松花江流域生物完整性时空变化分析

采用大型底栖动物生物完整性指数(B-IBI)法对松花江流域的水生态环境质量进行研究分析。结果表明,2015年松花江流域各点位水生态环境质量17.24%为优、10.34%为良好、24.14%为一般、41.38%为较差、6.90%为很差。与2012年松花江流域水生态环境质量的比较和趋势分析表明,松花江干流下游、第二松花江、松花江支流的水生态质量均出现不同程度的改善,松花江干流下游改善尤为显著,松花江干流上游生态质量基本保持不变,嫩江水生态质量有下降迹象。流域总体水生态环境质量得到进一步改善,总物种数和清洁指示类群EPT丰度均有增加。     

松花江下游底栖动物组成及其环境指示作用

2005—2010年对松花江佳木斯江段3个断面进行大型底栖动物生态调查,共发现大型底栖动物51种,其中水生昆虫33种,软体动物9种,甲壳动物3种,环节动物6种。3个断面均以水生昆虫的种类数为最多,其次为软体动物,两者在各断面的年度监测中均能被观测到,且出现频率较高;环节动物与甲壳动物的种类数较少,且出现频率较低。底栖动物群落特征和水质生物学评价显示,佳木斯江段水质虽呈波动状态,但整体呈不断改善趋势,主要与溶解氧、氨氮以及总磷等指标的不断改善相关。     

松花江流域大型底栖动物生物完整性指数构建及其适用性

利用生物完整性指数评价河流健康状态,对于水环境管理决策具有重要的实践意义。基于大型底栖动物构建生物完整性指数(B-IBI),并评价松花江流域的水生态系统健康状况。在松花江主要干支流设定37个采样点,分别于2016年6、9月进行环境因子和大型底栖动物调查研究。最终从28个候选参数中确定了种类总数、摇蚊种类数、敏感种百分比、Hilsenhoff指数、Marglef指数作为核心参数构建B-IBI。通过0～10赋分法,计算得到了松花江流域全部采样点的生物完整性评价得分。结果显示,松花江流域内60%区域生物状态存在不同程度的损害。另外,B-IBI能够综合反映松花江大型底栖动物群落多样性、生境质量、理化水质等,具有一定的适用性。     

京杭运河苏州市区段大型底栖动物种群结构特征与评价

对京杭运河苏州市区段4个点位进行了底栖动物群落结构和多样性进行多年研究,并进行了水质评价。结果表明,底栖动物共12种,寡毛类的克拉泊水丝蚓为各点位的优势种;从时间尺度来看,S1点位的物种种类数量从2008年开始明显增加,软体类物种出现,种群密度也在增加,生物污染指数下降,水质明显改善;从空间尺度来看,京杭运河苏州市区段上游和中游物种种类数量要多于下游和老运河城区段,下游水质有所下降。     

中国北方河流底栖动物群落季节性演替对水生态环境质量评价的影响

大型底栖动物是评价水生态质量最常用的生物类群,鉴于水生昆虫的生活史特点,在一年当中群落结构会发生季节性变化,如何利用底栖动物数据准确评价水生态质量状况,反映客观实际,值得探讨。将黑龙江省2012—2015年水生生物试点监测47个采样点的108组底栖动物数据进行比较,对群落结构的相似性、物种的更替率和BMWP指数评价结果进行分析,探讨群落的演替及BMWP指数的变化规律。结果表明不同时间采集的样品底栖动物群落之间存在较大差异,评价的结果也存在差异,越是水环境质量好的区域,这种差异越明显。利用底栖动物评价水生态状况,宜选择长时间段的多个采集数据,经统计整理后,利用复合样方(年均值)的特征,评价一段时间内(如以年为单位)的水生态质量状况,使评价结果更具准确性。     

2012—2019年松花江干流底栖动物群落变化及其对水环境因子的响应

底栖动物是水生态系统的重要组成部分,其群落特征通常用来评价水生态环境质量。研究了2012—2019年松花江干流水生态环境质量状况、变化趋势,并应用冗余分析(RDA)探究底栖动物群落结构特征与水环境因子之间的响应关系。结果表明:8年间共鉴定出底栖动物246个分类单元,隶属于4门、9纲、25目、58科、69属,其中水生昆虫的EPT物种为99个分类单元,占总物种数的40.24%;水生昆虫的其他物种为68个分类单元,占总物种数的27.64%;软体动物为36个分类单元,占总物种数的14.63%;环节动物为25个分类单元,占总物种数的10.16%;甲壳动物为18个分类单元,占总物种数的7.32%。底栖动物密度总体呈上升趋势,种类组成总体有所增多,其中环节动物、软体动物和甲壳动物有向水生昆虫转变的趋势,群落结构相对稳定且主要以水生昆虫占比最多,底栖动物密度平均值为5.97×10³个/m²,变化范围为2.86×10³~8.98×10³个/m²,优势科(属)主要为小蜉属Ephemerella、小寡脉蜉属Oligoneuriella、扁蜉属Heptagenia、等蜉属Isonychia、纹石蛾科Hydropsychidae、缺叉多距石蛾属Polycentropus、摇蚊科Chironomidae和圆田螺属Cipangopaludina等。生物指数评价结果多数为"中等"及以上,评价结果趋于稳定,且下游评价结果好于上游。松花江干流的水环境质量变化阶段性明显,溶解氧含量升高,氨氮呈下降趋势,其余指标呈波动变化。冗余分析(RDA)结果表明:影响松花江干流底栖动物群落结构变化的主要环境因子是随时间推移而变化的,其中溶解氧、生化需氧量、化学需氧量、总磷、氨氮和总氮等指标是影响该监测区域底栖动物群落分布的重要环境因子。     

