硅藻在水环境监测中的指示作用及研究进展

1、 水环境监测分析主要有化学、物理和生物三种方法。前两种方法在我国应用较为普遍，而生物监测开展较少，也未形成成熟的监测体系。欧美国家一些水环境管理机构已将硅藻纳入湖泊、河流水环境监测与评价体系，而我国尚未建立类似的水质生物监测体系 硅藻生物监测体系。 硅藻是湖泊、河、流生态系统中的优势藻类类群，种类多、分布广，它们对水环境理化因子非常敏感其群落结构及变化能较为灵敏的反映水环境状况。 硅藻受区域大环境影响不明显，而受小水体环境影响显着。对硅藻影响较显着的环境因素主要有： (1)流速：水体流速影响硅藻的生长。流速 增加，硅藻多样性指数上升，底栖硅藻所占比例大；当流速较高时，多样性指数下降，浮游硅藻稍

2、占优势。(2)温度：水温不仅会影响硅藻的生长和呼吸速率，而且还会影响溶解氧的浓度。(3)pH值：硅藻对pH 值的反应很敏感，pH 的改变会对硅藻组成产生很大的影响。(4)盐度：盐度在一定程度上不仅影响硅藻的分布，而且是使某些硅藻形成水华的重要原因。(5)营养元素：水体的营养水平与硅藻的种类、数量密切相关营养水平越低，硅藻种类越多，数量越少。 不同种类的硅藻对水质的适应能力各不相同当水体属性改变时，生活在这些水体中的硅藻群体会产生相应的变化，或繁盛，或衰亡，或为新的硅藻群体所替代。硅藻的这一特性已成为对江河湖海水环境监测的重要依据。 如一些特征硅藻种类、污生谱其群落结构及变化能够较为灵敏地反映及

3、指示水质级别见表（河流的水质可根据其受污染程度及其中的生物种类的特征划分四个污染等级，即多污带，-中污带，-中污带，寡污带）： 目前，许多国家已经建立了一系列的硅藻指数来综合评价水质级别。主要包括硅藻属指数、硅藻营养指数、硅藻生物指数、 硅藻群集指数、LloydGhelardi均匀性指数、ShannonWeaver多样性指数。硅藻在水环境监测中的研究进展 通过研究沉积硅藻可以重建湖泊富营养化的发生历史、监测富营养化水域、评价湖泊富营养化程度、追踪与发现营养物质来源、分辨人类活动对湖泊水环境的影响。 Battarbee 根据表层沉积硅藻的分析得出北爱尔兰厄恩湖可划分为四个不同水质带，并评估了厄恩

4、湖历史时期的富营养化程度。 近年来，国内关于这方面的研究也迅速成为热点。吴俊宗及其合作者根据沉积物中硅藻的变化，重建了台湾湖泊水质变化历史，并以其中硅藻种类数量的垂直变化反映了不同年代的水质变化。吕亚红等研究发现，苏州河内柱状沉积物中的硅藻变化能有效地反映苏州河的污染变迁趋势：苏州河的水质污染以前极其严重，近年来有所改善，其主要污染类型为有机污染。 目前，国外学者已经建立了一系列的硅藻指数来综合评价水质级别。Kelly等通过不 同硅藻种类与水中磷浓度间的相关性而建立了硅藻营养指数(TDI)，并利用硅藻指标值来监测与评价河流水质。Watanabe等创立了硅藻群集指数(DAIpo)用于定量评估被有

5、机污染的河流水质状况，为河流水质评价提供了一个更准确、全面的评估方法 在我国，主要是直接利用这些硅藻指数来评价国内水体水质状况。李伟等利用硅藻优势种的污生谱、硅藻群集指数(DAIpo)、硅藻生物指数(BDI)、均匀性指数(E)及多样性指数(D)，对老摇河水质进行了综合评价，结果表明老摇河水质已受到轻度污染。辛晓云等也利用四种指数对内蒙古岱海水质进行了评价，结果表明各采样点硅藻优势种的种类和相对丰度与水质密切相关，岱海水质已受到轻微污染。 自20世纪60年代，欧洲就开始使用水蚤、蚌类、藻类等生物来指示水质好坏。美国环保署1998年已开始运用藻类、浮游生物、无脊椎动物、植物和鱼类等作为指标生物评估河川水域生态质量状况。作为优势类群的硅藻对环境变化反应灵敏，其群落分布被认为是水环境监测体系中的最佳生物指标之一。 然而，以国外特征硅藻所建立起来的硅藻指数，是否适合于我国特殊地理气候条件下生长的硅藻群落，一直存在着争论。 目前，理化监测在我国水环境监测中应用较为普遍，而硅藻生物监测开展较少，仅在我国珠江流域、上海市等地实施一些水质生物监测项目，尚未建立我国河流、湖泊的水质生物监测体系。生物指数（biological index）：利用筛选的指示生物或生物类群与环境质量的相关性，特别是与污染物之间的关系，划分水体的污染程度。硅藻生物指数法：XBI=(2A+B-2C)/(A+B-C) 1