9.5.2.1 评价方法
一个群落中的种类多样性是群落生态组织水平的独特的、可测定的生物学特性，是反映群落功能的组织特性，种类的多样性指数能够反映水环境污染造成群落结构的明显变化。藻类的污染指数是从藻类的生态学特性来指示水环境污染程度的，根据需要，这里采用了多样性指数和硅藻指数法进行评价 (叶文虎等，1994; 金岚等，1992) 。
Margalef 多样性指数 (Karydis M et al.，1996) 为:
煤矿塌陷塘环境生态学研究
式中: S 为藻类种群数; N 为藻类总个体数; D 的取值以 2.5 为界，小于 2.5 者为环境受到严重干扰。
硅藻指数 (叶文虎等，1994) 为:
煤矿塌陷塘环境生态学研究
式中: A 为不耐有机污染的种类数; B 为对有机污染无特殊反应的种类数; C 为污染区内独有生存的种类数。
9.5.2.2 评价结果及分析
由表3.2 可知，春、秋两季大通塘、谢二塘和潘三塘水体的 pH = 7.01 ～ 8.72，表明水都略呈碱性。叶绿素含量的次序为: 大通塘 < 潘三塘 < 谢二塘，这与水域中浮游植物的多少有关，3 个塌陷塘中的浮游植物生物量也证实了这一点。横向比较可以看出，在温度较高的 9 月份，谢二塘和潘三塘对应的浮游植物叶绿素 a 含量都较 4 月份高 2 倍多，大通塘 9 月份和 4 月份叶绿素 a 含量基本接近 (参见表3.6) ，说明浮游植物的生长受温度的直接影响 (王振红等，2005) 。
氮、磷是浮游植物生长所需的主要营养盐，水体中富含磷、氮营养物质会造成水体中浮游植物的异常繁殖，带来的后果就是水体的富营养化 (蒋因梅等，2004) 。
纵向比较可以发现，谢二塘的总磷和总氮都远远超过营养化指标值，处于富营养化水平，而潘三塘总磷和总氮浓度基本在营养化指标以下，大通塘则只有总氮超过营养化指标，并且潘三塘和谢二塘都是中心的总磷和总氮高于边缘的，这是水深不同的缘故。只有大通塘的东岸边采样点的磷和氮的含量高于中心采样点，这是由于附近有小型煤窑、塑料厂等在东岸边排放工业污水的缘故。
对照表9.15 可以看出，大通塘中藻类种类与个数均为中等，浮游植物中硅藻和绿藻较多，还有相当数量的甲藻，浮游动物中常见针棘匣壳虫 C.aculeata，都表现出寡污带的生物学特点。谢二塘中藻类的种类和数量均较多，说明该水域中营养物质丰富，含量较多，水中浮游植物以蓝藻、绿藻和硅藻居多，浮游动物中缺刺秀体溞 D.aspinosum、螺形龟甲轮虫 K.cochlearis 常出现，该水域属于中污带—寡污带。潘三塘中藻类种类和数量均较多，绿藻和蓝藻占相当大的比例，浮游动物中萼花臂尾轮虫 B.calyciflorus 较多，呈现出中污带—寡污带的特点。
依据 《地表水环境质量标准》 (GB3838—2002) 中几个指标的标准限值 (表9.16) ，结合 3 个塌陷塘的理化指标数据对评价区进行水质分级: 大通塘和谢二塘属于Ⅴ类水质标准，适用于农业用水区及一般景观要求水域; 潘三塘达到Ⅳ类水质标准，主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。
表9.16 湖泊水库特定项目标准值
Margalef 多样性指数是衡量种类多样性的基于藻类种群数与藻类个体总数的对数之间线性关系的一个指标 (式 9.30) 。从塌陷塘藻类多样性指数 (表9.17) 可以看出，大通塘、潘三塘的藻类多样性指数无显著性差异，均属轻度污染水域。谢二塘中藻类多样性指数相对偏低，表明此水域污染较重，属于中度污染。根据硅藻指数划分污染带的标准(表9.18) ，结合表9.17 中塌陷塘的藻类硅藻指数，可以将 3 个塌陷塘水体大体划分为两个污染带: 潘三塘和谢二塘属于β - ms (乙型中污带) ，大通塘属于 os (寡污带) 。
表9.17 3 个塌陷塘中藻类多样性指数与硅藻指数
(据辛晓云等，2000)
表9.18 硅藻指数划分污染带标准
叶绿素 a 是水体中浮游植物生物量的综合指标，是富营养化水体监测中一个重要的生物学参数。分析其含量则可以了解水域中生物量的状况及其富营养化程度，是治理水体富营养化的基础，对有效地管理和利用水体具有重要的作用。参照 OECD 湖泊营养状态的chla 的划分 (Environment Assessment Report NO.4，1999) 和选用标准，再结合 3 个塌陷塘中叶绿素 a 的含量 (参见表3.6) ，分析得出: 大通塘属于贫营养化; 谢二塘富营养化状态; 潘三塘属于中度营养型。这与灰色局势决策法对 3 个塌陷塘营养状态评价结果是一致的。
通过对 3 个塌陷塘测定指标的纵横向比较分析，得出评价区的水质特征:
(1) 各塌陷塘中叶绿素 a 含量: 大通塘 < 潘三塘 < 谢二塘，叶绿素 a 含量与温度成正比关系，说明适宜的温度是浮游植物生长的重要因素。
(2) 3 个塌陷塘的水质分级: 大通塘和谢二塘属于Ⅴ类水质标准，潘三塘达到Ⅳ类水质标准。
(3) 塌陷塘的污染状况: 大通塘属于轻度污染，谢二塘属于中度污染，潘三塘属于中轻度污染。
(4) 水质生物学评价结果: 大通塌塘属于 os (寡污带) ，潘三塘和谢二塘属于β - ms(乙型中污带) 。
(5) 富营养化程度划分: 大通塘是贫营养型，谢二塘是富营养型，潘三塘是中营养型。
塌陷区水域的水质状况是自然因素与人为因素共同作用的结果，在矿井报废后的塌陷区水域 (如大通塘) ，受外界的干扰逐渐减少，内含的有机物由于水体的自净作用将有所减少，水体中浮游生物的种类与数量也将随之减少。而正在受煤矿开采影响的塌陷区水域(如谢二塘、潘三塘) ，由于有生产、生活废水的排入和塌陷前的农田作物腐烂，水中营养物质比较丰富，浮游生物种类和数量均较多。塌陷区水域中的浮游生物的种类和数量还同塌陷区水域的面积、深度有关。塌陷区水域已经受到不同程度的污染，为能有效地治理和利用这一特殊水体，加强对水体的监管势在必行。