维护手册第2章

第二章清水型生态系统工程维护监控体系2.1日常巡检及方法1）水位观测：观察水体中放置测量水位的标尺的水位数值，有无增减，及时补水或者排水；2）水体透明度监测：使用赛氏盘测量水体透明度，若水体浑浊，透明度小于1米，应分析原因，及时采取措施提升透明度；3）水温测量：测量水体主要区域的水深1m处的水温，观察不同水温条件下，水生动植物的生长情况，了解其生理特性；4）巡查施工状况：查看湖区范围内的施工状况，包括施工工序、施工人数、施工特点等，并对重点工艺拍照、记录；5）查看异常情况：观察水生植物、鱼类、底栖动物、浮游动植物有无异常情况，若有异常情况，拍照、记录，并及时采取应急措施。2.2水质监控水质监控指标一般以水生态系统优化与调整密切相关的氮、磷营养盐含量，叶绿素a、pH、透明度、水温等指标。1、水质采样：用聚乙烯瓶现场采水样1L，水样采集根据水体的深度进行，水样采集宜在晴天的上午，采集后及时将样品送至实验室进行处理。不同水深的采样要求为：a）水体水深不足1米时，在二分之一水深采集一个水样；b）水体水深小于5米时，在水面下0.5米采集一个水样；c）水体水深在5～10米时，在水面下0.5米采集一个水样，在水底上0.5米采集一个水样；d）水体水深大于10米时，在水面下0.5米采集一个水样，在二分之一水深采集一个水样，在水底上0.5米采集一个水样。2、现场检测：溶解氧、pH、水温用YSI多参数水质分析仪现场测定，透明度用黑白盘现场测定，使用时将YSI多参数水质分析仪在水面下0.5~1.0米处进行测定。实验室分析检测：氮、磷营养盐含量，叶绿素a含量在实验室用相关仪器分析得到。表2-1主要水质指标检测方法分析指标实验方法总磷钼酸铵分光光度法正磷酸盐钼酸铵分光光度法总氮碱性过硫酸钾消解分光光度法3、监控频次水质在维护期处于相对稳定状态，每月监控一次水质指标即可。但是当水质出现异常情况或工程节点时，应加大监控频次。1）当水体变绿，藻类爆发时，为了防止藻类爆发，可每日检测一次；若出现“水华”现象，必须每日检测一次，直到“水华”现象消失。2）当水体浑浊、水体受污染、换水频率大、受周边影响频繁等情况时，应在出现此种情况时和改善后各检测一次，了解改善措施是否改善了水质。3）当种植水草、放养鱼类、投放底栖动物、投加浮游动物等工程节点时，应在工程节点前后各检测一次，了解工程措施对水体的影响。2.3沉积物监控1、监控指标底质沉积物是水生态系统的基础，为底栖动物提供了生存场所，也使水生植物根系固着，并为水生植物提供部分营养物质。因此主要检测指标为与水生动植物密切相关的氮、磷、有机碳等物质。2、监控方法根据沉积物的性状、特点、水生植物的分布情况及水体底质面积的大小对底质进行分区采样，使用抓斗式采集器采集表层沉积物，每个样品采集500g即可，将样品在阴凉通风处风干，并磨细过筛，用相关方法进行分析实验（表10-5）。表2-2沉积物指标的分析方法表指标实验方法方法依据全氮半微量开氏法GB717-87全磷酸溶光度法F-HZ-DZ-TR-0057有机碳重铬酸钾—油浴法GB9834-883、监控频次硝酸盐紫外分光光度法铵盐纳氏试剂比色法亚硝态氮分子吸收分光光度法叶绿素a热乙醇萃取法透明度黑白盘法溶解氧电极法水温电极法pH电极法沉积物在维护期处于稳定状态，要经过一年时间甚至更长时间的沉淀积累才会有较大的变化。因此沉积物的监控频次为一年一次为宜。当补水带入大量的沉积物或水体受悬浮质较多的水源污染时，可对污染前后采样检测。2.4水生植物监控1、监控指标水生植物是水生态系统中的主要部分，水生植物的生长、繁殖、衰老、死亡都对水质有较大的影响。品种的差异、覆盖率的大小、生物量的多少、生理特性都是影响水质的主要因素。因此在维护期，水生植物的主要监控指标为：①品种；②覆盖率；③生物量；④生理特性。2、监控方法水生植物监控主要采用样方统计法，人工现场勘测。