[科普中國]-污水浮游生物

概述

浮游生物（plankton）是指懸浮在水體中的生物，它們多數(shù)個體小，游泳能力弱或完全沒有游泳能力，過著隨波逐流的生活。污水浮游生物（saproplankton）則特指污水中的浮游生物1。污水浮游生物的監(jiān)測對水質(zhì)分析具有重要意義，特別對于城市污水處理廠，若在水質(zhì)理化指標(biāo)分析測試的基礎(chǔ)上，同時對污水中的浮游生物進行監(jiān)測分析，不但能了解污染物濃度的變化情況，還可了解其對浮游生物群落的影響，從而揭示活性污泥的運行狀態(tài)，并對此后的污水處理效果進行預(yù)報2。

污水浮游生物測定方法采樣1．點位設(shè)置

采樣點的設(shè)置要有代表性，采到的浮游生物要能真正代表一個水體或一個水體不同區(qū)域的實際狀況。在江河中，應(yīng)在污水匯入口附近及其上下游設(shè)點，以反映受污染和未受污染的狀況。在排污口下游則往往要多設(shè)點，以反映不同距離受污染和恢復(fù)的程度。對整個調(diào)查流域，必要時按適當(dāng)間距設(shè)置。在較寬闊的河流中，河水橫向混合較慢，往往需要在近岸的左右兩邊設(shè)置。受潮汐影響的河流，漲潮時污水可能向上游回溯，設(shè)點時也應(yīng)考慮。在湖泊或水庫中，若水體是圓形或接近圓形的，則應(yīng)從此岸至彼岸至少設(shè)兩個互相垂直的采樣斷面。若是狹長的水域，則至少應(yīng)設(shè)三個互相平行，間隔均勻的斷面。第一個斷面設(shè)在排污口附近，另一個斷面在中間，再一個斷面在靠近湖庫的出口處。此外，采樣點的設(shè)置盡可能與水質(zhì)監(jiān)測的采樣點相一致，以便于所得結(jié)果相互比較。如若有浮游生物歷史資料的，擬設(shè)的點位應(yīng)包括過去的采樣點，便于與過去的資料作比較。在一個水體里，要在非污染區(qū)設(shè)置對照采樣點，如若整個水體均受污染，則往往須在鄰近找一非污染的類似水體設(shè)點作為對照點，在整理調(diào)查結(jié)果時可作比較。

2．采樣深度

浮游生物在水體中不僅水平分布上有差異，而且垂直分布上也有不同。若只采集表層水樣就不能代表整個水層浮游生物的實際情況。因此，要根據(jù)各種水體的具體情況采取不同的取樣層次。如在湖泊和水庫中，水深5m以內(nèi)的，采樣點可在水表面以下0.5、1、2、3和4m等五個水層采樣，混合均勻，從其中取定量水樣。水深2m以內(nèi)的，僅在0.5m左右深處采集亞表層水樣即可，若透明度很小，可在下層加取一樣，并與表層樣混合制成混合樣。深水水體可按3-6m間距設(shè)置采樣層次。變溫層以下的水層，由于缺少光線，浮游植物數(shù)量不多，浮游動物數(shù)量也很少，可適當(dāng)少采樣。對于透明度較大的深水水體，可按表層、透明度0.5倍處、1倍處、1.5倍處、2.5倍處、3倍處各取一水樣，再將各層樣品混合均勻后再從混合樣中取一樣品，作為定量樣品。在江河中，由于水不斷流動，上下層混合較快，采集水面以下0.5m左右亞表層樣即可，或在下層加采一次，兩次混合即可。若需了解浮游生物垂直分布狀況、不同層次分別采樣后，不需混合。

3．采樣量

采樣量要根據(jù)浮游生物的密度和研究的需要量而定。一般原則是：浮游生物密度高，采水量可少；密度低采水量則要多。常用于浮游生物計數(shù)的采水量：對藻類、原生動物和輪蟲，以1L為宜；對甲殼動物則要10-50L，并通過25號網(wǎng)過濾濃縮。若要測定藻類葉綠素和干重等，則需另外采樣。采集定性標(biāo)本，小型浮游生物用25號浮游生物網(wǎng)，大型浮游生物用13號浮游生物網(wǎng)，在表層至0.5m深處以20-30cm/s的速度作00形循回緩慢拖動約1-3min，或在水中沿表層拖濾1.5-5.0m3水體積。

4．采樣頻率

浮游生物由于漂浮在水中，群落分布和結(jié)構(gòu)隨環(huán)境的變更而變化較大，采樣頻率一般全年應(yīng)不少于四次（每季度一次），條件允許時，最好是每月一次。根據(jù)排污狀況，必要時可隨時增加采樣次數(shù)。

固定和濃縮水樣采集之后，馬上加固定液固定，以免時間延長標(biāo)本變質(zhì)。對藻類、原生動物和輪蟲水樣，每升加入15mL左右魯哥氏液（Lugols solution）固定保存?？蓪?5mL魯哥氏液事先加入1L的玻璃瓶中，帶到現(xiàn)場采樣。固定后，送實驗室保存。魯哥氏液配制方法：40g碘溶于含碘化鉀60g的1000mL水溶液中。另一種福爾馬林固定液的配制方法是：福爾馬林（市售的40%甲醛）4mL，甘油l0mL，水86mL。對枝角類和撓足類水樣，100mL加4-5mL福爾馬林固定液保存。福爾馬林固定液也是在現(xiàn)場加入。

