杭州西湖总氮、总磷周年变化与水体富营养化研究

m L 水样现场用鲁哥氏液固定 � 水样静置 24 h 后， 用虹吸法 缓慢移去上层 清液， 最 后定容到 3 0 m L � 装入标本瓶， 然后每瓶分别加入 2 m L 甲醛保存， 标
本瓶上贴上标签， 注明地点� 日期� 采样点号� 素， 是浮游植物大量繁殖的前提条件 � 西湖水中总 L 已固定的均匀样品注入 L， 种类鉴定时， 取0. 1 m � 氮的平均 值为 2. 6 3 m g/ 变化范 围 0. 17 7. 88 K ON 光学显微镜下进行观察鉴定 � 凹波片中 ， 在 NI 浮游植物鉴定一般鉴定到属 ( 胡鸿钧等， 1980 ; 章宗 m g/ L� 总氮 水 平 随 时 间 变 化 具 有 一 定 的 差 异
第3 卷第4 期 2 0 1 0 年 7月
水生态学杂志 J ournalof H ydroe c ol og y
Vol . 3， No. 4 J ul .， 2010
杭州西湖总氮 � 总磷周年变化与 水体富营养化研究
毛成 责， 余雪芳， 邵晓阳
( 杭州师范大学生命与环境科学学院， 浙江 杭州 摘要: 20 06 年 10 月 310012 )
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结果与分析
2 . 1 环境因子 2. 1. 1 采样点理化参数
西湖水体理化参数年变 化如表 1 所示 ， 各环境因子年变化明显 ， 主要受四季 气温变化和人为干扰影响� 水温主要受气温影响而
总悬浮物干重( TSS ) = M 1 - M 0 呈双峰变化 ; 由于严重的富营 养化， 水 体生产力较 ( I SS ) = � M M ， p H ; p H 无机物干重 高 使 总体呈弱碱性 溶氧和 在 2 4 月较 2 0 有机物干重 ( OSS ) = M 1 - M 2 1. 2 . 4 浮游植物的定性和定量测定 采集的 6 00 3 月达到峰值 ， L， 高， 为 10 . 6 6 m g/ 随着温度的上升 ， 呼吸作用也增强， 从 而使 p H 和 溶氧降低� 透明度 和悬浮物主要受人为因素和风浪扰动影响， 无明显 规律� 2. 1. 2 总氮 氮是湖泊水体中非常重要的营养元
20 07 年 9 月， 对西湖 5 个主 要湖区的 8 个样点水 体的温 度� 溶 解氧� pH � 透 明度� 悬浮物� 总
氮� 总磷� 叶绿素 a 浓度等理化因子和藻类生物量进行测定和 分析， 讨论总氮� 总磷与 优势种藻 类� 藻类总 量的平 � L， L ; 总磷 年平均值为 0 . 087 m g/ L， 均浓度的关系�结果表明， 总氮年平均值 2 . 6 3 m g/ 变化范围 0 . 17 7. 88 m g/ 10 月最高， 为 0 . 187 m g/ L ; 叶绿素年平均值为 � 24 . 4 9 g/ L， 最 大值和最 小值分 别出现在 200 7 年 7 月 ( 5 0 . 59 g/ L ) 与 2 月( 1. 09 g/ L ) �优势种藻类及藻类总量的平均浓度与总氮呈极显著负相关( P < 0 . 01 ) ， 与总磷呈显著正 相关( P < 0. 0 5) ， 总磷为西湖藻类增殖的 主要限制因子�作为一个内源性污染的浅水富 营养化湖泊 ， 西 湖的治理 需要控制人为因素对水体的影响， 减少底泥营养盐的再释放， 尤其是 降低可溶 性磷酸盐的 释放， 从而抑制 藻类的 过量繁殖� 关键词: 总氮; 总磷; 富营养化; 杭州西湖 中图分类号: X824 文献标志码: A 5( 20 10 ) 04 - 0 001 - 07 文章编号 : 16 74 - 30 7
于高温电阻炉中， 设置温度为 550 膜重 M 0 �
处理和分析: 用事先处理过的玻璃纤维滤膜抽 滤， 每个样点 20 0 m L ， 将滤得物置于 80 的恒温干 燥箱中干燥 24 h ， 称重 M 1 �把以上干样品放置高温 电阻炉中 ， 温度为 550 ， 煅烧 2 h ， 称重 M 2 � 悬浮物计算方法如下 :
