岳阳南湖水体中叶绿素a时空变化特征分析_葛大兵

第31卷第3期湖南农业大学学报(自然科学版) V ol．31 No．3 2005年6月Journal of Hunan Agricultural University (Natural Sciences) Jun．2005

文章编号：1007-1032(2005)03-0328-03

岳阳南湖水体中叶绿素a时空变化特征分析

葛大兵1，吴小玲2，周延凯3，朱伟林1

(1.湖南农业大学资源环境学院，湖南长沙 410128；2.岳阳市金鹗公园，湖南岳阳 414000；3.湖南理工学院成

人教育学院，湖南岳阳 414000)

摘要：测定岳阳南湖水环境中叶绿素a并同时分析其水质．结果表明：南湖水域叶绿素a呈现明显的时空变化特征：夏季，春季，秋季，冬季依次降低，麦子港水域叶绿素a含量大于湖心水域．叶绿素a含量与环境因子有关，即与水温、水质营养因子、五日生化需氧量、高锰酸盐指数有关．南湖N，P满足藻类生长需要，春季总P 对数值与夏季叶绿素a对数值呈线性关系．南湖叶绿素a含量变化在1.75~3.62 mg/m3，说明南湖水体处于中—富营养状态．

关键词：岳阳南湖；叶绿素a；水质

中图分类号：X131.2 文献标识码：A

Seasonal Variation and Distribution of Chlorophyll-a in South Lake in Yueyang City

GE Da-bing1，WU Xiao-ling2，ZHOU Yan-kai3，ZHU Wei-lin2

(1.College of Resources and Environment，HNAU，Changsha 410128，China；2.Jin’e Park of Y ueyang City，Yueyang，

414000，China；3.Department of Adult Education，Hunan College of Science and Technology，Yueyang 414000，China)

Abstract: The survy of chlorophyll-a was carried out in South-lake in Y ueyang city from Jan．，2003 to Dce．，2003 respectively，with the water quality at the same time．The result shows that chlorophyll-a concentration appeared higher in spring and summer than in antumn and winter，higher in Maizigang than in the center of Southlake，presents significant change，its distibution and concentration were correlated with some environmental factors such as water temperature，BOD5，COD Mn and nutrient factors，TP and TN were enough to meet needs of Algae．Linear relationships between the log10[TP] in Spring and the log10[chla] in Summer．Southlake was eutrophied according to chlorophyll-a concentration from 1.75 to 3.62 mg/m3．

Key words: South Lake in Yueyang；chlorophyll-a；water quality

岳阳南湖风景区由于城镇生活污水的大量排入，水质有机污染严重，出现了水体富营养化特征[1，2]．20世纪90年代岳阳市环境监测站开始每月对南湖水质进行监测，但没有开展生物监测，因此不能全面评价南湖水体富营养化状况．笔者在岳阳市环境监测站采样的同时，对南湖水环境中叶绿素a 进行了为期1年的同步监测，试图从叶绿素a，水质变化及其关系来研究南湖水体富营养化状况．1 研究方法

1.1 采样点设置

根据湖泊位置、形态和水文状况，在南湖污染带麦子港、污染稀释与混合带南湖中心设点采样，采样时间为2003年1月至12月，每月1次．

1.2 样品采集与叶绿素a的测定

按文献[3]方法进行采样和叶绿素a的测定．

(1) 采样．用水生-81型有机玻璃采水器在水表面下0.5 m处采水样1 L于1.5 L聚乙烯瓶中，同时记录采水器中的水温，随即加入1%碳酸镁悬浊液2 mL置于4 ℃冰箱内并避光，以防止酸化引起色素

收稿日期：2005-04-05

基金项目：湖南省环保局项目(2001-16)

作者简介：葛大兵(1964-)，男，汉族，湖南岳阳市人，博士研究生，湖南农业大学副教授．

第31卷第3期 葛大兵等 岳阳南湖水体中叶绿素a 时空变化特征分析 329

光解．

(2) 叶绿素a 提取．1) 抽滤．在滤膜上滴加少量的碳酸镁悬浊液，负压为1.01×105 Pa 左右．水样抽滤完后，继续抽滤2 min ，以减少滤膜上的水分．将载有浮游植物样品的滤膜剪碎，放入研钵中，加入8 mL 90%丙酮溶液，将滤膜充分研匀直至糊状．然后，将研钵中的样品倒入上述离心管中，使其总体积略小于10 mL ，盖上管塞，摇动后置于低温处避光静置，提取时间为10 h ．2) 离心．将上述样品在4 000 r/min 转速下离心12 min ．将上清液移入清洁的具塞刻度离心管中，再加入少量的90%丙酮于原抽提的离心管中，再次悬浮沉淀物并离心，将上清液并入上述具塞刻度离心管中，此操作应重复3次，直至沉淀物不含色素为止，最后将提取后的上清液定容到10 mL ．

