水生微生物監(jiān)測斷面布設(shè)的原則和方法

水生微生物監(jiān)測斷面布設(shè)的原則和方法

一、水生微生物監(jiān)測斷面布設(shè)的原則水生微生物監(jiān)測斷面的布設(shè)，應(yīng)在對所監(jiān)測區(qū)域的自然環(huán)境和社會環(huán)境進行調(diào)查研究的基礎(chǔ)上根據(jù)不同的監(jiān)測目的，根據(jù)以下原則進行布設(shè)。（一）斷面布設(shè)要有代表性1^1根據(jù)調(diào)查計劃方案的目的要求，選擇具有代表性的水域布設(shè)斷面，以獲得所需要的代表性樣品。例如，在江河中，應(yīng)在污染源附近及其上下游設(shè)斷面（或站點），以反映受污染和未受污染的河段狀況。在排污口下游則往往要多設(shè)斷面（或站點），以反映不同距離受污染和恢復(fù)的程度。對整個調(diào)查流域，必要時按適當(dāng)間距設(shè)斷面（或站點）。這樣，才能獲得代表性的生物樣品。1^1（二）與水化學(xué)監(jiān)測斷面布設(shè)的一致性水生微生物指標(biāo)是評價水體水質(zhì)和生態(tài)狀況的重要參數(shù)，只有與水化學(xué)監(jiān)測指標(biāo)結(jié)合起來進行污染與生物效應(yīng)的相關(guān)分析，才能更全面地評價水環(huán)境質(zhì)量及生態(tài)狀況。因此，水生微生物監(jiān)測斷面的布設(shè)要盡可能與水化學(xué)監(jiān)測斷面相一致，以利于時空同步采樣，獲得相互比對的數(shù)據(jù)，這樣才能更全面地評價水環(huán)境質(zhì)量及生態(tài)狀況。（三）斷面布設(shè)要考慮水環(huán)境的整體性水生微生物監(jiān)測斷面布設(shè)要有整體觀點，從一條河流（河段），一個湖泊的環(huán)境總體考慮，以獲得反映一個水體的宏觀總體數(shù)據(jù)，以滿足對水體環(huán)境綜合評價分析的需要。例如，流經(jīng)城市的河段布設(shè)監(jiān)測斷面時，既要了解河流入城市河段前的水生生物狀況，又要掌握由于城市排污對水體生態(tài)狀況的影響，以及水體是否有自凈能力等。故其監(jiān)測斷面至少要在河流入城市前、流經(jīng)城市排污段以及岀城市河段布設(shè)三個斷面［即上（對照斷面）、中（污染斷面）、下（觀察斷面）］，以便了解流經(jīng)城市河段的整體情況，為綜合評價該城市排污對水環(huán)境生態(tài)的影響提供依據(jù)。（四）斷面布設(shè)的經(jīng)濟性斷面布設(shè)方案提出后，要進行優(yōu)化驗證，以期用最少的斷面和人力、物力，獲得具有最大效益，并有代表性的數(shù)據(jù)。同時，要盡可能布設(shè)在交通方便、采樣安全的地段，以保證人身安全和樣品的及時運輸。（五）斷面布設(shè)的連續(xù)性

