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藻类在城市污水监测中的应用(1)
含硫泉水
可疑席藻
含氯废水
河生水绵
清洁水
梭形裸藻 含铬污废水 孤枝根枝藻
富氧清静水
易变裸藻 强酸性水体 项圈新月藻 泥炭沼泽、高山湖泊
厚壁微孢藻 湿草地污水 锐新月藻 含高浓度铬污废水
藻类植物中的叶绿素含 量 、光 合 作 用 能 力 、固 氮 能力等指标的变化来反 映 水 体 的 污 染 状 况 。水 体 被污染后, 藻类的这种生 产 能 力 则 会 发 生 变 化 。水 生生物对污染物具有积 累和放大作用, 用理化检
过各种方式从环境中富集某些元素。用常 30min, 尽量把河段各种大型底栖动物采集 规 理 化 监 测 方 法 来 分 析 是 不 能 得 出 结 果 完 全 , 然 后 对 所 得 生 物 样 进 行 鉴 定 、分 类 , 的。只有通过生物监测手段才能得出结果。 再用贝克公式计算, 此法在日本应用已达 藻类监测还能早期发现环境污染 , 可直接 10 多 年 之 久 。 所 得 数 值 与 水 质 的 关 系 为 :
的运用[J].环境与开发, 1999( 1) 5 林碧琴, 谢淑琦. 水生藻类与水体污染监测
[M].沈阳: 辽宁大学出版社, 1988 6 邓春凯.生 物 的 指 示 作 用 与 水 环 境[J].环 境 保
护科学, 2007(4)
观察污染物对生命系统的危害。此外, 藻类 BI>30 为 清 洁 水 体 , 29 ̄15 为 较 清 洁 水 体 , 7 杨阳.污/废水的生物监测方法及其发展[J].中
2 况琪军, 夏宜睁, 惠阳等.重金属对藻类的致
PIONEERING WITH SCIENCE & TECHNOLOGY MONTHLY NO.4 2008 143
化, 可以比较准确地判断出水环境质量的
用藻类监测水体污染程度和毒性的方
现状和变化。藻类与水环境的指示关系( 见 法还有水生植物生产力的测定、生物体内
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
表 3) 。
残留的测定等。生产力的测定是通过测定
表 3 水环境的指示藻类
指示藻类
适宜水体
指示藻类
适宜水体
两栖颤藻
高盐污水
小毛枝藻 含铜、铬、酚污废水
镰头颤藻 有毒性工厂废水 团集刚毛藻
验方法测定他们体内的
3.2 生物指数法
有害物质的含量和分布情况, 可研究水体
生物指数法是用数学公式反映生物群 中污染物的积累、分布和转移规律。
落结构变化, 以评价环境质量。用生物指数
在条件许可的情况下, 应采取藻类监
评价水体环境质量常用的方法是培克法。 测与其他的理化监测进行综合监测, 以确
培 克 ( Beck) 于 1955 年 首 先 提 出 以 生 物 指 保监测结果的科学性, 使水质监测工作达
弱因藻类的不同而各异。常见的几种重金 等缓流水体后, 水生生
属污染物对藻类生长的影响( 见表 1) 。
物特别是藻类将大量
重金属对藻类的毒性作用受各种环境 繁殖, 使生物量的种群
因素直接或间接的影响, 其中主要的环境 种类数量发生改变, 破
表 2 富营养化湖泊与贫营养化湖泊中浮游植物的比较
项目
富营养化湖泊
金属 处理浓度( ppm) 影响程度
2
显著抑制
汞
0.5
生长下降
藻类 歧岖鱼腥藻
能对其中的藻类产生影响( 见表 2) 。当然, 不同的藻类对于同一种水体污染, 其反应 是不一样的, 有些抗性较强, 难以在短期内
监测水体健康状况。水体中的藻类对污染
0.2
生长抑制 普通小球藻 反映出水质的变化。而有的藻类对各种污
元 素 的 浓 度 , 却 能 通 过 “生 物 放 大 ”作 用 在 用以评价水体环境质量。它是定量反映藻
生物体内积累, 利用低等植物监测就可能 类生物群落结构的种类、数量及群落中种
清楚地反应出来。
类组成比例变化的信息。多样性指数法中
2.4 可行性
常用是 沙 农 ( Shannon- Weaver) 多 样 性 指
并可能引发水华。 能够利用藻类进
行水体污染监测最主
脆杆藻属( Fragilaria) 冠盘藻属( Stephanodescus)
星杆藻属( Asterionella)
金藻纲( Chrysophyeae) 锥囊藻属( Dinobryon)
作者简介: 刘伟( 1984~) , 女, 华东师范大学环境科学系硕士研究生, 研究方向: 环境污染治理; 刘学良( 1982~) , 男, 华东师范大学中国城市研究中心硕士 研 究 生 , 研 究 方 向 : 城 市 与 区 域 规 划 ; 何 国 富 ( 1975~) , 男 , 华 东 师 范 大 学 环 境 科 学 系 博 士 , 研 究 生 导 师 , 研 究 方 向 : 水 污 染 控 制 和 生 态 修 复 ; 沙 龙 滨 ( 1982~) , 男, 华东师范大学硕士研究生, 研究方向: 环境污染治理。 收稿日期: 2008- 01- 18
