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摘 要：将太原市汾河支流南沙河（建设路以西、滨河路以东）河段按照进水到出水的方向划分四个断面，采用平板菌落计数法测定四个断面水体微生物类群；采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法、钼酸铵分光光度法、火焰原子吸收分光光度法，测定四个断面水体中污染物含量；利用综合污染指数法评价南沙河水质；采用SPSS15.0统计分析软件，分析南沙河污染物总氮（TN）、总磷（TP）、Cd、Cr和Pb与细菌、真菌、放线菌的相关性。结果表明：南沙河各类群微生物数量依次为：细菌>真菌>放线菌；污染物的含量为TN>TP>Pb>Cr>Cd；其污染指数均大于1，超过了太原市地表水各水体执行标准，为国家地表水Ⅴ类水；污染负荷比依次为TP>Pb>TN>Cr>Cd；四个断面S1、S2、S3和S4的水质综合指数分别为10.4007、10.9775、10.0878和9.6713，污染严重程度为S2>S1>S3>S4；相关性研究结果表明，南沙河水体中的细菌、真菌与水体中的污染物TN和TP含量呈显著正相关（P< 0.01），与Cr和Pb含量呈显著负相关（P< 0.01）。水体中的污染物Cd含量与细菌（P< 0.01）、真菌（P< 0.05）呈显著负相关。水体中的放线菌与污染物TN含量呈显著正相关（P< 0.01），与重金属Cd、Cr和Pb含量为显著负相关（P<0.05）。但放线菌与TP相关不显著。TN含量与重金属Cd含量（P< 0.01）、Cr含量及TP含量与重金属Cd、Cr含量之间（P< 0.05）呈显著负相关。
关键词：南沙河；微生物；污染物；综合污染指数法；相关性
中图分类号：X522文献标识号：A文章编号：1001-4942（2013）03-0083-06
汾河是山西省主要河流，千百年来，汾河水一直滋润着三晋大地，但近些年来，由于工业“三废”的排放、污水灌溉以及富含重金属的城市垃圾、污泥和化肥的不合理应用，农业土壤镉污染程度日益加重[1]。政府加强了对汾河治理的力度，先后建设了汾河公园和汾河湿地公园用以改善汾河主干道的生态环境。但是汾河太原城区段由北向南贯穿太原市区，沿途接纳了多条支流及工业废水、城市生活污水，所以要从根本上解决汾河主干道的生态环境，还需要从汾河流域的各条污染严重的支流着手。南沙河作为贯穿太原市的汾河支流之一，是集行洪、防涝、灌溉于一体的常流河。随着工农业生产的发展，大量污废水排入南沙河中，致使河流水质恶化，严重影响了沿岸景观和居民的身心健康[2]。着力解决太原城区段南沙河的生态环境，能为解决汾河生态环境问题提供参考依据，因此南沙河生态环境的治理刻不容缓。
水体中污染物总氮、总磷含量是反映水体富营养化的主要指标。如果氮、磷等植物营养物质大量而连续地进入湖泊、水库及海湾等缓流水体，将提高各种水生生物的活性，刺激它们异常繁殖，继而带来一系列的严重后果。重金属污染物一般具有潜在危害性，电镀、制革、防腐、燃料等工业中的重金属如：镉、铬、铅等对环境有很大的毒害作用，影响着生态环境，并对人们的健康造成了威胁[3，4]。传统处理废水中污染物的方法，运行费用和原材料成本相对过高。所以环境科学工作者更加注重研究用生物吸附法去除废水中的重金属离子，对很多微生物如：根际微生物（Rhizosphere microorganisms） [5]，酵母细胞（Saccharomyces cerevisiae） [6]等去除重金属离子的性质已进行了研究。水体中的氮、磷等营养盐能够被水生植物吸收转化，而微生物在其中起到了决定性的作用[7]。研究微生物与污染物的相关性能够有效利用微生物去除水体中的污染物，从而更加有效、科学地利用生物吸附法。
通过研究太原城区段汾河支流南沙河水质特征，分析水体微生物与水体污染物之间的相关性，对于利用水体微生物有效吸附、降解水体污染物具有重要的意义。试验结果将更准确地反映水体污染物总氮、总磷、镉、铬、铅与微生物种群数量之间的相互关系，为总氮、总磷、镉、铬、铅污染水体的微生物修复研究提供科学的依据。本研究对南沙河生态环境的恢复、沿河工业合理布局、缓解水资源短缺都有十分重要的意义。
1 材料与方法
1.1 水样采集方法
本试验水样于2010年4月至2012年1月分别采于市区南沙河上游到下游四个断面，即南沙河与东岗路交汇处河水S1、南沙河与并州路交汇处河水S2、迎泽公园南门口处南沙河河水S3和南沙河与滨河东路交汇处河水S4。
1.2 微生物计数方法
南沙河水体微生物生物量分析采用平板菌落计数法，分别用牛肉膏蛋白胨培养基培养细菌，高氏一号培养基培养放线菌，马丁氏培养基培养真菌[8]。
1.3 样品预处理和污染物测定方法
总氮（TN）含量的测定：用氢氧化钠溶液或硫酸溶液调节pH至5～9制备样品，后采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法（GB11894-89）测定；总磷（TP）含量的测定：采集500 ml水样后加入1 ml硫酸调节样品的pH值，使之低于或等于1，或不加任何试剂于冷处保存，再采用钼酸铵分光光度法（GB11893-89）测定；重金属镉、铬、铅含量的测定：取污水150 ml，在电热板上缓缓加热浓缩至约5 ml，加入10 ml HNO3和5 ml HClO4在电热板上加热消解，待棕色烟雾消失后继续加热，浓缩至约5 ml，将样品移入10 ml容量瓶中，用二次蒸馏水定容，最终采用火焰原子吸收分光光度法（GB7475-87）测定样品中的重金属镉、铬、铅含量[9]。
