盧 玲, 趙彩霞, 王海濤, 戰(zhàn)培榮
(中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黑龍江水產(chǎn)研究所,黑龍江哈爾濱150070)
黑龍江是我國第三大河,位于北緯108°28'~141°20'E,42°00'~55°45'N之間,地處我國東北邊陲。地處寒溫帶濕潤半濕潤氣候區(qū),是我國緯度最高、氣候最寒冷的水域,具有獨特的水域生態(tài)系統(tǒng)和魚類豐富資源。黑龍江全長4350km(我國境內(nèi)河長1873km),黑龍江中游(撫遠)是由結(jié)雅河(黑河市)至烏蘇里江河口,河長982km,穿行于山地、平原之中,河寬1500~2000m,水深2.5m以上,總面積為6262.48km2。黑龍江中游(撫遠)水域與俄羅斯相鄰,為中俄界河,是我國最大的界河水域。黑龍江中游(撫遠)的漁業(yè)資源豐富,歷史悠久,是我國內(nèi)陸水域漁業(yè)資源最豐富的區(qū)域之一,也是我國較大的漁業(yè)生產(chǎn)基地。本文根據(jù)2001年5、7、9月對黑龍江中游(撫遠)水域理化指標(biāo)的含量及其季節(jié)變化規(guī)律進行了調(diào)查研究,分析討論了該水域理化變化特征,為掌握和了解黑龍江中游水域?qū)λh(huán)境的影響程度、維護漁業(yè)生態(tài)環(huán)境、保持水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展、合理開發(fā)利用黑龍江中游水域漁業(yè)資源提供科學(xué)依據(jù)。
2001年 5、7、9月春、夏、秋不同季節(jié),根據(jù)黑龍江中游水域的生態(tài)環(huán)境特點,分別對黑龍江中游(撫遠)具有代表性的重點產(chǎn)魚區(qū)水環(huán)境設(shè)采樣點進行監(jiān)測。
按《國家漁業(yè)水域水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB11607-88)規(guī)定的方法[1],采集水樣用5L的有機玻璃采水器在均為表層(水面下0.5m處)和低層(距底部0.5m處)的混合樣品。水溫、pH、透明度、溶解氧均現(xiàn)場測定。其它化學(xué)項目經(jīng)聚乙烯采樣瓶取完水樣現(xiàn)場固定后,置于盛有冰塊的箱中低溫保存,帶回實驗室以備分析。樣品分析按規(guī)范的分析方法進行[2,3]。有關(guān)指標(biāo)并采用漁業(yè)水域水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[4]及水域富營養(yǎng)指標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)[5,6]。
水的溫度受太陽輻射和水域形態(tài)學(xué)等因素的影響,黑龍江中游(撫遠)地處寒溫帶大陸季風(fēng)氣候區(qū),無霜期平均為120d。該水域全年最低水溫在1月份,實測最低值為4℃,7月份水溫高達22℃,周年水溫在10℃以上的季節(jié)約有5個月,是我國水溫較低的水域之一,見表1。
表1 黑龍江中游(撫遠)水域理化特性的季節(jié)變化Table 1 Seasonal variations of the physico-chemical characteristics of middle reaches Fuyuan water in Heilongjiang River
5 ~9月透明度在江河一般為18~93cm,平均41cm,黑龍江中游(撫遠)水域透明度變動在30~59cm,周年季節(jié)變動中夏、秋季透明度較高,該水域透明度平均值為41cm,見表1。
調(diào)查期間,黑龍江中游(撫遠)pH值變動在7.3~7.4,平均值為7.4,周年季節(jié)變化春、秋季節(jié)高于夏季,水呈中性,見表1。
黑龍江中游(撫遠)水域的堿度變動在41.8~45.8mg/L,平均值為43.9mg/L。周年季節(jié)變化秋季最高,其次春季,夏季較低,見表1。
黑龍江中游(撫遠)水域的水質(zhì)硬度變動在2.64~3.89H℃,平均值為3.47H℃。周年季節(jié)變化春季最高,夏季、秋季較低,見表1。
黑龍江中游(撫遠)水域的耗氧量變動在4.48~11.2mg/L,平均值為7.37mg/L。周年季節(jié)變化秋季最高,其次夏季,春季較低,見表1。