长江干流南京段底栖动物群落特征及环境因子相关性研究

于2019-2021年春、秋季在长江干流南京段设置6个调查点位对水体理化因子、底栖动物群落特征开展调查研究。采用典范对应分析方法(CCA)分析了底栖动物与环境因子的响应关系。结果表明,共检出35种底栖动物,分属3门6纲12目19科30属,昆虫纲为优势纲。各监测点位的底栖动物检出种类数相差较大,最多检出21种,最少检出11种。春季优势种为霍甫水丝蚓,秋季优势种为齿吻沙蚕。底栖动物物种密度为2~176个/m^(2),春季的底栖动物平均密度(139个/m^(2))略高于秋季(125个/m^(2)),底栖动物平均密度年度排序为:2019年>2020年>2021年。各监测点位的香农威纳(Shannon-Wiener)多样性指数为2.9~3.5,水质状况处于良好和优秀之间。CCA分析结果表明,高锰酸盐指数和溶解氧对南京段底栖动物群落结构物种时空分布影响较大且大部分群落特征物种分布在含氮营养盐较低的水域,高浓度的含氮营养盐已经对南京段底栖动物产生了负面影响。     

生物指数在评价水磨河水体污染中的应用

以底栖大型无脊椎动物评价水质,监测水体污染是生物学评价水质的方法之一。近年来,国内外不少学者在应用底栖大型无脊椎动物监测水体污染,评价水质中取得了不少有价值的研究成果。我们于1985年9月对乌鲁木齐市水磨河底栖动物的群落结构进行了一次定量调查。对生物指数在评价水磨河水质污染中的作用作了一定的探讨。现将结果整理如下: 一、河道概况及采样站设置     

南水北调江苏段沿线大型底栖动物群落结构及水生物评价

于2015年3月和7月,在南水北调江苏段沿线布设10个监测点,采集底栖动物30个分类单元,进行水生物学评价。结果表明,10个监测点底栖动物密度平均值为369个/m~2,优势种为霍甫水丝蚓、苏氏尾鳃蚓、克拉泊水丝蚓、梨形环棱螺、河蚬、铜锈环棱螺和方格短沟蜷,香农多样性指数均值为2. 14,BMWP指数均值为18,BI指数均值为7. 20。RDA分析结果显示,影响底栖动物的主要环境因子是DO、pH值和TN。指出,研究区总体水生态质量较好。     

“十三五”期间洪泽湖底栖动物多样性调查及趋势分析

基于2015—2020年洪泽湖底栖动物监测数据,利用生物多样性指数模型方法对洪泽湖底栖动物的种类组成及多样性进行分析,并对水质污染状况进行评价,结合广义线性模型方法对洪泽湖生态变化趋势进行预测。结果表明,“十三五”期间洪泽湖底栖动物种类数总体呈上升趋势,生物多样性有所改善,底栖动物优势种均为河蚬。Goodnight-whitely修正指数(GBI)、生物学污染指数(BPI)、生物指数(BI)以及生物耐污敏感性指标指数(BMWP)4种污染状况评价指数对洪泽湖水质评价结果表明,“十三五”期间洪泽湖生态系统状况基本平稳,水质污染状况介于清洁至轻污染之间,龙集镇北的水质状况应引起重视。模型预测结果显示,“十四五”末洪泽湖生物多样性无明显变化,水质持续保持稳定。研究结论可为水生生物多样性保护提供科学依据。     

松花江流域水生态环境中生物与生境和化学要素间的关联 性研究

利用2012年松花江流域生物、生境和水质的调查数据,采用生物完整性指数(IBI)评价松花江流域的水生态环境质量,并着重对IBI评价结果与生境质量、水质间的关系及生物与生境和化学参数间的相关关系进行了分析。结果表明,松花江流域IBI评价结果与其生境质量存在显著正相关,与水质评价结果基本一致。生境质量及大多数生境参数均与多项生物参数间存在显著/极显著的相关关系;其次,COD、CODMn、BOD5、TN、TP等超标化学因子也与多项生物参数存在显著/极显著的相关关系,说明生境受损和有机污染压力是引起松花江流域水生态环境质量变化的主要压力。为恢复和改善松花江流域的水生态质量,研究建议针对流域生境质量和超标化学污染开展相应的保护和控制措施。     

