汪 星,劉錄三,李 黎
1.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100012
2.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院國(guó)家環(huán)境保護(hù)河口與海岸帶環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100012
生物監(jiān)測(cè),即利用生物組分、個(gè)體、種群或群落對(duì)環(huán)境污染或變化所產(chǎn)生的反應(yīng),從生物學(xué)角度,為環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)提供依據(jù)。一般來(lái)說(shuō),水體中生長(zhǎng)繁殖的大部分生物都可作為生物監(jiān)測(cè)的指示類(lèi)群,它們能從不同的時(shí)間和空間尺度上對(duì)外界環(huán)境變化做出響應(yīng),然而,由于人們對(duì)不同生物類(lèi)群的認(rèn)知水平及生物類(lèi)群間的敏感性存在差異,用于生物監(jiān)測(cè)的主要生物類(lèi)群包括細(xì)菌、藻類(lèi)、浮游動(dòng)物、大型浮游植物、大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物(下稱(chēng)大型底棲動(dòng)物)以及魚(yú)類(lèi)等。其中,藻類(lèi)、大型底棲動(dòng)物和魚(yú)類(lèi)成為目前河流系統(tǒng)生物監(jiān)測(cè)中最重要的生物類(lèi)群。生物監(jiān)測(cè)在河流健康評(píng)價(jià)中發(fā)揮著重要作用,具體可歸為4方面[1-3]:①長(zhǎng)期性。能夠反映一定時(shí)間內(nèi)的環(huán)境變化情況。②綜合性。能夠反映整個(gè)系統(tǒng)的生態(tài)完整性。③敏感性。能夠?qū)ξ⒘课廴疚锂a(chǎn)生反應(yīng)。④監(jiān)測(cè)功能多樣性。一種生物能對(duì)多種污染物產(chǎn)生反應(yīng)。
跨界河流,是指其組成部分位于2個(gè)或更多的國(guó)家領(lǐng)土之上或管轄權(quán)之下的水域,包括具有跨國(guó)界流域或共同邊界的河流、湖泊、地下水系統(tǒng)和濕地等。世界范圍內(nèi)的跨界河流有許多,其中,較大的跨界河流達(dá)到300條以上。中國(guó)幅員遼闊,與周邊眾多國(guó)家有跨界河流,境內(nèi)主要分布于東北、西北和西南3個(gè)區(qū)域且多數(shù)處于跨界河流的上游,其中著名的跨界河流有黑龍江、雅魯藏布江、瀾滄江、怒江、伊犁河以及額爾齊斯河,其年徑流量分別達(dá)到3 465、1 654、740、689、160、94億立方米,然而,關(guān)于中國(guó)跨界河流生物監(jiān)測(cè)的應(yīng)用研究卻罕見(jiàn)報(bào)道。該研究分析了跨界河流生物監(jiān)測(cè)中存在的問(wèn)題;選擇歐洲的多瑙河、亞洲的湄公河以及非洲的尼日爾河為典型案例,闡述了生物監(jiān)測(cè)在跨界河流中的應(yīng)用現(xiàn)狀;并對(duì)未來(lái)的跨界河流生物監(jiān)測(cè)提出建議,以期為中國(guó)的跨界河流生物監(jiān)測(cè)提供實(shí)踐依據(jù)。
1.1跨界國(guó)家的協(xié)調(diào)管理
由于地域環(huán)境、歷史背景以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r等諸多方面的差異,如何統(tǒng)一跨界河流成員國(guó)間的生物監(jiān)測(cè)方法一直以來(lái)困擾著跨界流域內(nèi)的管理者和研究者。管理者喜歡縱觀監(jiān)測(cè)項(xiàng)目全局,而缺少對(duì)各個(gè)跨界成員國(guó)的協(xié)調(diào)及實(shí)時(shí)管理,這種問(wèn)題在歐盟國(guó)家也普遍存在。因此,就世界范圍來(lái)看,對(duì)跨界國(guó)家間的協(xié)調(diào)管理依舊任重而道遠(yuǎn),特別是在經(jīng)濟(jì)和監(jiān)測(cè)技術(shù)較為落后的發(fā)展中國(guó)家,協(xié)調(diào)統(tǒng)一各跨界成員國(guó)的生物調(diào)查類(lèi)群和生物監(jiān)測(cè)技術(shù)更是當(dāng)務(wù)之急。