表2 黑龍江中游(撫遠)水域常量離子含量的季節(jié)變化Table 2 Seasonal variations contents of ions of middle reaches Fuyuan water in Heilongjiang River
水中氮素化合物總氮含量較高,黑龍江中游(撫遠)水域總氮含量變動在0.131~1.09mg/L,平均值為0.452mg/L。該水域總氮的季節(jié)變化趨勢表現(xiàn)為春季最高,秋季較高,夏季較低,見表3。
水域中氨氮的含量變動在0.00~0.899mg/L,平均值為0.304mg/L,無機氮中主要以氨氮的形態(tài)存在。該水域氨氮的季節(jié)變化趨勢表現(xiàn)為春季最高,其次秋季,夏季較低,見表3。
水域中的硝酸鹽氮含量變動在0.096~0.186mg/L,平均值為0.132mg/L。該水域硝酸鹽氮的季節(jié)變化趨勢表現(xiàn)為春季最高,其次夏季,秋季較低見表3。
水域中亞硝酸鹽氮含量較低,變動在0.012~0.025 mg/L,平均值為0.018mg/L。該水域亞硝酸鹽氮的季節(jié)變化趨勢表現(xiàn)為秋季最高,夏季較高,春季較低,見表3。
水域中的磷酸鹽含量變動在0.00~0.196mg/L,平均值為0.113mg/L。該水域磷酸鹽的季節(jié)變化趨勢表現(xiàn)為夏季最高,其次秋季,春季較低,見表3。
水域中的二氧化硅含量變動在8.8~10.5mg/L,平均值為8.3mg/L。該水域二氧化硅季節(jié)變化趨勢表現(xiàn)為春季最高,其次夏季,秋季較低。其季節(jié)變化具有明顯的差異,見表3。
水域中的可溶性總鐵含量變動在0.276~0.417mg/L,平均值為0.355mg/L。該水域可溶性總鐵季節(jié)變化趨勢表現(xiàn)為秋季最高,其次春季,夏季較低,其季節(jié)變化不明顯,見表3。
表3 黑龍江中游(撫遠)水域營養(yǎng)元素含量季節(jié)變化Table 3 Seasonal variations of nutrients elements of middle reaches Fuyuan waters in Heilongjiang River
3.1.1 通常,水溫是決定以魚類為主的水生生物正常生長、發(fā)育和繁殖的重要因素之一。
黑龍江中游(撫遠)水域水體溫度在8.5~22℃之間波動,平均值為18.5℃,季節(jié)變化較為明顯,見表1。周年水溫在10℃以上有130~140d[7]。以上是淡水魚類和名貴冷水性魚類適宜生長溫度。魚類是變溫動物,即使是冬季冰封期水溫降至10℃以下,只要溶解氧、pH等主要條件滿足要求,即可安全越冬。
3.1.2 水體中透明度大小是決定水體生產(chǎn)力高低的重要因素之一。從表1可知,透明度有明顯的季節(jié)性差異。出現(xiàn)差異的原因,一方面由于經(jīng)常性的受水流作用,尤其是波浪作用的影響和不同季節(jié)大量的懸浮物和已經(jīng)沉積在低層松散沉積物及細沙、泥繼續(xù)搬運懸浮物有關(guān)。也可能由于水生生物及其生命活動的影響所致。雖然黑龍江中游(撫遠)水域光照強弱和透明度的數(shù)值大小有所差異,但由于水環(huán)境中綠色植物進行光合作用,可把水體中無機物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有機物質(zhì),這是水體中有機物質(zhì)的主要來源??梢允顾w中有機物質(zhì)增加,而為漁業(yè)增產(chǎn)創(chuàng)造了有利于魚類為主的水生生物生長、發(fā)育和繁殖的生態(tài)條件。
3.1.3 黑龍江中游(撫遠)水域水體pH值較為穩(wěn)定,變動范圍為7.3~7.4,平均值為7.4,屬于中性水。該水域pH值均在漁業(yè)水域水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(6.5~8.5)規(guī)定的范圍內(nèi)。因此具有一定的緩沖能力,適宜于魚類和水生生物的生長發(fā)育。
3.1.4 溶解氧不僅是魚類為主的水生物生存、生長的首要條件,而對水環(huán)境物質(zhì)循環(huán)、改善魚類生活環(huán)境等方面起著重要的作用。由表1可知,黑龍江中游(撫遠)水域水體的溶解氧含量變動范圍為8.5~11.1mg/L,平均值為9.7mg/L,有明顯的季節(jié)性差異。該水域水體的溶解氧含量均在漁業(yè)水域水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(>5)規(guī)定的范圍內(nèi)。從而為良性的水生態(tài)系統(tǒng)和魚類為主的水生生物生長與繁殖提供了良好的生活環(huán)境。