松花江哈尔滨段藻类植物分布及其与环境因子的关系

松花江哈尔滨段流域是哈尔滨市重要的水源地,也是松花江重要的组成部分,其生态环境问题一直受到国内外学者密切关注,且近年来松花江哈尔滨段水体改善程度较为明显,流域内水体变化程度越来越受到相关学者和民众的重视,研究松花江哈尔滨段水体变化趋势意义明显。该研究的创新性在于运用典范对应分析(CCA)探究藻类植物与环境因子变化的关系,并运用欧洲硅藻数据库(EDDI)验证主要环境因子的准确性。国内现行的一些常规理化指标单独评价水体质量较为单一,不能更好地满足现行的水环境管理要求,并且对于水环境的变化反应效果及准确度较低。该研究运用相关理化指标数据和藻类植物的种类及丰度等的年际变化,实现从单一理化指标评价改善为理化和生物指标双重评价,从而更加具体地反映出松花江哈尔滨段水体状况的变化趋势。     

2001-2015年松花江流域水污染变化特征研究

利用2001-2015年松花江流域国家监测网30个可比断面监测数据，从流域和断面水质变化、各项指标超标情况和浓度变化、污染负荷等方面分析了松花江流域水质变化情况。结果表明，松花江流域水质总体呈好转趋势，特别是2007年以来有比较明显的改善。该流域长期以来主要污染指标为高锰酸盐指数、石油类、五日生化需氧量和氨氮。高锰酸盐指数、石油类和五日生化需氧量污染均有明显改善，但氨氮污染改善不明显。在继续加强COD排放总量控制的基础上，有效削减氨氮排放是促进松花江水质改善的重点。     

Assessment of surface water quality using a growing hierarchical self-organizing map: a case study of the Songhua River Basin,northeastern China,from 2011 to 2015

The analysis of a large number of multidimensional surface water monitoring data for extracting potential information plays an important role in water quality management. In this study, growing hierarchical self-organizing map (GHSOM) was applied to a water quality assessment of the Songhua River Basin in China using 22 water quality parameters monitored monthly from 13 monitoring sites from 2011 to 2015 (14,782 observations). The spatial and temporal features and correlation between the water quality parameters were explored, and the major contaminants were identified. The results showed that the downstream of the Second Songhua River had the worst water quality of the Songhua River Basin. The upstream and midstream of Nenjiang River and the Second Songhua River had the best. The major contaminants of the Songhua River were chemical oxygen demand (COD), ammonia nitrogen (NH₃-N), total phosphorus (TP), and fecal coliform (FC). In the Songhua River, the water pollution at downstream has been gradually eased in years. However, FC and biochemical oxygen demand (BOD₅) showed growth over time. The component planes showed that three sets of parameters had positive correlations with each other. GHSOM was found to have advantages over self-organizing maps and hierarchical clustering analysis as follows: (1) automatically generating the necessary neurons, (2) intuitively exhibiting the hierarchical inheritance relationship between the original data, and (3) depicting the boundaries of the classification much more clearly. Therefore, the application of GHSOM in water quality assessments, especially with large amounts of monitoring data, enables the extraction of more information and provides strong support for water quality management.     

汉江下游干支流浮游植物群落特征及其对水质的指示评价

浮游植物群落的动态变化可以全面、真实地反映水质的优劣,有利于了解水体污染状况的发展趋势.为及时掌握汉江下游水质变化,基于2019年3—12月汉江下游干流及主要支流浮游植物和水体理化指标监测数据,分析了浮游植物群落结构特征,并通过冗余分析研究了影响浮游植物群落结构的主要环境因子,同时运用浮游植物群落特征对汉江下游水质进行...     

Risk assessment for methylmercury in fish from the Songhua River,China: 30 years after mercury-containing wastewater outfalls were eliminated

This study aims to investigate the methylmercury contamination of fish from the Songhua River, China. A total of 328 fish representing various trophic levels were captured from ten reaches of the river and determined for methylmercury by gas chromatography method. Total mercury in fish, water and sediments from three typical reaches were analyzed simultaneously. Methylmercury concentrations in fish from the Second Songhua River and the mainstream of the Songhua River were 0.024 ± 0.016 and 0.015 ± 0.007 mg/kg fresh weight, respectively. The proportion of methylmercury to total mercury ranged from 21.8% to 69.7%, with the mean value of 42.6%. The observed methylmercury concentrations were much lower than the historical values and were generally within the reported literature range, and health hazard assessment showed no health risk from exposure to methylmercury by consuming fish from this river, demonstrating that mercury contamination of the Songhua River has been effectively controlled by nearly 30 years of environmental governance and natural purification.     

温榆河底栖大型无脊椎动物与水质评价

2006年10月对北京市温榆河12个采样点底栖大型无脊椎动物调查,并设立十三陵水库为对照点.结果表明,温榆河底栖大型无脊椎动物有三大类组成:水栖寡毛类、水生昆虫幼虫和软体动物等13种,水栖寡毛类中的颤蚓科种类和水生昆虫中的羽摇蚊幼虫为优势种,这些均为耐污种类,耐污染指数都在5以上,平均耐污值为8.底栖动物数量也很高,说明温榆河水体受有机污粢较为严重.通过1HB指数评价结果,认为对照点水质为一般水体,温榆河为污染水体到严重污染水体.