富营养化的重要因素之一� 本文通过对西湖主要湖 区四季总氮 ( TN) � 总磷 ( TP) 浓度变化与相关环境 因子联合作用的研究 ， 以期探讨西湖四季营养盐浓 度变化与西湖水体富营养化的关系， 为西湖富营养 化的治理提供理论依据 �
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材料与方法
采样地点与采样时间
治理措施， 但西湖水质并没有得到 根本性改善 ( 吴 根据西湖湖区的分布和周围环境状况共设置 8 � ， 1998 ; ， 2001 ) � 根福等 吴洁和虞左明 个采样点( 图 1 ) : 1 4 号采样点位 于外湖， 其中 1 湖泊富营养化控制研究表明， 在蓝藻型富营养 化浅水湖泊中， 作为优势种的蓝藻对外源性营养盐 号位于少年宫排水水闸附近 ; 2 号采样点处有音乐 喷泉定时喷射 ; 3 号采样点位于外湖最南端， 紧邻小
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毛成责等 ， 杭州西湖总氮� 总磷周年变化与水体富营养化研究 表1 西湖水体理化参数年度变化
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� � � � � � � � � � � � � � T� a � b .1 � � A � a a a c a adce c a de e ae b d W e Lae
月份 2006 - 01 2006 - 11 2006 - 12 2007 - 01 2007 - 02 2007 - 03 2007 - 04 2007 - 05 2007 - 06 2007 - 07 2007 - 08 2007 - 09 平均值 m 透明度 / 6 3. 33 70. 83 107. 50 104. 17 127. 50 92. 50 6 1. 6 7 6 9. 17 6 5. 83 55. 00 46 . 6 7 52. 50 76 . 39 温度 / 25. 71 9. 35 10. 99 8. 43 9. 40 13. 70 21. 08 25. 6 9 27. 96 32. 70 33. 09 26 . 15 21. 19 DO / m g� L 2 . 38 4 . 48 7. 19 7. 6 0 10 . 6 6 8 . 48 7. 52 6 . 85 6 . 29 6 . 77 2 . 98 1 . 70 5. 94
图1
西湖采样点位置
� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � F .1 D b a W e Lae 事水生生物学研究 � E -� m� ai l :m aoc he ngze @ 126 .c om�
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第 3 卷第 4 期
水生 态学杂志
的控制反应迟缓， 或者没有反应， � 因而希望通过控制 南湖 ; 4 号采样点位于外湖的中心 �5 8 号采样点 外源性 营养 盐 来控 制 蓝藻 水华 的 努 力难 以 奏 效 分别位于北里湖� 西里湖� 茅家埠和小南湖的中心� ( Ni xdorf B & � De ne k eR ， 1997; Padi sak J & R e ynol ds 采样时间为 2006 年 10 月 2007 年 9 月， 每月 C S， 1998) �同时， 湖泊富营养化问题与湖泊底泥 所造成的内源污染有关， 动力作用导致底泥悬浮， 促 进底泥中营养盐的释放， 控制浅水湖泊富营养化， 除 了进行外源性营养盐控制之外， 还必须进行内源营 养盐处理 ( 秦伯强， 20 02 ) � 磷是生物圈内重要的营养元素， 也是引起水体
杭州西湖位于杭州市西部， 面积 5. 6 k m 2 ， 平均 水深 1. 8 m ， 是一个小型城市浅水湖泊 �从 20 世纪 50 年代以来， 西湖一直面临着以富营养化及生态系 统退化为主要特征的严峻的水质恶化问题 �氮 � 磷 含量居高不下， 蓝藻等浮游植物大量繁殖， 曾先后 2 200 1) �为治理西 次爆发水华事件( 吴洁和虞左明， 湖富营养化 ， 改善水质， 自 20 世纪 80 年代起先后采 取了截污 � 局部疏浚和引水冲污等一系列重大工程
