CN101477099B - 近坝区域泥沙与生物共同沉降分布状况的测定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了近坝区域泥沙与生物共同沉降分布状况的测定方法，其特征在于，按下列步骤进行：选择采样点，测定该段水域中优势枝角类种群，优势枝角类种群培养，测定优势枝角类种群半数致死盐浓度，确定最大沉降区域，本发明适用于江河拦河坝区域的泥沙与生物共同沉降分布状况测定外，还适用于一类库区半流动水体、集水区间隙性流动水体、地质灾害形成的堰塞湖近坝体水域等处的测定，本发明即可为水环境治理提供科学依据，又可确定在最大沉降区建设养殖场，提高养成品质量，减少或避免因人工投料而造成的水环境浸染问题。

Description

近坝区域泥沙与生物共同沉降分布状况的测定方法
技术领域
本发明涉及一种半流动水体中泥沙沉降的监测方法，尤其是一种江河大坝近坝区域泥沙与生物共同沉降分布状况的测定方法。
背景技术
经过多年的潜心研究和科学检测发现，建有拦河(江)大坝的近坝体水域中盐浓度较远坝区水域中盐浓度高，形成一个具有盐浓度梯度的水环境系统，尤其是山地地貌区域更为明显，它是由上游水所挟带的不同盐类构成具有盐浓度梯度的水环境系统。随水而来的泥沙与小型浮游动物在此环境中逐步产生沉淀。研究表明，在同等条件下单纯的泥沙沉降速度、单纯的枝角类浮游动物昏迷和死亡后发生的沉降速度，都慢于二者混合体的沉降速度；单纯的昏迷和死亡的枝角类浮游动物沉降速度随盐浓度升高而加快，在不同温度条件下枝角类浮游生物半数致死盐浓度值有一定变化，它将反过来影响沉降速度，单纯的泥沙沉降速度与盐浓度及泥沙颗粒直径大小有关。在盐浓度梯度的水环境中泥沙和生物沉降是一个连续的变量，当盐浓度达到枝角类种群半数致死量时，沉降速度达到最大，同时实验研究证明：枝角类种群对一、二价盐浓度比较敏感，同浓度二价盐溶液与一价盐溶液之间是倍数的当量关系，测定LD50时标准温度为20-25℃，每上升5℃致死率加快一倍，反之则降低一倍，因此，可以利用上述特点设计出在近坝区测定出泥沙与枝角类种群连续的沉降分布图，确定最大沉降点区，可是遗憾的是到目前为止，尚未见有这方面的报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种近坝区域泥沙与生物共同沉降分布状况的测定方法，以确定泥沙与浮游小生物在近坝区沉降分布状况，确定最大沉降点，为水环境治理措施提供依据，帮助人们选择在最大沉降区兴建养殖场，节约饲养成本，提高养成品的质量，改善和防止因人工投饵而造成的水环境污染。本发明的目的通过下述技术方案来实现：
1、选择采样点：从坝体向上游1KM开始至5-6KM处，在左右沿岸区、主河道敞水区设立采样点，每点间隔100-200M，共设20-30个采样点，采样点水域应符合下列条件，溶解氧(mg/L)4.5-20，PH值7.0-8.0，透明度1-2M(用萨克氏盘测出)，照度值800-12000Lx。
2、测定该段水域中优势枝角类种群，以春、夏、秋、三季，每月在每个采样点用25#浮游生物网定量采集表层水20-30L，分别计数各种角枝类个数，并行统计分析，各点和总体优势枝角类种群平均数，选出优势枝角类种群备用。
3、优势枝角类种群培养：优势角枝种群经人工三级培养达到纯种，密度为800-1000个/L备用。
4、测定优势枝角类种群半数致死盐浓度：首先配制2n‰为取值单位的一价或二价盐溶液梯度组，置于管状容器中备用，再将培育的优势枝角类种群用蒸馏水冲洗三次以去杂，并定量置入每个盐溶液中，两小时后观察死亡率，一般重复三次，取平均值，并设对照组，消除温度对枝角类种群的影响，一般试验温度以20-25℃为佳，通过计数和统计学处理得出优势枝角类种群半数致死量。