1.4 数据处理及污染评价方法
数据分析采用Excel 2003完成，方差分析和相关性分析采用SPSS15.0数据统计软件完成。
本评价以《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）为标准，采用综合污染指数法对南沙河水质中重金属污染物Cd、Cr、Pb和TN、TP作出评价，定性和定量说明太原城区汾河主要支流的水质状况[10～12]。
综合污染指数法是把具有不同纲量的量进行标准化处理，换算成同一纲量的指数（单项污染指数），使其具有可比性。然后进行数学上的归纳和统一，得出一个较简单的数值来表示地表水的污染程度，并以此作为地表水的分类依据，反映地表水环境质量状态及其变化趋势。
关键词：南沙河；微生物；污染物；综合污染指数法；相关性
中图分类号：X522文献标识号：A文章编号：1001-4942（2013）03-0083-06
汾河是山西省主要河流，千百年来，汾河水一直滋润着三晋大地，但近些年来，由于工业“三废”的排放、污水灌溉以及富含重金属的城市垃圾、污泥和化肥的不合理应用，农业土壤镉污染程度日益加重[1]。政府加强了对汾河治理的力度，先后建设了汾河公园和汾河湿地公园用以改善汾河主干道的生态环境。但是汾河太原城区段由北向南贯穿太原市区，沿途接纳了多条支流及工业废水、城市生活污水，所以要从根本上解决汾河主干道的生态环境，还需要从汾河流域的各条污染严重的支流着手。南沙河作为贯穿太原市的汾河支流之一，是集行洪、防涝、灌溉于一体的常流河。随着工农业生产的发展，大量污废水排入南沙河中，致使河流水质恶化，严重影响了沿岸景观和居民的身心健康[2]。着力解决太原城区段南沙河的生态环境，能为解决汾河生态环境问题提供参考依据，因此南沙河生态环境的治理刻不容缓。
水体中污染物总氮、总磷含量是反映水体富营养化的主要指标。如果氮、磷等植物营养物质大量而连续地进入湖泊、水库及海湾等缓流水体，将提高各种水生生物的活性，刺激它们异常繁殖，继而带来一系列的严重后果。重金属污染物一般具有潜在危害性，电镀、制革、防腐、燃料等工业中的重金属如：镉、铬、铅等对环境有很大的毒害作用，影响着生态环境，并对人们的健康造成了威胁[3，4]。传统处理废水中污染物的方法，运行费用和原材料成本相对过高。所以环境科学工作者更加注重研究用生物吸附法去除废水中的重金属离子，对很多微生物如：根际微生物（Rhizosphere microorganisms） [5]，酵母细胞（Saccharomyces cerevisiae） [6]等去除重金属离子的性质已进行了研究。水体中的氮、磷等营养盐能够被水生植物吸收转化，而微生物在其中起到了决定性的作用[7]。研究微生物与污染物的相关性能够有效利用微生物去除水体中的污染物，从而更加有效、科学地利用生物吸附法。
通过研究太原城区段汾河支流南沙河水质特征，分析水体微生物与水体污染物之间的相关性，对于利用水体微生物有效吸附、降解水体污染物具有重要的意义。试验结果将更准确地反映水体污染物总氮、总磷、镉、铬、铅与微生物种群数量之间的相互关系，为总氮、总磷、镉、铬、铅污染水体的微生物修复研究提供科学的依据。本研究对南沙河生态环境的恢复、沿河工业合理布局、缓解水资源短缺都有十分重要的意义。
1 材料与方法
1.1 水样采集方法
本试验水样于2010年4月至2012年1月分别采于市区南沙河上游到下游四个断面，即南沙河与东岗路交汇处河水S1、南沙河与并州路交汇处河水S2、迎泽公园南门口处南沙河河水S3和南沙河与滨河东路交汇处河水S4。
1.2 微生物计数方法
南沙河水体微生物生物量分析采用平板菌落计数法，分别用牛肉膏蛋白胨培养基培养细菌，高氏一号培养基培养放线菌，马丁氏培养基培养真菌[8]。
1.3 样品预处理和污染物测定方法
总氮（TN）含量的测定：用氢氧化钠溶液或硫酸溶液调节pH至5～9制备样品，后采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法（GB11894-89）测定；总磷（TP）含量的测定：采集500 ml水样后加入1 ml硫酸调节样品的pH值，使之低于或等于1，或不加任何试剂于冷处保存，再采用钼酸铵分光光度法（GB11893-89）测定；重金属镉、铬、铅含量的测定：取污水150 ml，在电热板上缓缓加热浓缩至约5 ml，加入10 ml HNO3和5 ml HClO4在电热板上加热消解，待棕色烟雾消失后继续加热，浓缩至约5 ml，将样品移入10 ml容量瓶中，用二次蒸馏水定容，最终采用火焰原子吸收分光光度法（GB7475-87）测定样品中的重金属镉、铬、铅含量[9]。
1.4 数据处理及污染评价方法
数据分析采用Excel 2003完成，方差分析和相关性分析采用SPSS15.0数据统计软件完成。
本评价以《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）为标准，采用综合污染指数法对南沙河水质中重金属污染物Cd、Cr、Pb和TN、TP作出评价，定性和定量说明太原城区汾河主要支流的水质状况[10～12]。
综合污染指数法是把具有不同纲量的量进行标准化处理，换算成同一纲量的指数（单项污染指数），使其具有可比性。然后进行数学上的归纳和统一，得出一个较简单的数值来表示地表水的污染程度，并以此作为地表水的分类依据，反映地表水环境质量状态及其变化趋势。