水环境监测与评价中硅藻指数的应用

陈晓利

摘要：针对水环境监测与评价中硅藻指数的应用问题展开探讨，从硅藻指数的用途入手，进一步分析了水环境监测与评价中的关键硅藻指数，包括硅藻属指数、硅藻模型相似指数、生物硅藻指数等，最后，总结提出了应用硅藻指数展开水环境监测与评价的要点，以期能够为相关工作以及技术人员提供参考。

关键词：水环境监测；硅藻指数；营养指数

引言：随着当前生态环境问题的日益加剧，水环境愈发恶劣，在此情况之下，水环境监测与评价工作不断深入，意在提升水环境保护的针对性以及有效性。硅藻作为水域当中的单细胞植物，能够有效反映水体水质情况，相关单位、部门以及技术人员，逐渐发现硅藻在水环境监测与评价当中的指示性作用，并加强了此方面的研究和分析。当前硅藻指数已经成为水环境监测与评价当中重要指数，对于水环境监测工作的高质量发展有着积极意义。

一、硅藻指数的用途

（一）分析水质变化

硅藻的形态极其丰富，种类较多，在水体变化发展的过程中，硅藻是逐步沉积的。因此，与水体情况之间具备相同的步调，通过对硅藻沉积状态的分析和研究，能够了解水体水质的变化情况，用以分析不同发展阶段，水体的pH值、溶解氧含量等相关信息，在此之上，通过构建历史数据库，有助于挖掘分析可能存在的污染影响，对于提升水质监控强度，开展水环境保护工作有着重要作用[1]。

（二）评价水质状态

作为单细胞植物，硅藻十分容易受到水环境的影响，基于此，通过对硅藻指数的分析，能够了解水质情况，对当前小环境展开有效评价。主要评价和分析内容如下：（1）借助硅藻指数，评估水体流速，高流速水体中硅藻生物多样性高，低流速水体中，硅藻的生物多样性较低；（2）判断水环境平均温度情况，主要原理为不同硅藻类型的适宜生长温度不同；（3）掌握水环境pH值，以及盐度值的变化情况，为后续评估治理工作的开展提供参考；（4）分析水环境营养状态，营养含量越高，硅藻多样化指数越高。

（三）判断生物分布

通过硅藻指数，能够有效判断水环境当中的生物分布情况，了解水环境受到的影响，并以此预测水污染发展趋势，以此有针对性地进行水环境的治理和污染控制，是当前水环境监测与评价当中，成本较低、反应灵敏的监测方法。

二、水环境监测与评价中的关键硅藻指数

（一）硅藻属指数

硅藻属指数主要用于评价水环境当中优势属的丰富度，以此实现对于水环境情况的评价和分析。例如，菱形藻属、直链藻属多喜欢生活在污水当中；曲壳藻属、小环藻属等，喜欢生活在清水环境下。硅藻属指数与水环境污染程度之间为正比关系，即指数越高，表明该区域水体的污染情况越严重。但在实际应用硅藻属指数展开水环境监测与评价的过程中，会受到地域的影响和限制，将该指数应用在热带、亚热带区域较为合适，操作简单、便捷，结果可靠。

（二）硅藻模型相似指数

该指数主要用于模拟自然状态下的硅藻群落情况，并将模拟结果与检测水体中硅藻情况展开对比分析，以此判断水体质量。硅藻模型相似指数越高，则表明水体污染情况越轻，若相似指数越低，则说明水体污染较为严重。该指数在水环境监测与评价当中的运用不会受到地域上的限制和影响，但是检测过程中，相应区域的气候条件应较为稳定，同时还需要对未受到污染情况下的水体硅藻情况进行调研，但实际操作难度较大，这也在一定程度上限制了该指数的运用。

（三）生物硅藻指数

由于不同硅藻种类对于水体污染的敏感程度不同，因此，可通过对于生物硅藻指数的测量，明确不同物种的频率以及丰富度，然后以此测算水体质量，实现水体评价。该指数适用范围较广，能够有效指示水体有机物污染、营养物质情况。因此，在实际运用该指数展开水体监测的过程中，需要对多种硅藻展开测量，繁琐程度较高、测量难度较大[2]。正因如此，对于操作人员、检测流程等有着较为严格的要求。