3.1.5 有機耗氧量(COD)通常是作為評定水質(zhì)是否受到有機污染的重要指標(biāo)。從表1可知,黑龍江中游(撫遠)水域水體的COD含量變動在4.48~11.2mg/L,平均值為7.37mg/L,而且季節(jié)差異較為明顯。其低值稍高于地面水環(huán)境質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)(≤4)和接近三級標(biāo)準(zhǔn)(≤6),其高值明顯高于國家三級標(biāo)準(zhǔn)。
3.1.6 黑龍江中游(撫遠)水域水體的硬度含量變動在2.64~3.89H℃,平均值為3.47H℃,季節(jié)變化不明顯。該水域按天然水硬度分類屬軟水。
3.1.7 水質(zhì)堿度的含量值的高低通常是評定水體生產(chǎn)力的一個重要標(biāo)志。黑龍江中游(撫遠)水域水質(zhì)的堿度含量變動在41.8~45.8mg/L,平均值為43.9mg/L,季節(jié)變化有明顯的差異。按吳新儒等文獻[1],總堿度0~20mg/L為低產(chǎn),20~40mg/L為低 -中產(chǎn),40~90mg/L為中-高產(chǎn)。結(jié)果表明:黑龍江中游(撫遠)水域生產(chǎn)力處于中-高產(chǎn)水平。
黑龍江中游(撫遠)水域水體的主要離子含量和離子總量如表2,其含量季節(jié)性變化有明顯的差異。該水域水體中的離子含量高低排列順序為,按 O.A.阿列金水化學(xué)分類法,其類型為重碳酸鹽類鈣組Ⅰ型水(C1ca)。由于上述離子是主要的營養(yǎng)物質(zhì),所以對于以魚類為主的水生生物的生長發(fā)育和種類分布都有很大的影響。
一般而言,淡水水體中主要營養(yǎng)元素,諸如氮化合物和磷化合物等是水生生物的生源物質(zhì),其含量的高低與魚類為主的水生生物生長和發(fā)育關(guān)系密切,通常是水質(zhì)監(jiān)測的主要指標(biāo)。從表3可知,黑龍江中游(撫遠)水域水體中主要營養(yǎng)元素含量有明顯的季節(jié)性變化的差異,與水生生物的生長發(fā)育有密切關(guān)系。
從黑龍江中游(撫遠)營養(yǎng)狀況看,按營養(yǎng)分級標(biāo)準(zhǔn)分類,該水域處于富營養(yǎng)型水平。這顯然是由于排入水體中過多的氮素尤其是氨氮、亞硝酸鹽氮和其他有機物質(zhì)。它在具氧情況下,由亞硝酸細菌作用而導(dǎo)致水體氮素物增加所致。因此,應(yīng)密切關(guān)注黑龍江中游已處于富營養(yǎng)狀態(tài)對漁業(yè)資源可能帶來的影響及潛在性危害。
黑龍江中游(撫遠)水域多數(shù)理化組分如透明度、堿度、總氮、氨氮等周年季節(jié)變化明顯,某些理化組分在平面分布上差異顯著。因此,黑龍江中游(撫遠)水域?qū)λh(huán)境的影響程度,為維護漁業(yè)生態(tài)環(huán)境,保持水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展,合理開發(fā)利用黑龍江中游(撫遠)水域漁業(yè)資源提供科學(xué)依據(jù)。
[1]GB11607-88.國家漁業(yè)水域水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[S].
[2]吳新儒,雷衍之.淡水養(yǎng)殖水化學(xué)[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社,1980,172~245.
[3]宋任元.水和廢水標(biāo)準(zhǔn)檢驗法[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1985,125~166.
[4]GB3833-83.GJ國家地面水環(huán)境質(zhì)量三級標(biāo)準(zhǔn)[s].
[5]何志輝.中國湖泊和水庫營養(yǎng)分類[J].大連水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報,1987,(1):1~10.
[6]蔡慶華.湖泊富營養(yǎng)化綜合評價方法[J].湖泊科學(xué),1997,9(1):89~96.
[7]張覺民,任慕蓮.黑龍江省漁業(yè)資源[M].牡丹江:黑龍江朝鮮出版社,1985.