长江三角洲淡水底栖动物耐污值修订和BI指数水质评价分级研究

【摘要】底栖动物耐污值广泛应用于水质生物评价。耐污值最初是采用主观方法确定的,2004年以来,耐污值的确定采用客观方法,即依据生物和环境之间的关系,通过统计计算获得。本文根据太湖流域和钱塘江流域286个溪流样点位生物和环境数据,采用主成分分析的方法(PCA)获得基于四种胁迫因子(总氮、总磷、溶氧和泥沙百分比)的综合环境梯度。对于出现次数=20点位的分类单元,首先计算其初始耐污值,初始耐污值是由点位主成分分析第一轴值与生物相对多度两个权重值计算获得,然后将其转化到0-10的范围内,即底栖动物最终耐污值。我们共计算获得了163个分类单元的耐污值,对于出现次数少于20次的分类单元,结合采样经验,人为初定了51个分类单元耐污值。基于本研究修订的耐污值计算的七个指数即HBI指数、敏感类群丰富度、敏感类群百分比、敏感EPT丰富度、敏感EPT百分比、耐污类群丰富度和耐污类群百分比与总氮、总磷、溶氧、泥沙百分比、农业土地利用率和城镇土地利用率有显著的相关性,且相关性系数普遍高于根据未修订前的耐污值计算获得的同类指数与理化指标相关性系数。研究结果表明用客观定量的方法获得的区域性底栖大型无脊椎动物耐污值的合理性,及其在中国水质生物评价和管理中发挥重要作用的前景。BI指数是污染越重、值越高的水质生物评价指数。因此,划分水质级别的标准的方法是：以所有样点的BI指数的第五个百分位数对应的值作为基准,即最清洁水质的标准,将最大值和此值之间平均分成4等分,分别代表不同的水质级别。根据该方法确定了BI指数溪流水质级别评价体系：<2.73极清洁,2.73-4.55清洁,4.56-6.38中等,6.39-8.21一般,>8.21差；BI指数河流水质级别评价体系：<4.82极清洁,4.82-6.07清洁,6.08-7.33中等,7.34-8.59一般,>8.59差；BI指数湖泊水质级别评价体系：<5.40极清洁,5.40-6.43清洁,6.44-7.47中等,7.48-8.51一般,>8.51差。对BI指数溪流水质评价标准的准确性进行了初步验证。与理化指标关系的分析表明,BI指数与溶解氧(DO)、总氮(TN)、总磷(TP)和泥沙百分比(%silt)有较好的相关性,r值分别为-0.474,0.485,0.394和0.568；BI指数不同水质级别样点的溶解氧(DO)、总氮(TN)和总磷(TP)的平均值与国家水质标准GB3838-2002中各理化分级标准比较结果表明,总磷平均值与国家标准相符,溶解氧(DO)平均值普遍高于GB3838-2002对应的限值,TN的平均值也远高于标准值,具体原因还有待于今后进一步分析。对西苕溪流中上游41个采样点和源头溪流临安的12个点位进行应用示范研究,结果表明本研究制定的BI指数评价结果是可靠的。
【作者】秦春燕；
【导师】王备新；
【作者基本信息】南京农业大学，农业昆虫与害虫防治，2013，硕士
【关键词】耐污值；BI指数；生物评价；生物监测；

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