1.2生物類(lèi)群的選擇
如何正確選擇生物監(jiān)測(cè)類(lèi)群一直是研究者們競(jìng)相爭(zhēng)論的話題。在世界范圍內(nèi),生物監(jiān)測(cè)項(xiàng)目通常會(huì)依賴(lài)于3種生物類(lèi)群進(jìn)行生物評(píng)價(jià):魚(yú)類(lèi),大型底棲動(dòng)物和藻類(lèi)。發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)大型底棲動(dòng)物的使用最為廣泛[4-6]。同樣,大型底棲動(dòng)物在發(fā)展中國(guó)家的使用率也比其他生物類(lèi)群(細(xì)菌,原生動(dòng)物、藻類(lèi)和魚(yú)類(lèi))的要高。當(dāng)然,流域特點(diǎn)、資金問(wèn)題也是影響生物類(lèi)群選擇的關(guān)鍵。整體而言,大型底棲動(dòng)物不論是從成本還是后勤學(xué)來(lái)考慮,都是生物監(jiān)測(cè)中使用最為廣泛的。
1.3生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的選擇
生物監(jiān)測(cè)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,發(fā)達(dá)國(guó)家傾向于在使用方法上保持一致性。1個(gè)世紀(jì)以來(lái),德國(guó)及許多東歐國(guó)家一直依賴(lài)于耐污生物指數(shù)法[7-8],而在發(fā)展中國(guó)家,由于開(kāi)展生物監(jiān)測(cè)的歷史較短,又缺乏必要的調(diào)查學(xué)習(xí),常常依賴(lài)于常規(guī)的采樣技術(shù)或是挑選發(fā)達(dá)國(guó)家成熟的監(jiān)測(cè)方法[9-10]。
然而,在發(fā)展中國(guó)家,直接引用發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)并非總能達(dá)到預(yù)期的效果,可能是方法已經(jīng)過(guò)時(shí),或者是因?yàn)橹甘旧?如大型底棲動(dòng)物、著生藻類(lèi))自身存在地域多樣性和對(duì)污染的耐受能力存在差異。例如單因子評(píng)價(jià)法,雖然其有效性一直受到質(zhì)疑,但仍在發(fā)展中國(guó)家的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中被使用(如中國(guó)、印度)[9-10]。特別是對(duì)通用監(jiān)測(cè)方法的使用不當(dāng),例如,一些生物指數(shù)的計(jì)算需要用到耐污值,不同種類(lèi)在區(qū)域間的生物耐污值差異較大,而在耐污值的選擇過(guò)程中,研究者所選取的生物分類(lèi)級(jí)別參差不齊(如科水平替代屬或種的水平),導(dǎo)致最終的監(jiān)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生偏差。
1.4其他
跨界河流生物監(jiān)測(cè)所面臨的問(wèn)題遠(yuǎn)不止前述的跨界國(guó)家間的協(xié)調(diào)管理、調(diào)查類(lèi)群與監(jiān)測(cè)技術(shù)的選擇等問(wèn)題,可能還會(huì)涉及到法律法規(guī)的執(zhí)行、調(diào)查人員的專(zhuān)業(yè)程度、經(jīng)費(fèi)資助力度、對(duì)河流生態(tài)以及對(duì)水生生物分類(lèi)學(xué)的認(rèn)知程度等諸多問(wèn)題,這些問(wèn)題在跨界河流生物監(jiān)測(cè)中往往普遍存在。
2.1歐洲
