浓度变化相对平缓，总体上SY1和SY6的实验中各监测点质量浓度较大。
浮游植物群落结构特征
图3为蓝藻门、绿藻门、硅藻门、甲藻门、隐藻门、裸藻门和金藻门浮游植物密度随时间的变化情况，可以看出：6次实验中蓝藻门的密度最大；SY1、SY3和SY6的实验中蓝藻门密度位居前三大，其中SY1的实验中密度最大（），原因在于SY1的实验中TN与TP质量浓度最高，且其水温较高，导致浮游植物大量生长和繁殖；SY4的实验中绿藻门密度最大，SY5的实验中蓝藻门密度最大。相关研究表明，中营养型湖泊中甲藻门、隐藻门、硅藻门密度较大，富营养型湖泊中硅藻门和绿藻门密度较大，重富营养型湖泊以绿藻门和蓝藻门密度较大[14-15]。由此可见，多数实验中东平湖均呈现富营养化状态。
6次实验中浮游植物密度随空间的变化情况见图4，可以看出：除了SY2的实验中D11监测点、SY3的实验中D8和D11监测点硅藻门的密度相对较大之外，SY1～SY3和SY6的实验中多数监测点蓝藻门密度占绝对优势；SY4的实验中除了D1～D5监测点蓝藻门密度较大之外，其余监测点则是绿藻门密度较大；SY5的实验中