環(huán)境監(jiān)測斷面的布設(shè)，不僅要考慮反映環(huán)境生態(tài)現(xiàn)狀的需要，而且要考慮長期的趨勢分析研究的需要，要為觀測環(huán)境質(zhì)量變化趨勢、評價環(huán)境效益、強化環(huán)境管理服務(wù)。因此，為獲得長期的連續(xù)的，并具有可比性的數(shù)據(jù)，斷面布設(shè)一經(jīng)確定，就不能隨意改動。、布^點方^法（一）河流=1根據(jù)河流（河段）流經(jīng)區(qū)域的長度，至少設(shè)三個斷面，即排污口上游設(shè)對照斷面，排污口附近（一般在下游500~1000m）設(shè)污染斷面，排污口下游（一般在下游1500m以遠）設(shè)觀察斷面（或稱消減斷面），有條件的可增設(shè)1~2個觀察斷面。有支流的河流，要在支流流入主河流處設(shè)斷面（或站），以了解支流的水質(zhì)狀況。受潮汐影響的河流，漲潮時污水有時向上游回溯，設(shè)點時也應(yīng)考慮。每個斷面的采樣數(shù)可視河流寬度而定，寬度在50m以下的河流，在河中心設(shè)1個采樣點；寬度在50~100m的河流設(shè)左右2個釆樣點；寬度在100m以上的河流設(shè)左、中、右3個采樣點。=1（二）湖泊、水庫根據(jù)該水體的自然環(huán)境和社會環(huán)境特點，以獲得該水體總體質(zhì)量狀況為基礎(chǔ)布設(shè)。一般應(yīng)在下述水域布點（斷面）：①入湖口區(qū)（入庫口區(qū)）;②湖（庫）中心區(qū)；③出口區(qū)；④最深水區(qū)；⑤沿湖（庫）邊排污口區(qū)；⑥湖（庫）相對清潔區(qū)。各采樣斷面，可采集斷面的左中右樣品，也可根據(jù)實驗驗證能獲得所需代表性樣品的區(qū)域有目的的布設(shè)。復(fù)習(xí)思考題水生微生物監(jiān)測斷面布設(shè)的原則有哪些？2?簡述湖泊和河流的布點方法。第二節(jié)浮游生物的測定浮游生物（plankton）是指隨波逐流地生活在水體中的微型生物。它包括浮游植物（phytoplankton）和浮游動物（zooplankton）兩大類。在淡水中，浮游植物主要是藻類，它們以單細胞，群體或絲狀體的形式出現(xiàn)。浮游動物主要包括原生動物、輪蟲、枝角類和橈足類。孚游生物是水生食物鏈的基礎(chǔ)，在水生態(tài)系統(tǒng)中占有重要地位。很多浮游生物對環(huán)境的變化非常敏感，可作為水質(zhì)狀況的指示生物。而且浮游生物分布廣，取材比較方便，所以在水污染調(diào)查中，浮游生物常被列為主要的研究對象之一。―、采樣（一）采樣工具1.浮游生物網(wǎng)浮游生物網(wǎng)有兩種類型，即定性網(wǎng)和定量網(wǎng)定性網(wǎng)是由黃銅環(huán)及縫在環(huán)上的圓錐形篩絹網(wǎng)袋構(gòu)成，網(wǎng)的末端有一浮游生物集中杯（圖2-1）。網(wǎng)本身用尼龍篩絹制成。根據(jù)篩絹孔經(jīng)不同劃分網(wǎng)的型號，常用的有25號，20號和13號三種規(guī)格，其中25號網(wǎng)網(wǎng)孔大小為0.064mm（200孔/in）,用于采集個體較小的浮游植物，20號網(wǎng)網(wǎng)孔大小為0.076mm（193孔/in），用于釆集一般浮游植物及中小型浮游動物，13號網(wǎng)網(wǎng)孔大小為0.112mm（130孔/in）,用于采集大型浮游動物，如枝角類、橈足類等。定性網(wǎng)的規(guī)格見表2-1o表2-1定性網(wǎng)的類型定性網(wǎng)型號小型中型網(wǎng)口直徑（cm）2540

圓維體側(cè)面動線長（cm）55圓維體側(cè)面動線長（cm）55100集中杯直徑（mm）3.5?46定量網(wǎng)與定性網(wǎng)的區(qū)別在于，定量網(wǎng)的前端有兩個金屬環(huán)（圖2-2），兩環(huán)之間有一圈帆布稱為附加套，其作用在于減少浮游生物的流失。除此之外，定量網(wǎng)的網(wǎng)身比定性網(wǎng)長些，網(wǎng)口略小些，其它材料都與定性網(wǎng)相同，定量網(wǎng)也有兩種規(guī)格，見表2—2。表格，見表2—2。表2—2定量網(wǎng)的類型定量網(wǎng)型號網(wǎng)口（上環(huán)）直徑（cm）10.820附加套圓錐體側(cè)面動線長（cm）1538~40圓維體側(cè)面動線長（cm）大環(huán)直徑（cm）