歐洲有著多條跨界河流(如多瑙河、萊茵河等),它們?cè)谶@些國(guó)家的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要的作用。以多瑙河為例,來(lái)了解生物監(jiān)測(cè)在歐洲跨界河流中的應(yīng)用現(xiàn)狀和運(yùn)行機(jī)制。多瑙河全長(zhǎng)2 850 km,流域面積81.7萬(wàn)平方公里,是歐洲第2長(zhǎng)河。它發(fā)源于德國(guó)西南部的黑林山的東坡,自西向東流經(jīng)奧地利、斯洛伐克、匈牙利、克羅地亞、塞爾維亞、保加利亞、羅馬尼亞、烏克蘭,在烏克蘭中南部注入黑海,是世界上干流流經(jīng)國(guó)家最多的河流。
為了實(shí)現(xiàn)歐盟水框架指令對(duì)跨界流域的水資源管理要求,由聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署(UNDP)/全球環(huán)境基金(GEF)共同發(fā)起了多瑙河區(qū)域項(xiàng)目(DRP),該項(xiàng)目的宗旨是強(qiáng)化多瑙河流域營(yíng)養(yǎng)鹽的削減能力以及加強(qiáng)流域內(nèi)國(guó)家的跨界協(xié)作,最終在多瑙河流域和黑海入??诮⑦m宜的跨界生態(tài)環(huán)境。這就需要對(duì)多瑙河流域生態(tài)狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè),歐盟水框架指令要求,在生物監(jiān)測(cè)的過(guò)程中須考慮到水體類(lèi)型本身、生物群落的變化以及參照狀態(tài)的選擇。
多瑙河流域內(nèi)已有的生物監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)方法見(jiàn)表1。
表1 多瑙河流域內(nèi)河道生物監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)方法
由表1可以看出,在多瑙河流域內(nèi),使用大型底棲動(dòng)物進(jìn)行生物監(jiān)測(cè)是主要方法,占所有方法的35%;使用底棲藻類(lèi)和浮游藻類(lèi)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行評(píng)估也是多瑙河流域生態(tài)監(jiān)測(cè)的重點(diǎn),分別占據(jù)所有方法的20%、14%;使用魚(yú)類(lèi)來(lái)監(jiān)測(cè)人類(lèi)干擾的方法僅占4%;從污染脅迫的角度來(lái)看,多瑙河流域生物監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)是有機(jī)污染,占據(jù)所有監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的比例高達(dá)34%。
為了全面執(zhí)行水框架指令的要求,項(xiàng)目組成員對(duì)多瑙河流域內(nèi)現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和以往的監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行重新設(shè)計(jì),并提出評(píng)估地表水質(zhì)的新方法。研究者們對(duì)各個(gè)國(guó)家的生物監(jiān)測(cè)方法與監(jiān)測(cè)類(lèi)群進(jìn)行了詳細(xì)的對(duì)比,并對(duì)常用的監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行了相互校準(zhǔn)。經(jīng)歐盟及多瑙河區(qū)域項(xiàng)目管理者對(duì)各國(guó)監(jiān)測(cè)方法的協(xié)調(diào),最終將耐污生物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整合入水框架指令當(dāng)中,并在各成員國(guó)中貫徹執(zhí)行,同時(shí)擬定出一套適合多瑙河跨界生物監(jiān)測(cè)的方法:首先,對(duì)于整個(gè)流域,參照環(huán)境的選擇沿用Braukmann (1987)的假設(shè)[23],該假設(shè)以可降解有機(jī)物為依托,使用“耐污生物基礎(chǔ)環(huán)境”作為參照環(huán)境;第二,使用大型底棲動(dòng)物作為生物監(jiān)測(cè)的指示生物,流域內(nèi)各國(guó)生物學(xué)家經(jīng)實(shí)地調(diào)查與鑒定分析后提供相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),并構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù);第三,將采樣點(diǎn)位及其環(huán)境因子的相關(guān)信息(如采樣位置、河流長(zhǎng)度、監(jiān)測(cè)點(diǎn)位編碼、斷面位置以及土地使用情況)一并錄入數(shù)據(jù)庫(kù);第四,將分類(lèi)鑒定的物種名和種類(lèi)豐富度錄入生物數(shù)據(jù)表,應(yīng)盡可能鑒定到種,當(dāng)然,在某些情況下,也可鑒定到屬;最后,在允許條件下,在采樣點(diǎn)位所在河道的左側(cè)、右側(cè)、中部分別采集生物樣品。
2.2亞洲
亞洲有許多知名的跨界河流,但要談到綜合管理能力,湄公河的跨界生物監(jiān)測(cè)無(wú)疑是一個(gè)突出的案例。湄公河,干流全長(zhǎng)4 880 km,是亞洲最重要的跨國(guó)水系,世界第六大河流;主源為扎曲,發(fā)源于中國(guó)青海省玉樹(shù)藏族自治州雜多縣,流經(jīng)中國(guó)、老撾、緬甸、泰國(guó)、柬埔寨和越南,于越南胡志明市流入南海。流域內(nèi)除中國(guó)和緬甸外,均為湄公河委員會(huì)成員國(guó)。
20世紀(jì)末,湄公河下游水質(zhì)退化問(wèn)題就已經(jīng)被識(shí)別為老撾、泰國(guó)、柬埔寨和越南的跨界問(wèn)題。但在當(dāng)時(shí),管理者們發(fā)現(xiàn),可用的數(shù)據(jù)不能充分評(píng)估湄公河流域內(nèi)的跨界水質(zhì)問(wèn)題,為了完善生物數(shù)據(jù),管委會(huì)提議建立湄公河流域生物監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,將魚(yú)類(lèi)、大型底棲動(dòng)物、藻類(lèi)和大型植物作為調(diào)查對(duì)象,并努力搜集湄公河及其支流的生物和生態(tài)學(xué)相關(guān)信息,為該區(qū)域的綜合評(píng)價(jià)做知識(shí)儲(chǔ)備[24]。
針對(duì)上述跨界生物監(jiān)測(cè)的問(wèn)題,自2003年以來(lái),湄公河管委會(huì)已經(jīng)在各成員國(guó)內(nèi)設(shè)置了20~24個(gè)監(jiān)測(cè)斷面進(jìn)行年度調(diào)查[27]。該監(jiān)測(cè)項(xiàng)目旨在建立湄公河下游 “河流健康”的綜合評(píng)價(jià),調(diào)查經(jīng)費(fèi)由國(guó)際組織捐贈(zèng)支撐。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,管委會(huì)挑選當(dāng)?shù)厥苓^(guò)專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練的工作人員來(lái)對(duì)不同的生物類(lèi)群進(jìn)行監(jiān)測(cè),同時(shí)聘請(qǐng)國(guó)際專(zhuān)家進(jìn)行指導(dǎo)。
該跨界生物監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的具體實(shí)施過(guò)程大致可以分為3個(gè)階段[25-26]:①2003年為初步實(shí)施階段,其研究重點(diǎn)在評(píng)估魚(yú)類(lèi)(用刺網(wǎng)收集)、深水大型底棲動(dòng)物(用艾克曼抓斗收集)、河濱帶大型底棲動(dòng)物(使用D型網(wǎng)收集)、著生藻類(lèi)(從巖石或其他硬底質(zhì)上獲取),這些生物類(lèi)群連同常規(guī)理化指標(biāo)共同構(gòu)成湄公河生態(tài)健康的評(píng)價(jià)指標(biāo)[27]。