即每400㎡取1㎡样方，记录其中各种水生植物的生物量，并计算出其所占比例，统计得到覆盖率，最后画出水生植物覆盖度分布图。3、监控频次由于水生植物在一年四季都处于一个动态变化的过程，因此维护期仍要加大监控频次，一般每月一次为宜。当水体出现异常情况时，也需对水生植物进行监控，了解异常情况是否对水生植物造成了影响，并影响程度的大小，采取相应的措施。2.5鱼类监控1、监控指标维护期对于野杂鱼和肉食性鱼是主要的监控目标。野杂鱼对景观水体生态系统具有很强的破坏性，主要为底层杂食性鱼类，通过牧食底层的底栖动物和沉水植物，影响水体中的颗粒沉降，增加底层的营养盐释放通量。使水体长时间处于浑浊状态，因此必须严格控制。肉食性鱼类是控制野杂鱼的最生态有效的方法，必须保持景观水体中的肉食性鱼类有一定的保有量才能发挥其控制野杂鱼的效果。因此水体中鱼类的主要监控指标为：①品种；②密度。2、监控方法鱼类监控一般采用样方统计法，人工捕捞。每50亩下一条长10米的丝网（网的大小根据水深决定，确保使用同一规格的网），记录鱼类的品种及密度。3、监控频次鱼类在维护期处于一个动态变化的过程，监控频次为每月一次为宜。当鱼类密度加大，特别是野杂鱼密度较大时，要加强监控，一般为每周一次，必要时可每日捕捞一次，防止鱼类对水生植物造成破坏，影响水质。2.6大型底栖动物监控1、监控指标水生态系统中的大型底栖动物包括螺类、贝类、虾类等，其品种和生物量对水质影响明显，对水生植物的生长繁殖影响大。因此大型底栖动物的主要监控指标为：①品种；②生物量。2、监控方法大型底栖动物监测主要采用样方统计法，人工现场勘测。即每500㎡取1㎡样方，使用采泥器捕捞底栖动物，记录其中各种大型底栖动物的品种及生物量。3、监控频次大型底栖动物在维护期处于相对稳定的状态，正常情况下监控频次以每个季度一次为宜。若由于密度过大影响了水生植物的生长或占据了大量的生态位，应加大监控频次，一个星期一次，直到密度稳定为止。2.7浮游动植物监控1、浮游动物监控（1）浮游动物采集在水面较大、较深的水体中，应用13号浮游生物网采集。采集时应把网没入水面下并以大八字形（∞）来回缓缓捞取。水色较清、浮游动物数量少时可多捞一会，反之可少捞一会。最后将网垂直提出水面，打开底管阀门，把标本液注入标本瓶中。特别应注意作好记录，编号并在标本瓶上贴好标签。在定量采集时分别取水体上、中、下层水用25号浮游生物网过滤，水量的多少根据水体中浮游动物含量而定，含量多则过滤水量较少，反之增加过滤水量。（2）监控方法1）浮游动物定性：用13号浮游生物把网没入水面下并以大八字形（∞）来回缓缓捞取。采集3~5分钟，装入采样瓶并冲洗。2）浮游动物定量：用采水器采集不同水深的水，用25号浮游生物网过滤，水量多少视水质情况而定（三类及以上水体采50升，三类水以下采10升），然后装入采样瓶固定保存。（3）监控频次浮游动物的品种和生物量一般随着季节的变化而变化，因此监控频次以每个季度一次为宜。当浮游动物量过大或者藻类爆发时可增加监控频次，出现此种情况前后分别采样进行对比，分析原因。2、浮游藻类监控（1）浮游藻类采集浮游藻类个体微小，单细胞或群体，没有鞭毛，完全借水力漂浮在水中或具鞭毛在水体中仅有微弱的运动能力，采集这些藻类可视具体情况进行采集。采集标本液以不超过标本瓶容积的2／3为宜。如需观察有鞭毛的藻类的运动，可不加固定液，但时间不可过长，一般不能超过数小时至一天的时间，标本带回实习驻地以后应立即将瓶盖打开。如果所采标本需保存，应随采随固定。（2）监控方法1）浮游藻类定性：用25号浮游生物把网没入水面下并以大八字形（∞）来回缓缓捞取。采集3~5分钟，装入采样瓶并冲洗。2）浮游藻类定量：采集不同水层的水，混合均匀后装入250ml的采样瓶中，加药保存即可。（3）监控频次浮游藻类的品种和生物量一般随着季节的变化而变化，因此监控频次以每个季度一次为宜。当水体发绿或者藻类爆发时可增加监控频次，出现此种情况前后分别采样进行对比，分析原因。