1.7.3 参照状态确定方法
参照状态的确定是用于比较并检测环境损伤的基础,是进行生态评价的必要前提。根据评价的目的,可以采用以下两种方法来确定参照状态。
(1)特定点位参照状态:是指将点源排放的“上游”作为参照状态。该类型参照状态减少了源于生境差异的复杂情况,排除其他点源和非点源污染造成的损害,可有助于诊断特定排放与损害之间的因果关系,并提高精确度。但是,该类型参照状态的有效性较为有限,不适合广域(流域及其以上范围)的监测或评价。
(2)生态区参照状态:是指选择相对均质的区域内、未受干扰(接近自然状态)的点位以及生境类型作为参照状态。相对于特定点位的参照状态,生态区参照状态更适用于水域或流域范围的趋势性监测,评价资源利用损害或影响,并制定相应的水质标准及监测策略。 注意事项:
人类活动比较频繁的地区,很难找到没有受到干扰的点位,尤其是受到较大人为改变的系统,通常找不到合适的参照状态。这些情况下,可以借助历史数据或简单的生态模型确立参照状态,也可以根据现有的最佳状态以及环境治理目标作为参照状态。 1.7.4 采样层次布设方法
采集浮游植物、浮游动物样品时,需根据采样点位的水深设置采样层次。水深<2m时,不分层,在表层下0.5m采集;水深为2~5m时,分别在表层下0.5m、底层上0.5m各采集一次;水深>5m时,则在表层下0.5m处、中层以及底层上0.5m处各采集一次。另外,水深小于0.5m时,在1/2水深处采集;水体封冻时,在冰下水深0.5m处采集。
1.8 监测频次与时间
1.8.1 监测频次
充分考虑水域环境条件、生物类群的时间变化特点、调查目的及人力、费用投入,确定调查频次和调查时间。大范围的湖流或流域环境基线调查,及长期的水质监测,第一年每季调查一次,之后可每年一次;常规监测每季调查一次;受季节性影响显著水体的变化趋势评价,通常应每月(至少每季)调查一次;专用站的采样频次与时间视具体要求而定。事故性污染物的监测频率必须考虑污染物效力的严重程度及持续时间,各类监测类群的生命周期及经过采样后的恢复能力也必须予以考虑。 1.8.2 监测时间
一年一次的调查,一般选择春季或秋季;季节性调查,一般选择春、夏、秋三季。监测时间的确定,既要考虑各项监测指标的变化规律,又要兼顾实际情况。需要注意的是:(1)
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若进行逐季或逐月调查,各季或各月调查的时间间隔应基本相同;(2)同一湖泊(水库)应力求水质、水量及时间同步采样;(3)考虑到浮游生物的日变化,监测时间尽量选择在一天的相近时间,比如上午的8~10时,如果无法做到,则需记录下每次实际的监测时间。
2 生境调查
2.1 主要设备与仪器
(1)全球定位系统(GPS) (2)便携式水质分析仪 (3)照相机 (4)标尺
2.2 生境调查要素
2.2.1 监测点位基本信息
记录湖泊(水库)名称、调查日期和时间,对监测点位进行编号并确定其经纬度。 2.2.2 天气条件
记录调查当天和近期的天气条件。 2.2.3 总体概况与环境压力要素
(1)流域面积:汇入湖库的来水总面积,湖库流域面积与湖库面积的比率直接影响沉积物和营养盐的沉积和停留时间。
(2)土地利用:注明该水域主要的土地利用类型,以及其他非主流、但可能影响水质的土地利用类型。可考虑采用土地利用图精确标注该信息。
(3)非点源污染:注明该水域分散的农业及城区排放。其他可能影响水质的危害因子包括养殖场、人工湿地、化粪池系统、矿井渗漏等。 2.2.2 湖库沿岸特征
(1)林冠盖度:注明开阔区与覆盖区的大体比例,可用密度计代替肉眼估测。 (2)沿岸侵蚀:注明调查区域沿岸的人类干扰和土地利用状况,估测湖库沿岸受侵蚀程度。
(3)沿岸组成:注明调查区域沿岸的组成成分类型,估测湖库沿岸的稳定程度。 2.2.3 常规水体环境
(1)温度、电导率、pH、浑浊度、溶解氧、透明度、水深:采用经过校准的便携式水
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质监测仪器,测量并记录每项水质参数表征值,注明使用的仪器类型和数量单位。
(2)水体气味:注明调查区域内湖水的相关气味描述。 (3)表层油污:描述水体表层的油污量。
(4)浑浊度:若未直接测量浑浊度,根据观察,描述湖水悬浮物数量。 2.2.4 常规沉积环境
(1)沉积物气味:注明调查区域内沉积物的相关气味描述。 (2)沉积物油污:描述调查区域内沉积物的油污量。
(3)沉积物组成:观察调查区域内的沉积物组成成分;同时,注明陷入沉积物的岩石底部是否为黑色(通常指示低溶氧或厌氧环境)。