②全面貫徹實(shí)施階段,較初步研究有2處重要的改變,一個(gè)是以硅藻為核心來(lái)采集著生藻類(lèi),略去了對(duì)大型藻類(lèi)的采集,因?yàn)閷?duì)大型藻的定量采集非常困難;另一個(gè)是略去對(duì)魚(yú)類(lèi)的采集,因?yàn)轸~(yú)類(lèi)的采集較其他生物類(lèi)群(硅藻或大型底棲動(dòng)物)的耗時(shí)更長(zhǎng)(可能需要幾天來(lái)完成采集),再者,魚(yú)類(lèi)數(shù)據(jù)還可以從其他渠道獲取(如電魚(yú)調(diào)查,魚(yú)貨市場(chǎng)等)。③常規(guī)監(jiān)測(cè)階段,每年3月(該區(qū)域?yàn)榭菟?,湄公河委員會(huì)的研究者們會(huì)調(diào)查新的或重復(fù)調(diào)查以往的點(diǎn)位來(lái)完成生物監(jiān)測(cè),與此同時(shí),研究者們也將種類(lèi)豐度、豐富度和污染耐受個(gè)體所占比例等指標(biāo)納入了常規(guī)的分析項(xiàng)目當(dāng)中。
值得一提的是,為了完善該生物監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,研究者們不僅使用了單變量分析,還使用了物種分類(lèi)組成及其他多變量的分析方法,以此來(lái)監(jiān)測(cè)生物區(qū)系的時(shí)空演變及其與環(huán)境因子的相關(guān)性[28]。
2.3非洲
非洲境內(nèi)有2條著名的跨界河流,尼羅河和尼日爾河,分別為非洲的第一和第三大河流,其在全洲的流域面積均超過(guò)了100萬(wàn)平方公里。這2條河流不僅跨越多個(gè)國(guó)家,而且在這些國(guó)家的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要的作用。
尼羅河是迄今為止缺乏流域一體化管理的跨國(guó)河流之一,由于歷史、地理和發(fā)展等因素,尼羅河水資源利用中的不對(duì)稱(chēng)現(xiàn)象明顯,因此,很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái),尼羅河流域不存在跨界合作監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。盡管如此,部分研究者還是對(duì)尼羅河流域進(jìn)行了一定的生物調(diào)查工作:研究者在對(duì)尼羅河的調(diào)查中,綜合考慮流域特點(diǎn)和指示生物的普適性,選用了不同的采樣方法來(lái)采集大型底棲動(dòng)物[29]。結(jié)果顯示,人工基質(zhì)的采樣效率比抓斗式采泥器效率高,為了收集1個(gè)點(diǎn)位內(nèi)的全部底棲動(dòng)物類(lèi)群,需采集15斗泥或安置5個(gè)人工基質(zhì)采樣器。為了更有效地設(shè)計(jì)生物監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,研究者們還對(duì)該流域底棲動(dòng)物的采樣季節(jié)和頻次進(jìn)行了研究,例如,要詳細(xì)了解底棲動(dòng)物的生活史,則需進(jìn)行頻繁監(jiān)測(cè),按月進(jìn)行生物調(diào)查;而如果是為水質(zhì)管理服務(wù)的快速生物評(píng)價(jià),則1年只需進(jìn)行1~2次采樣。
此處,以尼日爾河為例,來(lái)了解非洲跨界河流生物監(jiān)測(cè)的應(yīng)用現(xiàn)狀與運(yùn)行機(jī)制。尼日爾河,作為西非最大的河流,全長(zhǎng)4 184 km,流域面積209萬(wàn)平方公里。發(fā)源于幾內(nèi)亞富塔賈隆高原東南坡,流經(jīng)馬里、尼日爾、貝寧、尼日利亞等國(guó),注入幾內(nèi)亞灣。
對(duì)尼日爾河進(jìn)行跨界生物監(jiān)測(cè)要追溯到20世紀(jì)70年代。1974年,非洲西部國(guó)家在尼日爾河流域內(nèi)使用殺蟲(chóng)劑去除盤(pán)尾絲蟲(chóng)病,這項(xiàng)滅蟲(chóng)工程一直開(kāi)展到2002年,涉及到11個(gè)西非國(guó)家,并以此來(lái)控制人體內(nèi)寄生蟲(chóng)的傳播[30]。然而,在河流中長(zhǎng)期大量使用殺蟲(chóng)劑會(huì)造成大范圍的環(huán)境損害。為了評(píng)估該流域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境狀況,各成員國(guó)間建立了跨界生物監(jiān)測(cè)項(xiàng)目[31],該項(xiàng)目的具體實(shí)施由獨(dú)立的生態(tài)監(jiān)管委員會(huì)管理[32-33],并且所有調(diào)查經(jīng)費(fèi)均由國(guó)際捐贈(zèng)者資助并由世界銀行來(lái)管理。
