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我国河流众多,河流里孕育的水生生物更是不胜枚举。随着我国水利工程事业的不断发展,许多大坝在我国各大河流里相继建设并投产使用。然而,水利工程事业为我们的生活带来便利的同时,也会对流域水生态环境产生一定的影响。在汛期,大坝泄洪可致使大坝下游河流水体总溶解气体(TotalDissolvedGas,TDG)过饱和,这种总溶解气体过饱和水体会导致鱼类患气泡病,对河流中鱼类的生存与繁衍构成威胁。同时,大坝下泄水流含有大量泥沙,并在下游形成过饱和水体,严重威胁着下游鱼类等水生生物的生存。国外仅有少量研究者研究了国外特有鱼类鱼卵的耐受性,研究成果甚少。国内对各河流流域特有鱼类早期发育受TDG过饱和的影响研究更是鲜有报道。国内外已有TDG过饱和与泥沙分别对鱼类的影响研究,但两者对鱼类的共同作用对鱼类的影响,相关研究成果甚少。探究鱼类在更接近工程实际的TDG过饱和含沙水体中的耐受性,可更准确预测和评价TDG过饱和含沙水体对鱼类的影响。
本文在模拟大坝泄洪过程中产生TDG过饱和水体实验系统的基础上,以胭脂鱼鱼卵为研究对象,通过室内实验,研究TDG过饱和对胭脂鱼鱼卵孵化的影响,并以胭脂鱼和鲢鱼为研究对象,探究胭脂鱼和鲢鱼在TDG过饱和含沙水体中的耐受性。主要研究成果如下:
(1)在探究过饱和TDG对胭脂鱼鱼卵孵化影响的实验中,胭脂鱼鱼卵持续暴露在TDG饱和度分别为100%、125%、130%、135%、140%的水体中96h,胭脂鱼鱼卵平均孵化率分别为49%、65.23%、65.87%、66.37%、76.07%。胭脂鱼鱼卵孵化率随着TDG饱和度的升高而升高。即水体中的过饱和TDG对胭脂鱼鱼卵的孵化有促进作用。
(2)在探究胭脂鱼与鲢鱼受TDG过饱和含沙水体胁迫后的耐受性实验中,选取半年龄胭脂鱼和半年龄鲢鱼作为实验用鱼,采用中值粒径为7μm的沙作为实验用沙。针对胭脂鱼设置0mg/L、200mg/L、600mg/L、1000mg/L四个含沙量实验组,每个实验组设置100%、125%、130%、135%、140%五个TDG饱和度实验工况。针对鲢鱼设置0mg/L、400mg/L、600mg/L、800mg/L四个含沙量实验组,每个实验组设置100%、130%、140%三个TDG饱和度实验工况。通过观察实验鱼的死亡过程,记录实验鱼的死亡条数、时间、死亡症状、体重和体长等,探究胭脂鱼与鲢鱼在不同TDG饱和度不同含沙量水体中的耐受性,比较胭脂鱼与鲢鱼在上述相同实验工况下的差异性。结论如下:
a)TDG饱和度为100%的各实验组中,胭脂鱼和鲢鱼均未出现异常行为,且存活良好,即各浓度泥沙单独作用于实验鱼,不会造成实验鱼的死亡。
b)在同一含沙量和TDG饱和度下,胭脂鱼和鲢鱼的死亡率随着暴露时间的延长而增大;在同一含沙量下,随着TDG饱和度的增大,胭脂鱼和鲢鱼的半致死时间缩短,暴露时间增长,胭脂鱼的半致死浓度减小,且其减小的幅度比不含沙实验组半致死浓度减小的幅度大,泥沙的存在对胭脂鱼的半致死浓度影响较大;同一TDG饱和度下,含沙量越大,胭脂鱼和鲢鱼的半致死时间越短。