集中杯直徑附加套圓錐體側(cè)面動線長（cm）1538~40圓維體側(cè)面動線長（cm）大環(huán)直徑（cm）

集中杯直徑（mm）402510040~6~\/3圖2-1網(wǎng)量網(wǎng)浮游生物定性圖2-2浮游生物定1—金屬環(huán)；2—帆布，3—篩絹，1—金屬環(huán)，2—帆布；4—帆布；5—浮游生物集中杯；6—活栓3—篩絹；4—帆布；5—浮游生物集中杯；6—活栓采水器采水器系由金屬、塑料或有機玻璃制成的盛水器，具有一定的容積，有的可自動關(guān)閉。采水器種類很多，而且也沒有統(tǒng)一起來。常用的有以下幾種：(1)瓶式采水器瓶式采水器又叫采水瓶，是用容量為l升的廣口瓶制成的。其制作方法是：在廣口瓶的瓶底附加一重量約1500克的鉛塊或鐵塊，以鐵絲繞緊，使瓶子可以沉入水中，瓶中加橡皮塞，塞上穿三個孔，一個插入溫度計；一個插入一根較長的玻璃管，管的下端接近瓶底，為進水管；另一個插入一根短玻璃管，其下端恰好在橡皮塞的下端，為排氣及出水管。兩根玻璃管的上端，均露出橡皮塞上3厘米左右。用一根長約25厘米，口徑與玻璃管幾乎相吻合的橡皮管將兩根玻璃管連接起來，接于出水管的一端要扎緊，以免脫落，接于進水管的一端要松一些，并在橡皮管的一端系上一根小繩，以便采水時可以拉脫橡皮管，使水樣流入瓶中。作為進出水玻璃管的口徑，最好在10毫米以上，這樣進水較快，較大的浮游動物也不易逃遁。在采水瓶上，用粗鐵絲做一個環(huán)，系上一根粗線繩，線繩上做好尺度標(biāo)記。采水樣時，將瓶塞塞緊，在進水管外用水沾濕，將橡皮管輕松地套上后,手持粗繩，將瓶沉入水中，根據(jù)尺度標(biāo)記，至需要釆水的深度，輕拉小繩，使橡皮管與進水管脫開，水便從進水管流入瓶中，瓶中空氣從排氣管排出，約3~5分鐘后，待溫度穩(wěn)定，將瓶提起，先記錄水溫，水樣可由出水管倒出。倒水時，瓶內(nèi)的長玻璃管口朝上，水才可順利倒出。瓶式采水器，制作簡單，使用方便，但采水深度不大，一般只適于5米深度以內(nèi)的水體。