盡管該生物監(jiān)測(cè)項(xiàng)目由11個(gè)西非國(guó)家來(lái)承擔(dān),常規(guī)的生物調(diào)查僅由4個(gè)國(guó)家完成(布基納法索、科特迪瓦、加納以及幾內(nèi)亞),而其他7個(gè)國(guó)家(塞內(nèi)加爾、馬里、尼日爾、貝寧、多哥、幾內(nèi)亞比紹以及塞拉利昂)則負(fù)責(zé)定期或短期的監(jiān)測(cè)[34]。生物類(lèi)群的選擇方面,魚(yú)類(lèi)和大型底棲動(dòng)物始終被選作指示生物;在監(jiān)測(cè)頻次上,枯水期進(jìn)行逐月調(diào)查,豐水期也盡量保證每月采樣1次;采樣方法上,魚(yú)類(lèi)的采集多使用刺網(wǎng),大型底棲動(dòng)物的采集則使用索伯網(wǎng);在后續(xù)處理方面,由專(zhuān)業(yè)人員對(duì)采集的樣品進(jìn)行分類(lèi)鑒定與計(jì)數(shù),并完成種類(lèi)組成、豐度、豐富度的分析。
3 不同生物類(lèi)群監(jiān)測(cè)方法的特點(diǎn)分析
在前述案例中,藻類(lèi)、大型底棲動(dòng)物以及魚(yú)類(lèi)是研究者們優(yōu)先考慮的生物調(diào)查對(duì)象,其中以大型底棲動(dòng)物使用最為廣泛,然而,在實(shí)施生物監(jiān)測(cè)項(xiàng)目之前,必須理清各種生物類(lèi)群的環(huán)境指示特點(diǎn)(表2)以及不同采樣方法的優(yōu)缺點(diǎn)(表3),以便更好地開(kāi)展生物調(diào)查工作。
表2 藻類(lèi)、大型底棲動(dòng)物及魚(yú)類(lèi)的環(huán)境指示特點(diǎn)
表3 藻類(lèi)、大型底棲動(dòng)物及魚(yú)類(lèi)采樣方法的優(yōu)缺點(diǎn)[43-44]
續(xù)表3
類(lèi)群采樣方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)大型底棲動(dòng)物天然基質(zhì)法(網(wǎng)捕法、抓斗法)人工基質(zhì)法(石籠法)每次采樣只往返1次,整體成本及工作量低樣品可變性大,需要更多重復(fù)抽樣調(diào)查網(wǎng)捕法可以對(duì)特定生境進(jìn)行采集,代表性高網(wǎng)捕法的處理時(shí)間較長(zhǎng),成本較高抓斗法能有效地在深水生境采集樣品,且采集的物種豐富度較其他方法高抓斗法對(duì)底質(zhì)要求較高,攜帶不方便,樣品處理過(guò)程中會(huì)“沖失”生物體可以在難以有效采樣的位置采集樣品基質(zhì)需要回收,且難以運(yùn)輸和保存可以排除采樣的主觀性,使樣品標(biāo)準(zhǔn)化周期長(zhǎng),對(duì)快速生物評(píng)價(jià)的時(shí)效性低降低了生境差異的混淆效應(yīng)和采樣可變性樣品的代表性較差魚(yú)類(lèi)電魚(yú)法網(wǎng)捕法使得樣品采集量標(biāo)準(zhǔn)化采樣效率受水體濁度和電導(dǎo)率影響較大采樣耗時(shí)短,所需的人力少對(duì)魚(yú)類(lèi)的傷害性較大對(duì)魚(yú)的選擇性小,且適用于各種生境采樣人員操作時(shí)危險(xiǎn)系數(shù)較大采樣成本較低對(duì)經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)要求較高,且耗人力采樣工具易于運(yùn)輸和保存樣品的可變性較強(qiáng)采樣不受水質(zhì)參數(shù)限制且對(duì)魚(yú)類(lèi)傷害較小受河流底質(zhì)及水體流速影響較大
生物監(jiān)測(cè)正越來(lái)越多地應(yīng)用于國(guó)際跨界河流的健康評(píng)價(jià)工作當(dāng)中。在中國(guó),跨界河流的生物監(jiān)測(cè)還有大量工作要做(如黑龍江的跨界生物監(jiān)測(cè)工作還處于啟動(dòng)探索階段)。