c)鲢鱼出现异常行为、患气泡病和死亡的时间均滞后于胭脂鱼,且半致死时间相对较长,鲢鱼对TDG过饱和含沙水体的耐受性强于胭脂鱼。
d)高TDG饱和度会造成实验鱼的大量死亡,而TDG高饱和度下泥沙的存在会使实验鱼更快死亡。过饱和TDG是致使实验鱼死亡的主因素,泥沙是加速实验鱼死亡的次要因素。
在实际工程中,应采取措施降低大坝泄洪时下泄水体中的TDG饱和度或者减少水体泥沙含量,进而减缓大坝泄洪对下游鱼类及其他水生生物的影响。
本文在模拟大坝泄洪过程中产生TDG过饱和水体实验系统的基础上,以胭脂鱼鱼卵为研究对象,通过室内实验,研究TDG过饱和对胭脂鱼鱼卵孵化的影响,并以胭脂鱼和鲢鱼为研究对象,探究胭脂鱼和鲢鱼在TDG过饱和含沙水体中的耐受性。主要研究成果如下:
(1)在探究过饱和TDG对胭脂鱼鱼卵孵化影响的实验中,胭脂鱼鱼卵持续暴露在TDG饱和度分别为100%、125%、130%、135%、140%的水体中96h,胭脂鱼鱼卵平均孵化率分别为49%、65.23%、65.87%、66.37%、76.07%。胭脂鱼鱼卵孵化率随着TDG饱和度的升高而升高。即水体中的过饱和TDG对胭脂鱼鱼卵的孵化有促进作用。
(2)在探究胭脂鱼与鲢鱼受TDG过饱和含沙水体胁迫后的耐受性实验中,选取半年龄胭脂鱼和半年龄鲢鱼作为实验用鱼,采用中值粒径为7μm的沙作为实验用沙。针对胭脂鱼设置0mg/L、200mg/L、600mg/L、1000mg/L四个含沙量实验组,每个实验组设置100%、125%、130%、135%、140%五个TDG饱和度实验工况。针对鲢鱼设置0mg/L、400mg/L、600mg/L、800mg/L四个含沙量实验组,每个实验组设置100%、130%、140%三个TDG饱和度实验工况。通过观察实验鱼的死亡过程,记录实验鱼的死亡条数、时间、死亡症状、体重和体长等,探究胭脂鱼与鲢鱼在不同TDG饱和度不同含沙量水体中的耐受性,比较胭脂鱼与鲢鱼在上述相同实验工况下的差异性。结论如下:
a)TDG饱和度为100%的各实验组中,胭脂鱼和鲢鱼均未出现异常行为,且存活良好,即各浓度泥沙单独作用于实验鱼,不会造成实验鱼的死亡。
b)在同一含沙量和TDG饱和度下,胭脂鱼和鲢鱼的死亡率随着暴露时间的延长而增大;在同一含沙量下,随着TDG饱和度的增大,胭脂鱼和鲢鱼的半致死时间缩短,暴露时间增长,胭脂鱼的半致死浓度减小,且其减小的幅度比不含沙实验组半致死浓度减小的幅度大,泥沙的存在对胭脂鱼的半致死浓度影响较大;同一TDG饱和度下,含沙量越大,胭脂鱼和鲢鱼的半致死时间越短。
c)鲢鱼出现异常行为、患气泡病和死亡的时间均滞后于胭脂鱼,且半致死时间相对较长,鲢鱼对TDG过饱和含沙水体的耐受性强于胭脂鱼。
d)高TDG饱和度会造成实验鱼的大量死亡,而TDG高饱和度下泥沙的存在会使实验鱼更快死亡。过饱和TDG是致使实验鱼死亡的主因素,泥沙是加速实验鱼死亡的次要因素。
在实际工程中,应采取措施降低大坝泄洪时下泄水体中的TDG饱和度或者减少水体泥沙含量,进而减缓大坝泄洪对下游鱼类及其他水生生物的影响。