5、确定最大沉降区域：确定最大沉降区域有以下几种方法；A是通过测定采样点处水中一价或二价盐浓度，接近枝角类优势种群半数致死量的区域即为最大沉降区域；B是将各采样点水分别计数放入培育的优势枝角类种群，观测计算半数死亡数，并设对照组；C按A方法测定采样点所获得数据与LD50数据相近的采样点水样，然后计数放入优势枝角类种群，并设盐浓度小于1‰的洁净水对照组，观测计数，确定与半数死亡数相近的区域水样，确定最大沉降区域。
本发明所说的一价盐主要为NaCl、KCl等，所说的二价盐主要有CaCl2、MgCl2、Ca2SO4、盐酸钙等。
所说的优质枝角类主要指沿岸区的多刺裸腹溞、敞水区的透明溞、两水域之间的隆线溞及老年低额溞任一种或数中混合体。
本发明主要依据枝角类种群对一、二价盐浓度类敏感，其处于半致死量盐浓度与有泥沙存在情况下，大大加速泥沙沉降，且沉降情况由远至近呈梯度分布，因此用该法可以较准确确定近坝区域泥沙最大沉积区域，从上述情况可知，本发明的目的是可以实现的，经多次检测与实际情况相吻合，本测定方法精确度高，盐浓度±0.0002g时，即有生物学及泥沙沉积效应，且定位能力强，经多次实际检测，近坝区水域盐梯度分布稳定，本发明部份实验结果见表1-5。
表1低额溞种群半致死盐浓度测定    (水温22℃)
Figure GSB00000694296100041
表2温度对种群半致死盐浓度值的影响
Figure GSB00000694296100042
表3枝角类种群在盐水中的沉降速度  (水温22℃)
Figure GSB00000694296100043
表4泥沙在盐水中的沉降速度        (水温22℃)
Figure GSB00000694296100044
表5种群、泥沙共同沉降的速度
(水温22℃，NaCl浓度4.00‰)
本发明除适用于江河拦河坝区域的泥沙与生物共同沉降分布状况测定外，还适用于一类库区半流动水体、集水区间隙性流动水体、地质灾害形成的堰塞湖近坝体水域等处的测定。
具体实施方式
实施例1，按下列方法步骤进行：
(1)选择采样点：从坝体向上游1KM开始至5KM处，在左、右沿岸区、主河道敞水区设立采样点，每点间隔100M，共设30个采样点，采样点水域应符合下列条件，溶解氧(mg/L)4.5-20，PH值7.0-8.0，透明度1-2M，照度值800-12000Lx；
(2)测定该段水域中优势枝角类种群，以春、夏、秋、三季，每月在每个采样点用25#浮游生物网定量采集表层水30L，分别计数各种角枝类个数，并行统计分析，各点和总体优势枝角类种群平均数，选出优势枝角类种群备用，本实施例选用多刺裸腹溞；
(3)优势枝角类种群培养：采集的多刺裸腹溞经人工三级培养达到纯种，密度为800-1000个/L备用；
(4)测定多刺裸腹溞半致死盐浓度：首先配制2n‰为取值单位的一价或二价盐溶液梯度组，本实施例为NaCl，浓度梯度为150‰，75‰，37.5‰，17.25‰，8.63‰，4.23‰，2.16‰，1.08‰置于管状容器中备用，再将培育的多刺裸腹溞用蒸馏水冲洗三次以去杂，并定量置入每个盐溶液中，每50个/50ml，2小时后观察死亡率，上述试验重复三次，取平均值，并设对照组，对照组用盐浓度1‰以内的洁净水，接近LD50时可增加1-2个折半盐浓度溶液以便准确定量出LD50，以消除温度对枝角类种群的影响，试验温度以20℃为佳，通过计数和统计学处理得出多刺裸腹溞半数致死量；
(5)确定最大沉降区域：确定最大沉降区域是通过测定采样点处水中一价或二价盐浓度，按接近多刺裸腹溞半数致死量的水样区域即为最大沉降区域。
实施例2，按下列方法步骤进行：