2.3 生境状态评价
在监测点位随机选择100m湖岸,通过目测,对评价参数进行评分。评价参数由10个指标构成,包括湖岸组成、湖滨带底质、湖岸稳定性、水量情况、湖岸形态、湖岸植被、大型水生植物、水质状况、人类活动强度、土地利用类型,评分范围为0~20(最高值)。将分数累加,得到最终的生境评分。为确保评价程序的一致性,评分时参照评分表(附表2)中所描述的物理参数及相应标准。
进行生境状态评价时,应注意以下问题:(1)近距离观察生境特征,以便充分评价;(2)避免干扰采样生境;(3)至少由2人共同完成生境状态评价;(4)生境评价仅限于湖滨点位,湖心点位暂不考虑。
2.4 记录
填写湖库生境调查数据表(附表1)和湖库生境评分表(附表2)。
3 浮游植物
3.1 监测要素和技术要求
3.1.1 监测要素
主要包括浮游植物种类组成、相对丰度、叶绿素a。 3.1.2 技术要求
(1)采水层次:详见1.7.4。 (2)采样时间:详见1.8.2。
(3)种类鉴定、计数:尽量鉴定到种,至少鉴定到属,常见种必须给出种名,按种计
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数。
(4)测定结果:浮游植物丰度的测定结果用ind/L表示,叶绿素a的测定结果用μg/L表示。
3.2 主要设备与仪器
3.2.1 野外采样
(1)25号浮游生物网:规格为200目,筛绢孔径孔径为0.064mm。 (2)竖式采水器(附图1) (3)采样船 (4)冷藏箱 3.2.2 浮游植物计数
(1)筒形分液漏斗 (2)生物显微镜
(3)浮游生物计数框(0.1mL)(附图2-a) 3.2.3 叶绿素a测定
(1)抽滤装置
(2)滤膜(截留效率相当于0.7μm的玻璃纤维滤膜或其他滤膜) (3)研钵或匀浆器 (4)具塞离心管 (5)离心机
(6)分光光度计或荧光光度计
3.3 试剂
3.3.1 样品固定
5%鲁哥氏液,或5%甲醛溶液 3.3.2 叶绿素a测定
(1)90%丙酮(CH3COCH3)溶液或90%乙醇(C2H5OH)溶液 (2)1mol/L盐酸(HCl)溶液
(3)标准叶绿素a溶液(1mg/L)(荧光分光光度法)
3.4 野外采样程序
3.4.1 定量样品采集
使用竖式采水器进行定量采集1L水样。水深<2m时,不分层,在表层下0.5m采集;
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水深为2~5m时,分别在表层下0.5m、底层上0.5m各采集一次;水深>5m时,则在表层下0.5m处、中层以及底层上0.5m处各采集一次。贫营养状态水体中可酌情增加采样体积。 3.4.2 定性样品采集
(1)浮游植物定性样品的采集应在定量样品采集结束后进行。用国际标准的25号浮游生物网,在选定的采样点于水面下0.5m深处以每秒20~30cm的速度作“∞”形循环缓慢拖动,拖动时间至少5分钟,以此来定性采集浮游植物。遇较大水体时,可把浮游生物网拴在船尾,以慢速拖拽,时间至少为10分钟。
(2)水样采集完毕,将网从水中提出,待水滤去,轻轻打开集中杯的活栓,使水样流入样品瓶中。
3.4.3 样品的固定与保存
(1)固定:样品中加入5%鲁哥氏液或5%甲醛溶液进行固定;如欲分析样品中的叶绿素a,则不对样品作防腐处理。
(2)保存:将样品带回实验室,常温保存;确认样品按正确方法装载,使样品不致泄漏。保存时,每隔几周检查防腐剂,必要时进行添加,直至完成种类鉴定。(注意:叶绿素样品需放入冷冻箱(冷藏、黑暗)带回实验室,保存于黑暗处,直至处理。) 3.4.4 标识与记录
(1)标识:将永久性标签放于样品瓶内,附以下信息:采样地点、点位编号、日期、采集人姓名、固定液类型(注意:鲁哥氏液或其他碘固定液会使纸质标签变黑)。同时,在样品瓶外侧标注采样地点、点位编号、日期与样品类型。
(2)记录:在野外记录本或浮游植物现场采样记录表(附表3)中记录下湖库名称、采样位置、点位编码、采样日期、采集人姓名、采样方法及相关的生态信息。采样完成后,在浮游植物样品登记表(附表4)中记录下样品信息,方便核对。
3.5 实验室分析程序
3.5.1 种类鉴定及丰度测定 3.5.1.1 定性分析
(1)前处理:定性样品一般不做沉淀、浓缩,直接进行种类鉴定和计数。
(2)种类鉴定、计数:在生物显微镜下,将浮游植物鉴定至种或属水平,并分别对各个种类的细胞或细胞单位进行计数。(注:定性分析样品仅能粗略分析其藻类丰度,精确的藻类丰度分析参考“3.5.1.2 定量分析”。)
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