1圖2-3有機玻璃采水器（2）水生--81型有機玻璃采水器：此采水器為圓柱形，由有機玻璃制成（圖2—3）。此采水器的上下底面均有活動門，使用時先夾住出水口橡皮管，將采水器沉入水中，活動門則自動打開，水即自動進入，沉入哪一層就采哪一層的水樣。采水的深度可通過拉繩上的尺度標(biāo)記來確定。當(dāng)采水器沉入所需深度時，即可上提拉繩，上蓋和底部活動門會自動關(guān)閉。提出水面后，不要碰及下底，以免水樣漏出。采水器的內(nèi)壁上有溫度計，可同時測知水溫。此采水器有1000毫升、2500毫升等各種容量的型號，目前較為常用。1圖2-3有機玻璃采水器透明度盤透明度盤是一直徑20cm的圓形鐵盤，上面依中心平分為四個部分，以黑白漆相間涂漆，下面中心有一鉛錘（圖2—4）。用時，將盤在背光處放入水中，逐漸下沉，至剛好不能看見盤面的白色時,記取其深度就是水的透明度。觀察須反復(fù)2?3次，透明度以厘米為單位。（二）采樣層次（深度）浮游生物在水體中的分布不論是水平方向還是垂直方向都是有差異的。所以在采樣時，要根據(jù)水體的具體情況確定采樣層次。一般常規(guī)生物監(jiān)測，在江河中，由于水不斷流動，上下層混合較快，可不分層采樣，在水面下0.5m左右采樣即可。在湖泊、水庫中，若水深不超過2m,一般可僅在表層（0?5m深處）取樣，如果透明度很小，可在下層加取一樣，并與表層樣混合制成混合樣；水深5m以內(nèi)的可在水面下0.5m，1m，2m，3m，4m處釆樣，混合均勻，從中取定量水樣。對于透明度較大的深水水體，可按表層、透明度0.5倍處、1倍處、1?5倍處、2.5倍處、3倍處各取一水樣，再將各層樣品混合均勻后取一樣品，作為定量樣品。若需了解浮游生物垂直分布情況，不同層次分別采樣后，不需混合。圖2-4透（三）采樣方法及采樣量1.定性樣的采集用浮游生物定性網(wǎng)（根據(jù)采集目的選擇不同型號的網(wǎng)，一般可用25號網(wǎng)）在選定的采樣點于水面和0.5m深處以每秒20~30cm的速度作“8”形循回緩慢拖動，時間為5~10分鐘（視生物多寡而定）。較大的水體（如湖泊、水庫）采樣時,可把浮游生物網(wǎng)拴在船尾，以慢速拖拽，時間一般為10~20分鐘。水樣采好后，將網(wǎng)從水中提出，待水濾去，輕輕打開集中杯的活栓，放入貼有標(biāo)簽的標(biāo)本瓶中，以備室內(nèi)分類鑒定之用。2.定量樣的采集采集定量樣可用采水器和定量網(wǎng)，常用的是采水器。采集水樣的量要根據(jù)浮游生物的密度和研究的需要而定。一般來說，浮游生物密度低采水量就要多。對于藻類，一般采水1~2升；對原生動物、輪蟲及未成熟的微小甲殼動物，采水1~5升;成熟的甲殼動物則要10~50升。l=j

[==|I三」

|==1如用定量網(wǎng)采集定量水樣,可選擇適當(dāng)型號的網(wǎng),放入距水底0.5米處，然后l=j

[==|I三」

|==1水樣體積=rXH式中r為網(wǎng)口半徑，H為拖取的深度。（四）采樣頻率一般常規(guī)生物監(jiān)測，每年采樣應(yīng)不少于兩次，般在春秋兩季進行，若要了解浮游生物周年的變化，則一年四季都要采樣，特殊需要，則根據(jù)具體情況增加采樣次數(shù)。采樣要盡量在晴朗無風(fēng)的天氣進行。二、樣品的固定、濃縮和保存水樣采集之后，除留著進行活體觀察的樣品（這樣的樣品不應(yīng)太濃，不應(yīng)完全充滿容器，應(yīng)避免日光照射，放在背光處，可不封閉瓶口，并應(yīng)在3小時內(nèi)鏡檢）外，其它定性、定量樣品，都應(yīng)馬上加固定液固定，以免標(biāo)本變質(zhì)。對藻類、原生動物和輪蟲可用魯哥氏液（Lugols）（碘化鉀60g溶于200mL蒸餾水中，加碘40g,溶解后，加蒸餾水至1000mL）固定，一般1000mL水樣加15mL魯哥氏液。對枝角類和橈足類，可用4%的福爾馬林（福爾馬林4mL，甘油10mL,水86mL）或70%酒精固定，一般l00mL水樣加4~5mL福爾馬林溶液。如先用福爾馬林溶液固定48小時,再轉(zhuǎn)入70%酒精中保存效果更好。定量樣品經(jīng)固定后，還要進行濃縮，濃縮常用的方法是沉淀法。即將固定好的定量樣品倒入沉淀器中，如無沉淀器可用燒杯或大體積（1000mL）分液漏斗代替，沉淀24~48小時。沉淀中途可輕輕搖動沉淀器一次，使粘在器壁上的生物脫落下沉，然后用虹吸管（橡皮管，內(nèi)徑3~5mm左右）小心緩慢地抽掉上層清液，一般以吸完980mL上清液需20~30分鐘為宜。虹吸管最好用25號篩絹扎在管口，以防止水樣中的生物流失（圖2-5）。余下的20mL左右沉淀物搖動均勻轉(zhuǎn)入30mL容量瓶或量筒中。為減少樣品損失，再用少量上清液沖洗沉淀器兩次，沖洗液i==i加到容量瓶中，最后加到30mL。為使樣品能較長時間保存，可補加lmL4%左右的福爾馬林、貼好標(biāo)簽，密封保存。另外，也可將定量樣品用濾紙、篩絹或濾器過濾濃縮，然后定容至30mLo還可以通過過濾或i==i13h13h:■*h+B』■■'I2i::t7二圖2-5浮游生物濃縮裝置三、浮游生物的測定（一）定性測定l=j