2.8相关水系监控1、监控指标水质监控指标一般以水生态系统优化与调整密切相关的氮、磷营养盐含量，叶绿素a、pH、透明度、水温等指标。2、监控方法外围水系监控一般包括水质采样、现场检测和实验室分析检测（表10-2）。1）水质采样：用聚乙烯瓶现场采水样1L，水样采集根据水体的深度进行，水样采集宜在晴天的上午，采集后及时将样品送至实验室进行处理。不同水深的采样要求为：a）水体水深不足1米时，在二分之一水深采集一个水样；b）水体水深小于5米时，在水面下0.5米采集一个水样；c）水体水深在5～10米时，在水面下0.5米采集一个水样，在水底上0.5米采集一个水样；d）水体水深大于10米时，在水面下0.5米采集一个水样，在二分之一水深采集一个水样，在水底上0.5米采集一个水样。2）现场检测：溶解氧、pH、水温用YSI多参数水质分析仪现场测定，透明度用黑白盘现场测定，使用时将YSI多参数水质分析仪在水面下0.5~1.0米处进行测定。3）实验室分析检测：氮、磷营养盐含量，叶绿素a含量在实验室用相关仪器分析得到。2.9监控结果分析及预测使用SPSS软件进行数据分析，采用描述性统计分析（DescriptiveStatistic）、均数比较分析（CompareMeans）、单变量方差分析（UnivariteAnalysis）、多元方差分析（MultipleAnalysis）、重复数据的方差分析（RepeatedMeasures）、相关分析（Correlation）和非参数检验（NonparametricTests）等分析方法描述各指标的变化情况，以及主要影响因子。通过SPSS软件进行建模，或是季节性分解来预测各项指标的变化趋势。附件：富营养化状况评价方法1、湖泊（水库）富营养化状况评价方法：综合营养状态指数法综合营养状态指数计算公式为：TLI（∑）=∑Wj·TLI（j）…………公式（1）式中：TLI（∑）—综合营养状态指数；Wj—第j种参数的营养状态指数的相关权重。TLI（j）—代表第j种参数的营养状态指数。以chla作为基准参数，则第j种参数的归一化的相关权重计算公式为：mjijijrrwj122式中：rij—第j种参数与基准参数chla的相关系数；m—评价参数的个数。中国湖泊（水库）的chla与其它参数之间的相关关系rij及rij2见下表。中国湖泊（水库）部分参数与chla的相关关系rij及rij2值※参数chlaTPTNSDCODMnrij10.840.82-0.830.83rij210.70560.67240.68890.6889※：引自金相灿等著《中国湖泊环境》，表中rij来源于中国26个主要湖泊调查数据的计算结果。营养状态指数计算公式为：⑴TLI（chl）=10（2.5+1.086lnchl）⑵TLI（TP）=10（9.436+1.624lnTP）⑶TLI（TN）=10（5.453+1.694lnTN）⑷TLI（SD）=10（5.118-1.94lnSD）⑸TLI（CODMn）=10（0.109+2.661lnCOD）式中：叶绿素achl单位为mg/m3，透明度SD单位为m；其它指标单位均为mg/L。2、湖泊（水库）富营养化状况评价指标：叶绿素a（chla）、总磷（TP）、总氮（TN）、透明度（SD）、高锰酸盐指数（CODMn）3、湖泊（水库）营养状态分级：采用0～100的一系列连续数字对湖泊（水库）营养状态进行分级：TLI（∑）＜30贫营养（Oligotropher）30≤TLI（∑）≤50中营养（Mesotropher）TLI（∑）50富营养(Eutropher)50＜TLI（∑）≤60轻度富营养(lighteutropher)60＜TLI（∑）≤70中度富营养(Middleeutropher)TLI（∑）70重度富营养(Hypereutropher)在同一营养状态下，指数值越高，其营养程度越重。