（四）湖泊富营养化硅藻指数

富营养化指数顾名思义，在实际应用过程中，主要测量的参数是水体的总磷浓度生态最佳值和忍耐值，以此实现对于湖泊情况的有效判断。该指数范围为0~5，数值越高，则表示水体状态越好，数值越低则表示水体生态学状态越差。该指数的实际运用会受到水体种类的影响，多用在盐度、海拔低、营养物低值高的水体监测当中，淡水湖应用效果不佳，而且应用范围不宜过大，否则难以保障监测结果的可靠性以及有效性。

（五）营养指数

主要用于评价水体的富营养化程度，以不同因素的权重计算结果为基准。营养指数的数值范围为1~5，与水体营养状态之间呈现正比关系，即数值越低，水体营养状态越差，数值越高，水体营养状态越好。营养指数多用于小型湖泊监测工作当中，具有较高的分辨率，但难以实现长期监测，无法保障监测评价结果的准确性。

三、应用硅藻指数展开水环境监测与评价的要点

（一）明确硅藻指数适用性

根据上述分析可知，不同硅藻指数的特点以及适应能力各不相同，因此，在实际展开水环境监测和评价分析的过程中，应着重加强对于硅藻指数适用性的分析。明确水系周边环境情况和条件，合理选择硅藻指数，以此确保硅藻指数的检测和应用，能够客观反映实际水体环境情况和状态，为后续水污染治理工作的开展，提供有效支持。

（二）控制取样流程和方法

取样流程和方法，与后续硅藻指数的应用和检测结果之间有着密切的联系，在实际取样过程中，可能会受到不同因素的影响，导致检测结果的可靠性以及准确性下降。因此，加强对于取样流程和方法的控制是十分有必要的。对此，应先明确样品采样流程以及相关操作规范，优先选用水下的石头、枯木等作为样品，并使用福尔马林等，做好样品保存工作，降低环境以及时间影响；此外，在检测分析前，需要对样品展开预处理，主要处理环节包括离心、消解、清洗等，确保样品纯度，降低杂质影响；最后，使用光学显微镜、电子扫描显微镜等，观察样品表现，准确掌握样品种类、生长情况等，为后续水环境评价工作的开展奠定良好基础。

（三）科学展开数据分析

数据分析是影响水环境监测评价结果的重要环节，在此过程中，需要对硅藻指数展开聚类分析、加权回归分析等，应充分结合实际监测目标，合理进行数据分析和计算。例如，在评价样品生物多样性时，需使用辛普森多样性指数，计算公式如下：

式中，D表示辛普森多样性指数；P表示样品中的硅藻个体总数；i表示第i种硅藻类别；S表示硅藻种类[3]。

结束语：综上所述，水环境监测与评价中，应用硅藻指数能够实现对于水环境情况的有效监测和评估，在分析水质变化、评价水质状态、判断生物分布方面有着良好的作用效果。但在实际应用的过程中，由于不同硅藻指数的特点、限制影响以及适用范围各不相同，因此，实际应用硅藻指数前，需要充分结合待检测水体的实际情况，以及检测目的等，判断硅藻指数的适用性，合理选择不同硅藻指数，以此保障水环境监测与评价的可靠性和有效性，同时，还应加强对于实际取样流程和方法的控制，确保数据分析工作的科学性和有效性。相信随着对硅藻指数的深入分析和实践研究，水环境监测与评价工作水平将会得到进一步提升。

参考文献：

[1]于潘,张黎烜,尤庆敏，等.综合硅藻指数的建立及其在淡水生态评价中的应用[J].环境科学研究,2022,35(09):2165-2174.

[2]饶瀚云,董发勤,刘明学，等.黄龙风景区藻席嗜冷硅藻群落结构变化及其驱动因子分析[J].中国岩溶,2023,42(03):482-494.

[3]陈慈,谭琳,卓全龙.流溪河底栖硅藻群落组成及其对水环境的季节响应研究[J].广东水利水电,2022(12):7-13+24.