l==l浮游生物的定性測定就是l=j

l==l（二）定量測定定量測定主要是計數(shù)所釆集的定量樣品中浮游生物的數(shù)量，也可進行容量（體積）或重量的測定，這里只介紹計數(shù)方法。計數(shù)框及其使用計數(shù)框的容量有0.1mL、1mL、5mL和8mL四種。常用的計數(shù)框有兩種：⑴塞奇威克一拉夫脫計數(shù)框（簡稱S-R計數(shù)框）：該計數(shù)框長50mm,寬20mm,深lmm,總面積為1000mm2,總體積為lmLo（2）網(wǎng)格計數(shù)框：這種計數(shù)框長20mm,寬20mm,深0?25mm,總面積為400mm2,總體積為0?1mL,計數(shù)框的底部刻有100個均等的方格。無論哪一種計數(shù)框，在計數(shù)時，先將蓋玻片斜放在計數(shù)框上（圖2-5）,把樣品搖勻后用吸管慢慢注入樣品，注滿后把蓋玻片移正。靜置10分鐘左右再計數(shù)。計數(shù)單位是每個分離的細胞或每個自然的群體。顯微鏡的校準(zhǔn)將目（測微）尺放入10倍目鏡內(nèi)，應(yīng)使刻度清晰成像（一般刻度面應(yīng)朝下），將臺（測微）尺當(dāng)作顯微玻片標(biāo)本，用10~40倍物鏡進行觀察，使臺尺刻度清晰成像。臺尺的刻度代表標(biāo)本上的實際長度，一般每小格0?0lmm。轉(zhuǎn)動目鏡并移動載物臺上的移動尺，使目尺與臺尺平行，并且目尺的邊沿刻度與臺尺的0點刻度重合，然后向右找出目尺與臺尺重合最好的刻度，分別數(shù)出兩條重合線之間臺尺和目尺的格數(shù)，然后用下式計算目尺的長度。兩重合線之間臺尺格數(shù)目尺長度伽）兩重合線之間目尺格數(shù)計數(shù)個體計數(shù)仍是目前常用的浮游生物定量方法。浮游生物計數(shù)時，要將樣品充分搖勻，將樣品置入計數(shù)框內(nèi)，在顯微鏡或解剖鏡下進行計數(shù)。用定量加樣管在水樣中部吸液移入計數(shù)框內(nèi)。加樣之前要將蓋玻片斜蓋在計數(shù)框上（如圖2-6）,樣品按準(zhǔn)確定量注入，在計數(shù)框中一邊進樣，另一邊出氣，這樣可避免氣泡產(chǎn)生。注滿后把蓋玻片移正。計數(shù)片子制成后，稍候幾分鐘，讓浮游生物沉至框底，然后計數(shù)。不易下沉到框底的生物，則要另行計數(shù)，并加到總數(shù)之內(nèi)。每個樣品均計數(shù)兩片取其平均值。如兩片計數(shù)結(jié)果個數(shù)相差15%以上，則進行第三片計數(shù)，取其中個數(shù)相近兩片的平均值。圖2-6塞奇威克一拉夫脫計數(shù)框(顯示注樣方法)計數(shù)方法(1)長條計數(shù)法：利用此方法時，首先將目測微尺放入目鏡中，然后用臺測微尺去校目尺的長度，再用S-R計數(shù)框計數(shù)，以目測微尺的長度作為一個長條的寬度，從計數(shù)框的左邊一直計數(shù)到計數(shù)框的右邊稱為一個長條。十?dāng)?shù)的長條數(shù)取決于浮游生物的多少，浮游生物越少，計數(shù)的長條就要越多，一般計數(shù)2~4個長條。計數(shù)時，浮游植物和浮游動物要分開計數(shù)，然后分別計算單位體積中的浮游植物數(shù)和浮游動物數(shù)。