(1)选择采样点：从坝体向上游1KM开始至5KM处，在左、右沿岸区、主河道敞水区设立采样点，每点间隔200M，共设20个采样点，采样点水域应符合下列条件，溶解氧(mg/L)4.5-20，PH值7.0-8.0，透明度1-2M，照度值800-12000Lx；
(2)测定该段水域中优势枝角类种群，以春、夏、秋、三季，每月在每个采样点用25#浮游生物网定量采集表层水20L，分别计数各种角枝类个数，并行统计分析，各点和总体优势枝角类种群平均数，选出优势枝角类种群备用，本实施例选用透明溞；
(3)优势枝角类种群培养：采集透明溞经人工三级培养达到纯种，密度为800-1000个/L备用；
(4)测定透明溞半致死盐浓度：首先配制2n‰为取值单位的一价或二价盐溶液梯度组，本实施例为KCl，浓度梯度为150‰，75‰，37.5‰，17.25‰，8.63‰，4.23‰，2.16‰，1.08‰置于管状容器中备用，再将培育的透明溞用蒸馏水冲洗三次以去杂，并定量置入每个盐溶液中，每50个/50ml，2小时后观察死亡率，上述试验重复三次，取平均值，并设对照组，对照组用盐浓度1‰以内的洁净水，接近LD50时可增加1-2个折半盐浓度溶液以便准确定量出LD50，以消除温度对枝角类种群的影响，试验温度以25℃为佳，通过计数和统计学处理得出多刺裸腹溞半数致死量；
(5)确定最大沉降区域：确定最大沉降区域是通过将透明溞置入各采样点采集的水中，按每50个/50ml放置，观测计数，接近或正好达LD50水样区域即为最大沉降区域。
实施例3，按下列方法步骤进行：
(1)选择采样点：从坝体向上游1KM开始至5KM处，在左、右沿岸区、主河道敞水区设立采样点，每点间隔150-200M，共设25个采样点，采样点水域应符合下列条件，溶解氧(mg/L)4.5-20，PH值7.0-8.0，透明度1-2M，照度值800-12000Lx；
(2)测定该段水域中优势枝角类种群，以春、夏、秋、三季，每月在每个采样点用25#浮游生物网定量采集表层水25L，分别计数各种角枝类个数，并行统计分析，各点和总体优势枝角类种群平均数，选出优势枝角类种群备用，本实施例选用老年低额溞；
(3)优势枝角类种群培养：采集的老年低额溞经人工三级培养达到纯种，密度为800-1000个/L备用；
(4)测定老年低额溞半致死盐浓度：首先配制2n‰为取值单位的一价或二价盐溶液梯度组，本实施例为CaCl2，浓度梯度为75‰，37.5‰，17.25‰，8.63‰，4.23‰，2.16‰，1.08‰，0.54‰置于管状容器中备用，再将培育的老年低额溞用蒸馏水冲洗三次以去杂，并定量置入每个盐溶液中，每50个/50ml，2小时后观察死亡率，上述试验重复三次，取平均值，并设对照组，对照组用盐浓度1‰以内的洁净水，接近LD50时可增加1-2个折半盐浓度溶液以便准确定量出LD50，以消除温度对枝角类种群的影响，试验温度以22℃为佳，通过计数和统计学处理得出老年低额溞半数致死量；
(5)确定最大沉降区域：确定最大沉降区域A是通过测定采样点处水中一价或二价盐浓度，采集接老年低额溞半数致死量的水样区域十余个水样，将老年低额溞分别置入各水样中，置入量为50个/50ml，2小时后观测计数，达到或接近老年低额溞半数致死量的水样区域即为。
实施例4，按下列方法步骤进行：
(1)选择采样点：从坝体向上游1KM开始至5KM处，在左、右沿岸区、主河道敞水区设立采样点，每点间隔190M，共设28个采样点，采样点水域应符合下列条件，溶解氧(mg/L)4.5-20，PH值7.0-8.0，透明度1-2M，照度值800-12000Lx；
(2)测定该段水域中优势枝角类种群，以春、夏、秋、三季，每月在每个采样点用25#浮游生物网定量采集表层水30L，分别计数各种角枝类个数，并行统计分析，各点和总体优势枝角类种群平均数，选出优势枝角类种群备用，本实施例选用多刺裸腹溞与透明溞；
