1、收稿日期：20220725基金项目：山西省水利科学技术研究与推广项目（2021LS004）作者简介：赵艳锋（1980），男，硕士，高级工程师，主要从事水环境水生态监测与修复工作。摘要：为研究汾河水体营养状态及浮游植物群落特征，于2021年510月对汾河柴庄站进行连续6个月水生态调查监测，评价汾河水体营养状态、水华等级、浮游植物群落特征，采用Pearson检验法进行藻密度与环境因子相关性分析，并采用DNA分子测序技术诊断微生物群落状态。结果表明：汾河柴庄站57月水质为类，8、9月为类，10月为劣类，主要超标项目为总氮、氨氮和化学需氧量；510月水体营养化程度均处于富营养状态，8、10月为轻度富营
2、养，5、6、7、9月为中度富营养；共检出浮游植物6门36属52种，以绿藻门和硅藻门为主，蓝藻门、裸藻门、甲藻门、隐藻门次之。藻密度与 Chl-a、DO、CODMn正相关，与水温、TN、TP、NH3-N 相关性不显著。分子测序诊断柴庄站水体细菌以Proteobacteria（变形菌门）、Actinobacteria（放线菌门）和Bacteroidetes（拟杆菌门）为主，真菌主要是Ascomycota（子囊菌门）、Basidiomycota（担子菌门）、Chytridiomycota（壶菌门），其中Aspergillus（曲霉属）为主要菌属，浮游动植物检测到Rotifera（轮虫门）、Katab
3、lepharidophyta（下睫虫门）、Bacillariophyta（硅藻门）、Chlorophyta（绿藻门）、Chrysophyceae（金藻门）等。关键词：富营养化；浮游植物；环境因子；相关性分析；汾河中图分类号：TV213.4；X832文献标识码：A文章编号：1004-7328（2023）03-0019-08DOI：10.3969/j.issn.1004-7328.2023.03.006汾河柴庄水文站水体富营养及浮游植物群落特征研究赵艳锋（山西省水文水资源勘测总站，山西太原030001）Study on Water Eutrophication and Phytoplankton
4、Community Characteristicsin Chaizhuang Hydrological Station of Fenhe RiverZHAO Yan-feng（Hydrology and Water Resources Survey Station of Shanxi Province，Taiyuan 030001，China）Abstract：In order to study the nutrient status and phytoplankton community characteristics of the water body of FenheRiver，the
5、water ecology of Chaizhuang Station of Fenhe River is investigated and monitored for 6 months from May toOctober 2021 to evaluate the nutrient status，water bloom level and phytoplankton community characteristics of the waterbody of Fenhe River.The correlation analysis between algal density and envir
6、onmental factors is performed by Pearson test，and the microbial community status is diagnosed by DNA molecular sequencing technology.The results show that the waterquality of Chaizhuang Station of Fenhe River is Class V in May，June and July，Class IV in August and September，and poorClass V in October
7、.The main items exceeding the standard are total nitrogen，ammonia nitrogen and chemical oxygendemand.The nutrient level is in the state of eutrophication from May to October，with light eutrophication in August andOctober，and moderate eutrophication in May，June，July and September.A total of 52 specie
8、s，36 genera and 6 phyla aredetected，with Chlorophyta and Bacillariophyta as the main phytoplankton，followed by Cyanophyta，Gymnophyta，Dinoflagellates and Cryptophyta.The algal density is positively correlated with Chl-a，DO and CODMn，but not significantlycorrelated with water temperature，TN，TP，and NH3