其計算公式為：浮游生物數(shù)/mL=cx1000L-W-D-S式中C--計數(shù)的浮游生物數(shù)；L--一個長條的長度，也就是計數(shù)框的長度(mm)；W--一個長條的寬度，即目尺的長度(mm)；D--—個長條的深度，即計數(shù)框的深度(mm)；S--計數(shù)的長條數(shù)。一般藻類和輪蟲計數(shù)可采用此方法，硅藻細胞破殼不計數(shù)。若需了解藻類種屬的組成，可用劃“正”字的方法，分類計數(shù)200個藻體以上，每一劃代表一個個體，記錄每個種屬的個體數(shù)。輪蟲則取lmL注入S-R計數(shù)框內(nèi)，在10X10倍顯微鏡下全片計數(shù)。(2)視野計數(shù)法：先用臺測微尺測出顯微鏡視野的直徑，然后算出視野的面積，再用S-R計數(shù)框或網(wǎng)格計數(shù)框計數(shù)。計數(shù)時以視野為單位計數(shù)。其計算公式為：浮游生物個數(shù)/mL=cxloooA-D-F式中A--一個視野面積(mmi)；D--視野的深度(mm)；F--計數(shù)的視野數(shù)(一般至少10個)；C--計數(shù)的生物個數(shù)。藻類和原生動物的計數(shù)可用此法。計數(shù)時一般吸取0?1mL樣品注入0?1mL計數(shù)框內(nèi)，在10X40倍或8X40倍顯微鏡下計數(shù)，藻類計數(shù)100個視野，原生動物全片計數(shù)。（3）網(wǎng)格計數(shù)法：如用網(wǎng)格計數(shù)框，可采用網(wǎng)格計數(shù)法。如浮游生物密度不大，可將框內(nèi)生物全部數(shù)出，密度大時，可利用計數(shù)框上的刻度，計數(shù)其中的幾行（如2、5、8行）。其計算公式為：浮游生物數(shù)/升=CV3V2式中C--計數(shù)的生物個數(shù)；V1--由1升水濃縮成的樣品水量；v2--計數(shù)的樣品水量。四、結(jié)果報告浮游生物調(diào)查后，整理出各類群的種類和數(shù)量的數(shù)據(jù)，如何利用這些數(shù)據(jù)來說明水體受污染的程度或污染消除的狀況，目前尚無統(tǒng)一的表達方式，常用的有以下指標(biāo)。（一）利用指示生物進行評價由于各種污染程度不同的水體有其特有生物的存在，因此，可以利用各種水體中特有生物和敏感生物在水體中的出現(xiàn)情況來反映水質(zhì)狀況。1．多污帶種類浮游球衣菌(切加em創(chuàng)osnatans)白色貝日阿托氏菌(Beggiatoaalba)螺旋魚腥藻(Anabaenaspiroides)方胞螺旋藻(切irwlinajenneri)銅綠微囊藻(Microcystisaeruginosa)小顫藻(Oscillatoristenuis)(多污m中污)綠色裸藻(Euglenaviridis)(多污旳中污)鐮形纖維藻(An氐istrodes^usfalcatus)蛞蝓變形蟲(Amoebalimax)污鐘蟲(Voricellaputrina)a-中污帶種類巨顫藻(Oscillator^princeps)小球藻(Chlorellav