(3) 叶绿素a 的测定．将抽提后上清液倒入1 cm 或3 cm 光程的比色皿中，在721分光光度计中测定665和750 nm 处的吸光度，加1滴1 mol/L 盐酸到比色皿中，在10 min 内再次测定665和750 nm 波长处的吸光度．同时测定空白吸光值．

叶绿素a 含量(mg/m 3

)=(E b ─E a )·(R /(R ─1) K ·(v / (V ·l)

式中：R 为最大配比，R =E a /E b ，E a ，E b 为酸化前后的光密度，纯叶绿素a 的R 为1.7，故(R /（R ─1)= 2.249；K 为叶绿素a 在665 nm 处的比吸光系数的倒数乘以1 000，在丙酮提取液中的比吸光度系数为

89，故K =11.24；v 为提取液总体积(mL)；V 为抽滤水样的体积(L)；l 为分光光度计的比色皿的光程(cm)．

2 结果与讨论

2.1 南湖水体中叶绿素a 时空变化

南湖水体中叶绿素a 含量时空变化见图1，叶绿素a 含量变化是夏季，春季，秋季，冬季依次降低，麦子港水域叶绿素a 含量大于湖心水域，这与麦子港污染比湖心污染严重，以及麦子港水温比湖心水温高有关．南湖叶绿素a 最高值出现在夏末，与陈菊芳、游江南等[4，6]关于叶绿素a 的研究报道基本一致．

图1 叶绿素a 含量的季节变化

Fig.1 Seasonal changes of chla

2.2 叶绿素a 与水温的关系

在营养水平条件满足的情况下，水体中叶绿素a 含量随水温增高而增加，由表1可知，夏季，春秋季，冬季依次降低．但春秋两季有差异，如秋季水温高于春季，而春季水体中叶绿素a 含量高于秋季．

表1 南湖水体中叶绿素a 含量与环境因子监测结果

Table 1 Results of chla and other environmental contaminants in South Lake mg/L 采样点

季节 chla 总N

总P

水温/℃

BOD 5

COD Mn

NO 3-N NO 2-N

NH 4-N

透明度/m

pH

麦子港 2.89 3.74 0.09 15.70 3.17 3.98 0.59 0.057 1.25 1.05 7.75

湖中心

春

1.98 3.72 0.10 15.20 4.05 5.77 0.36 0.056 0.97 1.15 7.72 麦子港 3.62 3.11 0.18 30.30 5.01 7.76 0.68 0.105 0.41 0.58 8.21 湖中心

夏 2.61 2.72 0.12 30.50 4.42 8.00 0.58 0.109 0.36 0.90 8.14 麦子港 2.48 2.68 0.09 23.00 2.44 4.48 0.58 0.115 0.36 0.77 8.08 湖中心

秋 1.76 2.50 0.06 23.20 0.25 4.22 0.06 0.088 0.34 0.86 8.14 麦子港 2.32 3.75 0.09 8.70 1.98 3.43 1.20 0.066 0.67 1.37 7.88 湖中心

冬 1.75 3.86 0.09 8.50 1.66 3.39 1.21 0.368 0.80

1.51 7.86

除叶绿素a 外其他数据摘自岳阳环境监测中心南湖水质监测报告，监测数据为季均值；BOD 5为五日生化需氧量，COD Mn 为高锰酸盐指数．

2.3 叶绿素a 与透明度的关系

水环境中透明度表现为冬季，春季，秋季，夏季依次降低，水体中叶绿素a 含量随着透明度降低而增加．水体中pH 变化在正常值7.5~8.5变动，不

是影响南湖水体中叶绿素a 变化的主要原因． 2.4 叶绿素a 与五日生化需氧量、高锰酸盐指数的

关系

水环境中五日生化需氧量(BOD 5)、高锰酸盐指

0.511.522.533.54

春

夏秋冬

叶绿素a 含量/(m g ·m ─3

)

季 节