1)在監(jiān)測(cè)項(xiàng)目開(kāi)展前期,須指定專(zhuān)職人員或部門(mén)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)與管理,并嚴(yán)格界定各成員國(guó)的流域監(jiān)測(cè)及管理責(zé)任;在每個(gè)跨界成員國(guó)認(rèn)可的基礎(chǔ)上,制定一項(xiàng)全流域內(nèi)普遍適用的實(shí)施方案(如協(xié)調(diào)生物監(jiān)測(cè)的頻次和時(shí)間、統(tǒng)一生物監(jiān)測(cè)的類(lèi)群及方法)。
2)在監(jiān)測(cè)頻次上,應(yīng)充分考慮流域的環(huán)境條件、生物類(lèi)群的時(shí)間變化特點(diǎn)、調(diào)查目的及人力、費(fèi)用投入,確定調(diào)查頻次和調(diào)查時(shí)間(如對(duì)全流域的環(huán)境基線調(diào)查,可以考慮第1年每季監(jiān)測(cè)1次,之后可每年1次;流域內(nèi)不同區(qū)域的常規(guī)監(jiān)測(cè)可以考慮每季調(diào)查1次,尤其對(duì)受季節(jié)性影響顯著的監(jiān)測(cè)區(qū)域,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行逐月調(diào)查)。
3)在生物類(lèi)群選擇上,應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)的水體類(lèi)型以及特定目的,充分考慮每個(gè)類(lèi)群的優(yōu)點(diǎn)、生命周期,并結(jié)合區(qū)域的環(huán)境特點(diǎn),選擇適合的水生生物類(lèi)群。溪流及淺水型河流生物監(jiān)測(cè)的常用生物類(lèi)群為著生藻類(lèi)、大型底棲動(dòng)物以及魚(yú)類(lèi),深水型河流生物監(jiān)測(cè)可以選擇浮游藻類(lèi)作為著生藻類(lèi)的補(bǔ)充。另外,較大范圍內(nèi)環(huán)境變化的長(zhǎng)期(幾年)效應(yīng)監(jiān)測(cè),首選魚(yú)類(lèi);環(huán)境變化的短期效應(yīng)評(píng)價(jià),則選擇大型底棲動(dòng)物或藻類(lèi)。在充分達(dá)到既定監(jiān)測(cè)目的的前提下,調(diào)查類(lèi)群可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采樣條件以及人員、儀器的配備情況酌情增減。
4)在采樣方法的選擇上,應(yīng)充分考慮河流的水文形態(tài)、底質(zhì)類(lèi)型以及采集成本。溪流及淺水型河流生物監(jiān)測(cè)中,適宜選用天然基質(zhì)(刮石)法采集著生藻類(lèi)樣本,選用網(wǎng)捕(D型網(wǎng)、索伯網(wǎng))法采集大型底棲動(dòng)物樣本以及在獲批條件下選用電魚(yú)法采集魚(yú)類(lèi)樣本;在深水型(不可涉水)河流中,適宜選用人工基質(zhì)法或直接采水法獲取藻類(lèi)樣本,選用抓斗(深水區(qū))和網(wǎng)捕(河岸可涉水區(qū))相結(jié)合的方法采集大型底棲動(dòng)物樣本以及在漁業(yè)部門(mén)的協(xié)助下選用網(wǎng)捕法采集魚(yú)類(lèi)樣本。
5)在樣品的分類(lèi)鑒定過(guò)程中,可以將分類(lèi)檢索表重點(diǎn)放在區(qū)分不同的生物種類(lèi)而不僅僅是鑒定和描述這些種類(lèi)本身;或者將重點(diǎn)放在確定的種類(lèi)上,比如蜉蝣目(蜉蝣)、襀翅目(石蠅)、蜻蜓目(石蛾),這些都是容易鑒定的種類(lèi),并且這些種類(lèi)能對(duì)更多的污染變化作出響應(yīng);還可以選用不涉及鑒定的方法,比如順序比較指數(shù)法(the Sequential Comparison Index, Resh 1995)[9]。
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