微囊藻属( Mecrocystis) 片硅藻科( Diatomaceae)
等片硅藻科( Deatomaceae) 平板藻属( Tabellaria)
因素有水中的酸碱度( pH 值) 、温度、光照、 坏了水体的生态平衡,
直链藻属( Melosira)
小环藻属( Cyclotella)
磷 酸 盐 及 螯 合 剂 等 。 水 中 的 pH 值 和 氧 化 还原电位势是影响水中金属迁移转化的两 个重要的理化因素, 温度是环境中金属离
中各种因素综合作用的结果。
日 本 津 田 松 苗 于 1960、1964、1974 年
究进展 [J]. 辽宁大学学报自然科学版 , 2000
2.2 富集性
对贝克指数作了多次修改, 他提出不限定
( 3)
生物监测的一个重要特点是它能够通 采 集 面 积 , 由 4 ~5 人 在 一 个 点 上 采 集 4 邓义祥, 张爱军.试论藻类在水体污染监测中
数来评价水体污染的程度. 他提出的计算 到一个新水平。
式是: 生物指数( BI) =2nA+nB 其 中 : n—生 物 种 类 数 ; A—类 是 敏 感
种类数; B—类是耐污种类数。 若计算的指数值为 0, 表示水体被有
参考文献
1 王丙莲, 杨艳, 张利群等.水质监测中藻类植 物的应用研究进展[J].山东科学, 2007( 1)
监测能监测污染物对环境长时期的影响。 14 ̄6 为不清洁水体, 5 ̄0 为极不清洁水体。
国卫生检验杂志, 2006( 12)
2.3 灵敏性
3.3 多样性指数法
( 责任编辑 高 平 吕继俊)
有些藻类对污染物很敏感, 在某些情
多样性指数法是应用数理统计法求得
况下甚至精密仪器都不能测出的某些微量 表示生物群落的种类和个体数量的数值,
142 科技创业月刊 2008 年第 4 期
藻类在城市污水监测中的应用
应用技术
受的是综合影响, 不只是个别离子的综合 机 物 严 重 污 染 , 1 ̄6 为 中 等 污 染 , 10 ̄40 时
毒效应[J].水生生物学报, 1996(3)
作用, 因而藻类生物监测反映了整个环境 为清洁水区。
3 姜彬慧, 林碧琴.重金属对藻类的毒性作用研
0.08
完全抑制 羊角月牙藻 染物具有较好的敏感性, 环境中某些物质
0.02
显著抑制 歧岖鱼腥藻 的微小变化往往能对这些藻类产生显著的
0.75
完全抑制 黄群藻 锥囊藻 影响; 还有些藻类只能生活在污水中或为
>10
生长抑制 念珠藻
某些污染物特定的指示藻类。
0.5
50%抑制 淡水硅藻
2.4
50%抑制 普通小球藻 2 藻类监测的优点
质 污 染 现 象 。大 量 工 业
重金属排放到水体中以后, 被藻类吸 废水和生活污水以及
收 , 影 响 藻 类 的 生 长 代 谢 、抑 制 光 合 作 用 、 农 田 径 流 中 的 植 物 营
减少细胞色素, 导致细胞畸变, 改变天然环 养物质未经处理排入
境中的种类组成。重金属对藻类的毒性强 湖泊、水库、河口、海湾
科技创业
月 刊
PIONEERING WITH SCIENCE & TECHNOLOGY MONTHLY
藻类在城市污水监测中的应用
刘 伟 刘学良 何国富 沙龙滨
( 华东师范大学环境科学系 上海 200062)
摘 要 藻类在水环境监测中起着非常重要的作用, 和传统的理化监测方法相比, 藻类监测具有其他不具
水污染的藻类监测日益为人们所重
上式 D 值越大, 说明水体中生物种类
视, 常见的藻类生物监测方法有指示生物 越多, 水质越好; 反之, D 值越小, 说明水体
法 、生 物 指 数 法 和 多 样 性 指 数 法 等 。
中生物种类越少, 水体水质就越好。一般认
3.1 指示生物法
为沙农指数与水质的关系为: 0 无生物, 严
贫营养化湖泊
数量
丰富
稀少
品种
较少
分布
主要生长在水体表层
很多
昼夜间的迁移
有限
可生长至深层
水华现象
经常发生
频繁
主要的藻类 蓝藻纲( Cyanophyceae)
很少出现
鱼腥藻属( Anabaena)
绿藻纲( Chlorophyceae)
束丝藻属( Aphanizomenon) 角星鼓藻属( Staurastrum)
生物监测价格低廉且不需要购置昂贵 数。其公式为:
仪器。利用生物监测比较方便, 可能克服理
D=- ∑( ni /n) log2( ni /n)
化监测的局限性和连续取样的繁琐性。
式 中 : D— ——多 样 性 指 数 ; n— ——样 品