论文部分内容阅读
酸性矿山废水是一种在矿山开采和利用过程中产生的富含重金属离子的特殊酸性废水。未经处理的此类酸水直接排入河流能使水域中正常的能量循环和水生生物群落遭到干扰和破坏,对下游河流生态系统的健康构成严重威胁。为了了解酸性矿山废水对河流大型底栖动物群落的影响,本研究在广东大宝山矿区附近的横石水河设置了8个采样点,其中清洁河段设置了4个采样点,受大宝山酸性矿山废水污染的河段设置了4个采样点。对横石水河的大型底栖动物群落进行了为期一年的系统调查。同时还进行了为期6个月的洪水过后横石水河大型底栖动物群落恢复的研究,比较了受酸性矿山废水污染程度不同的4个采样点在洪水过后大型底栖动物群落恢复的状况。为进一步了解酸性矿山废水的毒性,本文还以蜉蝣稚虫六鳃拉比蜉Labiobaetismustus为研究对象,研究了酸性矿山废水对其毒性的影响。主要研究结果如下:
对横石水河清洁河段和受酸性矿山废水污染的河段上的8个采样点进行了为期一年的4次采样,共获大型底栖动物30787头,共计89种,其中主要以水生昆虫为主。结果表明,清洁河段大型底栖动物种类数和多样性指数均明显高于受酸性矿山废水影响河段。在清洁河段的4个对照点中,共采获大型底栖动物85种,其种类组成以蜉蝣目、毛翅目、鞘翅目和软体动物为主。在污染点,共采获大型底栖动物28种,其种类组成以摇蚊科为主,而且随着离大宝山矿污染源距离的增加,各个受污染点的pH值逐渐上升,其大型底栖动物群落的种类数也呈逐渐增加的趋势,表明横石水河的自净功能得到逐步的恢复。对照点大型底栖动物密度和种类数的高峰值出现在12月,而低峰值则出现在3月。
通过密度、Shannon-Wiener多样性指数(H′)种种类数三个群落特征对不同月份的各个采样点分别进行聚类分析,结果显示,8个采样点可分成两大类,其中未受酸性矿山废水影响的3个对照点始终归为一类,它们之间大型底栖动物群落相似性比较接近,而受酸性矿山废水不同程度影响的其它采样点则归为另一类。表明酸性矿山废水对大型底栖动物群落组成已造成了不同程度的改变。
通过6个月的洪水过后横石水河大型底栖动物群落的恢复研究,结果表明,受酸性矿山废水污染较轻的对照点,群落恢复的时间较短,而受酸性矿山废水污染越严重的采样点,大型底栖动物群落恢复所需的时间就越长。大型底栖动物在距离污染源较远的采样点在洪水后出现的时间较短,而在距离污染源较近的采样点则在洪水后出现的时间较长。受酸性矿山废水污染最严重的采样点在4周后才出现摇蚊科,而其它三个采样点在洪水后立即均能采集到大型底栖动物。
利用酸性矿山废水对蜉蝣稚虫六鳃拉比蜉的急性毒性进行了测试,结果表明六鳃拉比蜉对酸性矿山废水较敏感。在原液的作用下,24小时内室内急性毒性死亡率为96.67%,现场急性毒性试验死亡率为98%。随着对酸性矿山废水的稀释,六鳃拉比蜉的死亡率逐渐降低,死亡时间延长。从稀释酸性矿山废水与用NaOH中和酸性矿山废水两种处理结果可以看出,在相同pH值情况下,同一作用时间内,用NaOH中和酸性矿山废水处理六鳃拉比蜉的死亡率明显大于稀释酸性矿山废水处理的死亡率,这一现象表明酸性矿山废水对六鳃拉比蜉的急性毒性不仅仅是由于酸性的原因,酸性矿山废水中的重金属及其他有毒物质也是影响六鳃拉比蜉生存的重要因素。