涉和黄祥飞， 1991 ; 黄祥飞等， 1999 ; 周凤霞和陈剑 ［ H ( 9， =80 ) =5 0. 5 3 ，P < 0. 01 ］ ， 如图 2 ， 其大小在一 � 2005; 胡鸿钧和魏印心，2006 ) � 4 月总氮平均浓度最 虹， 定浓度作上下波动 �全年中 ， 个体计数时， 取 0 . 1 m L 已固定的均匀样品注入 浮游植物计数框中， 在 NI K ON 光学显微镜下进行计 ， 数 计数方法为目镜视野法� 计数框内应无气泡， 也 不能有样品溢出� 为了减少误差 ， 每个样品分别计 数 3 次， 然后取平均值换算为单位体积的数量 ( 个 / 高， 是最低月份 10 月的 4. 9 倍 �西湖引水使全年湖 水的总氮含量控制在一定水平 ; 4 月正是春季， 雨水 ， 较多 雨水的冲刷使陆地上的许多营养物质进入水 体中， 同时， 游船对水体的频繁扰动使底泥上翻， 营 养盐释放， 给湖水带来了较为丰富的含氮营养盐 ; 经
收稿日期 : 2010 - 02 - 23 基金项目 : 国家自 然科学 基金 ( 306 70222 ) ; 浙 江省科 技厅 面上 项目 2009C3306 4 � 196 0 年生 ， 通讯作者 : 邵晓阳 ， 主要从事水生生物生理生态学 � 作者简介 : 毛成责， 1986 年生， 浙江绍兴 人， 硕士研究生， 主要从
2010 年 7 月
采样ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1 次， 每次按 1
8 号样点的顺序依次用 1. 5 L
m L) � 将计数结果换算为原来所采的水样中浮游植物 的数量时， 计算公式为 :
采水器采集 表层下 0 . 50 m 深处水 样， 时间控制 在 8 : 3 0 15: 30 �
� � 1 .� 2 � � � N = ( A/ A ) ( V / V ) ( / V) 采样与测定方法 1. 2 . 1 总氮和总磷测定 用 1. 5 L 采水器采集表 式中: 层 0. 50 m 深处水样， 采水量为 100 m L ， 立即加酸处 理， 带回实验室 �总氮测定按照碱性过硫酸钾消解 紫外分光光度法 ( G B11894 - 89 ) 测定， 总磷按照钼 酸铵分光光度法 ( G B11893 - 89 ) 进行� 1. 2 . 2 透明度� p H� 溶解氧 ( D O) � 水温测定 透明 m 的白色塞克圆盘进行测量 �将盘 度用直径为 20 c 在船的背光处平放入水中， 逐渐下沉， 至恰巧不能看 见盘面的白色时， 记取其深度 � p H� DO � 水 温测定 选用 美国 EU TE CH 公司 的 PD 300 型便携式分析仪 ， 均在现场取样测定 �用 1 L 采水器采集表层 0 . 50 m 深处水样， 将校准后的仪器 探头放入 ， 注意使感应器部分完全浸没 ， 静置至数值 稳定 ， 记下读数 � 1. 2 . 3 悬浮物测定 实验准备 : 将玻璃纤维滤膜置 ， 煅烧 2 h， 称得 N� � �每毫升水样中浮游植物密度 ( 个 / m L) ; 2 A� � � 计数框面积( 400 m m ) ; A �� 计数面积 ( m m 2 ) ; V� � �1 升原水样沉淀浓缩后的体积 ( 3 0 m L ) ; V� � �计数框的体积 ( 0. 1 m L ) ; ��计数所得浮游植物的数目 ; V�� 原水样体积( 6 00 m L ) � 1. 2 . 5 叶绿素测 定 参考文献�湖泊生态调查观 ， 测与 分 析 � 和�淡 水 浮 游 生 物 研 究 方 法 � 采用 L or e nze n 的单色分光光度法� 主要测量仪器为 U V - 2102 PCS 型紫外可见分光光度计 � 1. 3 数据处理方法 e l ， 对数据的处理和分析主要采用 Exc 对各理化 因子进行方 差分析 和相 关性 分析， 使用 的软 件为 Exc e l 2003 � Stat i sti c 5. 0 和 SPSS13. 0 