9、-N.Molecular sequencing diagnosed that the bacteria in the watercolumn of Chaizhuang Station are mainly Proteobacteria，Actinobacteria and Bacteroidetes，and the fungi are mainlyAscomycota，Basidiomycota，Chytridiomycota，Aspergillus as the main genus，and phytoplankton-zooplankton are detectedin Rotifera
10、，Katablepharidophyta，Bacillariophyta，Chlorophyta and Chrysophyceae，etc.Key words：eutrophication；phytoplankton；environmental factors；correlation analysis；Fenhe River浮游植物是水生态系统养分链的基础，是水生态系统中的初级生产者与重要饵料生物1。因其结构简单、个体微小、对水体中各因素变化敏感，其种群生长和分布与其所处的水环境密切相关，在水生态系统研究中常被用作评估水域健康状况的指示性 水生态 海河水利2023.No.32023年3月生物
11、2-5。浮游植物能及时、准确地反映水生态系统的变化，并表征水体富营养化状态6。水体富营养化的发生，主要由水体中氮、磷等营养元素的增多引起，与水体中浮游植物的多寡密切相关，其危害主要表现在水体变得腥臭难闻、水体透明度降低、有害藻类过度生长、生物多样性减少、溶解氧含量降低、水体景观价值变差、水生态系统遭到破坏等。由于水文动力学原因，河流富营养化程度一般不如湖泊水库等相对静止的水体严重，但上游不断输入造成营养盐的累积会增加河流富营养化的风险，因此河流富营养化及由此引起的藻类过度生长等水生态系统恶化成为当今我国面临的重大生态环境问题7-9。汾河是黄河第二大支流，发源于山西省吕梁山脉管涔山，自北向南流贯
12、大半个山西，汇聚源自吕梁、太行两大山区的支流，穿越太原、临汾两大盆地，于禹门口下游汇入黄河，平均纵坡 1.12，河道弯曲系数 1.68。其中，河源至兰村段及灵石至洪洞赵城河段，河水穿行于山峡之间，纵坡较大，约 2.54.4；兰村以下至介休义棠及赵城以下至河口 2段，流经太原、临汾盆地，纵坡平缓，约 0.30.510。习近平总书记多次视察汾河，要求加强汾河流域生态保护与修复，使汾河水量丰起来、水质好起来、风光美起来，全方位推动流域生态保护和高质量发展，实现“一泓清水入黄河”。目前，有关汾河水污染的研究相对较多，而对其浮游生物和水体富营养化影响关系相关研究较少11-13。本文以汾河下游河道水体为研
13、究对象，针对水体营养状态和浮游植物群落结构，选取国家重点水文站柴庄水文站进行连续6个月水质监测、浮游植物检测鉴定、统计和分析，评价汾河水体营养状态、水华等级、浮游植物群落特征，采用Pearson检验法进行藻密度与环境因子相关性分析，并采用高通量DNA分子测序技术诊断微生物群落状态，以期为深入研究汾河流域生态系统动态变化机制以及北方季节性河流水体富营养化防治与水生态环境修复等提供科学支撑。1材料及方法1.1采样站点与采样时间采样站点为1951年设立的柴庄水文站，该站是汾河干流国家重点水文站，位于山西省临汾市襄汾县南贾镇上鲁村，坐标为东经11124、北纬3548，控制断面以上流域面积33 932
14、km2，控制河长484 km，距汾河入黄口129 km。采样时间为2021年510月，共采样监测6次。1.2样品采集与测试1.2.1水质样品采集与处理用有机玻璃采水器在断面中弘水面下0.5 m处取样，水样在现场按 水环境监测规范（SL219-2013）14分装、保存，带回实验室按资质认定方法完成检测。水质监测指标包括 地表水环境质量标准（GB3838-2002）15表1中全部24项基本项目以及流量、流速、电导率、硝酸盐氮、叶绿素等环境因子和营养状态指标共29项。对流量、流速、水温、pH值、电导率、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、硝酸盐氮、总磷、总氮、叶绿素等主要指标和环境因子进行重点研
15、究。1.2.2浮游植物样品采集与处理用有机玻璃采水器采集0.5 m以下的水样1 L，加入1015 mL左右鲁哥氏液固定，带回实验室静置沉淀48 h后，用虹吸管（直径为2 mm左右，插入水面的一端用25号筛绢封盖）小心缓慢抽掉上清液，虹吸后余下 2025 mL 沉淀物转入 50 mL 定量瓶中，用上清液少许冲洗容器数次，冲洗液加到50 mL定量瓶中，在定量瓶中加入12 mL的福尔马林液后定容至50 mL，于光学显微镜下按 内陆水域浮游植物监测技术规程（SL733-2016）16进行物种鉴定和计数。1.2.3微生物项目样品采集与处理使用灭菌后的5 L采样壶，取水样3 L以上立即带回实验室抽滤；抽滤
16、分3次进行，每次抽滤水样体积1 L，先用25 m滤膜过滤，再用0.22 m滤膜进行抽滤；抽虑后的0.22 m滤膜使用灭菌后的镊子转入50 mL灭菌后离心管内，盖好盖子-20冷冻保存；利用 Illumina Novaseq 6000 高通量测序平台DNA测序技术对细菌、真菌和真核生物等微生物菌落结构进行诊断测试。1.3数据分析与处理1.3.1营养状态评价方法根据 地表水资源质量评价技术规程（SL395-2007）17，选取总氮（TN）、总磷（TP）、高锰酸钾指数（CODMn）、叶绿素a（Chl-a）4项指标采用营养状态指数（EI）法进行营养状态评价。1.3.2水华评价方法根据浮游植物鉴定计数结果，以每L水样中的细胞数确定浮游植物密度（D），按表1所列分级标准评价水华程度。赵艳锋：汾河柴庄水文站水体富营养及浮游植物群落特征研究202023.No.31.3.3生物多样性分析浮游植物生物多样性采用 Shannon-Wiener 物种多样性指数进行分析评价。Shannon-Wiener多样性指数（H）用下式表示：H=-i=1SPilog2Pi（1）Pi=ni/N（2）式中：S为一个取样点生物的物