(3)优势枝角类种群培养：采集的多刺裸腹溞、透明溞分别经人工三级培养达到纯种，然后配制密度为800-1000个/L(两种溞各占50％左右)备用；
(4)测定两种溞半致死盐浓度：首先配制2n‰为取值单位的一价或二价盐溶液梯度组，本实施例为CaSo4，浓度梯度为75‰，37.5‰，17.25‰，8.63‰，4.23‰，2.16‰，1.08‰，0.54‰，置于长管容器中备用，再将培育的多刺裸腹溞和透明溞混合后，用蒸馏水冲洗三次以去杂，并定量置入每个盐溶液中，每50个/50ml，2小时后观察死亡率，上述试验重复三次，取平均值，并设对照组，对照组用盐浓度1‰以内的洁净水，接近LD50时可增加1-2个折半盐浓度溶液以便准确定量出LD50，以消除温度对枝角类种群的影响，试验温度以25℃为佳，通过计数和统计学处理得出多刺裸腹溞和透明溞半数致死量；
(5)确定最大沉降区域：按照实施例2的步骤5进行。

Claims (6)

1.近坝区域泥沙与生物共同沉降分布状况的测定方法，其特征在于，按下列步骤进行：
(1)选择采样点：从坝体向上游1KM开始至5-6KM处，在左右沿岸区、主河道敞水区设立采样点，每点间隔100-200M，共设20-30个采样点，采样点水域应符合下列条件，溶解氧(mg/L)4.5-20，PH值7.0-8.0，透明度1-2M，照度值800-12000Lx；
(2)测定该段水域中优势枝角类种群，以春、夏、秋、三季，每月在每个采样点用25#浮游生物网定量采集表层水20-30L，分别计数各种角枝类个数，并行统计分析，各点和总体优势枝角类种群平均数，选出优势枝角类种群备用；
(3)优势枝角类种群培养：优势角枝种群经人工三级培养达到纯种，密度为800-1000个/L备用；
(4)测定优势枝角类种群半数致死盐浓度：首先配制2n‰为取值单位的NaCl或KCl或CaCl2或MgCl2或Ca2SO4任一种溶液梯度组，置于管状容器中备用，再将培育的优势枝角类种群用蒸馏水冲洗三次以去杂，并定量置入每个盐溶液中，两小时后观察死亡率，并设对照组，通过计数和统计学处理得出优势枝角类种群半数致死量；
(5)确定最大沉降区域：确定最大沉降区域是通过测定采样点处水中一价或二价盐浓度，接近枝角类优势种群半数致死量的区域即为最大沉降区域。
2.根据权利要求1所述的一种近坝区域泥沙与生物共同沉降分布状况的测定方法，其特征在于：确定最大沉降区域是将各采样点水分别计数放入培育的优势枝角类种群，并设对照组，观测计算半数死亡数。
3.根据权利要求1所述的一种近坝区域泥沙与生物共同沉降分布状况的测定方法，其特征在于：确定最大沉降区域是通过测定采样点处水中NaCl或KCl或CaCl2或MgCl2或Ca2SO4浓度所获得数据与LD50数据相近的采样点水样，然后计数放入优势枝角类种群，并设盐浓度小于1‰的洁净水对照组，观测计数，确定与半数死亡数相近的区域水样，确定最大沉降区域。
4.根据权利要求1所述的一种近坝区域泥沙与生物共同沉降分布状况的测定方法，其特征在于：所说的一价盐主要为NaCl、KCl。
5.根据权利要求1所述的一种近坝区域泥沙与生物共同沉降分布状况的测定方法，其特征在于：所说的二价盐有CaCl2、MgCl2、Ca2SO4、盐酸钙。
6.根据权利要求1所述的一种近坝区域泥沙与生物共同沉降分布状况的测定方法，其特征在于：所说的优质枝角类为沿岸区多刺裸腹溞、敞水区的透明溞、两水域之间的隆线溞及老年低额溞任一种或数中混合体。
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