從野外采集并經(jīng)固定的水樣，帶回實驗室后必須進一步沉淀濃縮。為避免損失，樣品不要多次轉(zhuǎn)移。l000mL的水樣直接靜置沉淀24h后，用虹吸管小心抽掉上清液，余下20-25mL沉淀物轉(zhuǎn)入30mL定量瓶中。為減少標(biāo)本損失，再用上清液少許沖洗容器幾次，沖洗液加到30mL定量瓶中。用魯哥氏液固定的水樣，作為長期保存的浮游植物樣品，在實驗室內(nèi)濃縮至30mL后補加1mL 40%的甲醛溶液然后密封保存。

顯微鏡的校準(zhǔn)將目（測微）尺放入10倍目鏡內(nèi)，應(yīng)使刻度清晰成像（一般刻度面應(yīng)朝下），將臺（測微）尺當(dāng)作顯微玻片標(biāo)本，用20倍物鏡進行觀察，使臺尺刻度清晰成像。臺尺的刻度代表標(biāo)本上的實際長度，一般每小格0.01mm。轉(zhuǎn)動目鏡并移動載物臺，使目尺與臺尺平行，并且目尺的邊沿刻度與臺尺的0點刻度重合，然后數(shù)出目尺10格相當(dāng)于臺尺多少格，用這個格數(shù)去乘0.01mm，其積表示目尺10格代表標(biāo)本上的長度多少毫米，作好記錄，即某臺顯微鏡20倍物鏡配10倍目鏡，某目尺10格代表標(biāo)本上的長度多少。用臺尺測出視野的直徑，按πr2計算視野面積。用作測量和計數(shù)的其他鏡頭的每一種搭配，也都應(yīng)作同樣的校準(zhǔn)和記錄。

計數(shù)個體計數(shù)仍是目前常用的浮游生物定量方法。浮游生物計數(shù)時，要將樣品充分搖勻，將樣品置入計數(shù)框內(nèi)，在顯微鏡或解剖鏡下進行計數(shù)。常用計數(shù)框容量有0.1mL、1mL、5mL和8mL四種。用定量加樣管在水樣中部吸液移入計數(shù)框內(nèi)。移入之前要將蓋玻片斜蓋在計數(shù)框上，樣品按準(zhǔn)確定量注入，在計數(shù)框中一邊進樣，另一邊出氣，這樣可避免氣泡產(chǎn)生。注滿后把蓋玻片移正。計數(shù)片子制成后，稍候幾分鐘，讓浮游生物沉至框底，然后計數(shù)。不易下沉到框底的生物，則要另行計數(shù)，并加到總數(shù)之內(nèi)。

藻類和原生動物的計數(shù)：吸取0.1mL樣品注入0.1mL計數(shù)框，在10×40倍或8×40倍顯微鏡下計數(shù)，藻類計數(shù)100個視野，原生動物全片計數(shù)。輪蟲則取1mL注入1mL計數(shù)框內(nèi)，在10×8倍顯微鏡下全片計數(shù)。以上各類均計數(shù)兩片取其平均值。如兩片計數(shù)結(jié)果個數(shù)相差15%以上，則進行第三片計數(shù)，取其中個數(shù)相近兩片的平均值。

藻類計數(shù)亦可采用長條計數(shù)法，選取兩相鄰刻度從計數(shù)框的左邊一直計數(shù)到計數(shù)框的右邊稱為一個長條。與下沿刻度相交的個體，應(yīng)計數(shù)在內(nèi)，與上沿刻度相交的個體，不計數(shù)在內(nèi)，與上、下沿刻度都相交的個體，以生物體的中心位置作為判斷的標(biāo)準(zhǔn)，也可在低倍鏡下，按上述原則單獨計數(shù)，最后加入總數(shù)之中。一般計數(shù)三條，即第2、5、8條，若藻體數(shù)量太少，則應(yīng)全片計數(shù)。硅藻細胞破殼不計數(shù)。若計數(shù)種屬的組成，分類計數(shù)200個藻體以上。用劃“正”的方法，則每劃代表一個個體，記錄每個種屬的個體數(shù)。甲殼動物的計數(shù)：將濃縮樣吸取8mL（或5mL)，注入計數(shù)框，在10×10或10×20倍倒置顯微鏡或顯微鏡下，計數(shù)整個計數(shù)框內(nèi)的個體。亦可將30mL濃縮樣分批按此法計數(shù)，再將各次計數(shù)相加得到30mL樣的總個體數(shù)。

計算①把計數(shù)所得結(jié)果按下式換算成每升水中浮游植物的數(shù)量：

N=A/Ac×(VW /V)n

式中：N---每升水中浮游植物的數(shù)量（個/L）；

A---計數(shù)框面積（mm2）；

Ac---計數(shù)面積（mm2），即視野面積×視野數(shù)或長條計數(shù)時長條長度×參與計數(shù)的長條寬度×鏡檢的長條數(shù)；

VW---1L水樣經(jīng)沉淀濃縮后的樣品體積；

V---計數(shù)框體積；

n---計數(shù)所得的浮游植物的個體數(shù)或細胞數(shù)。

按上述方法進行采樣、濃縮、計數(shù)。A為400mm2， VW為30mL，V為0.1mL，故VW/V=300。

②每升內(nèi)某計數(shù)類群浮游動物個體數(shù)N可按下式計算：

N=n-V1/V2·V3

式中：n---計數(shù)所得個體數(shù)；

V1---濃縮樣體積；

V2---計數(shù)體積；

V3---采樣量。

原水樣中每升內(nèi)浮游動物總數(shù)等于各類群個體數(shù)之和3。