水生態(tài)環(huán)境質量評價體系研究

李瑞靜

摘 要：流域水生態(tài)環(huán)境質量評價體系是為流域環(huán)境管理提供基礎數據，協助管理者開展流域保護措施的重要技術支持。該文深入剖析了發(fā)達國家典型水生態(tài)環(huán)境質量評價體系，歸納分析了其體系框架、構成特點、方法適用性和借鑒意義。結合前期研究基礎，對評價體系的技術內容進行了完善和補充，明確了參照點位的選擇原則，補充了評價方法選擇的技術路線，提出了增設和實施不同監(jiān)測計劃的方案，最終提出生態(tài)環(huán)境質量評價技術體系框架。

關鍵詞：水生態(tài)環(huán)境;流域;評價研究

1 典型水生態(tài)環(huán)境質量評價體系

1.1 IBI評價體系

1.1.1 IBI評價體系的構成和特點

IBI評價體系的目的是保護水生生物的健康狀況，維持水體中生物生存的良好狀態(tài)。監(jiān)測要素由物理、生物和化學3個要素構成。其中，IBI評價體系的物理要素更關注與水生生物生境/棲息環(huán)境直接相關的物理生境參數，如底質類型、棲境復雜性、河岸穩(wěn)定性等;與WFD體系不同的是，WFD更側重流量和水流動力學等流域的水文參數。其次，IBI評價體系中生物要素可為單類群或多類群組合，包含魚類、底棲動物、著生藻類、浮游動植物、大型植物等，監(jiān)測類群的選擇更自由，對生物完整性的表征也更全面。IBI評價體系的特殊性在于，核心是評價生物群落的完整性，以生物的完整性表征水生態(tài)的完整性。物理生境要素和水質理化要素不參與水生態(tài)環(huán)境質量的評價，更多的是為維持和改善水體生物完整性提供其生存環(huán)境質量的信息和影響分析數據，用于分析該區(qū)域生存環(huán)境的質量是否對完整性造成影響和破壞。

1.1.2 借鑒意義

IBI體系對于我國開展水生態(tài)評價體系的借鑒意義在于，可以從各級生物群落構成變化、污染耐受性的變化以及豐度的變化等方面提供生物完整性變化的全面信息。在不同類型和不同尺度評價時均可以應用，且調查區(qū)域可根據監(jiān)測能力選擇生物類群，這對于類似我國地域廣闊、河流類型多樣、群落監(jiān)測能力存在地區(qū)差異的國家非常值得借鑒;另一方面，借鑒IBI的前提是需要調查區(qū)域內存在滿足參照狀態(tài)的位點，所以對受損較重無法找到參照位點的河流或水域不適用。同時，由于IBI評價指標的開放性使得在全國范圍難以開展比較分析，不適合在各流域間進行橫向比較。但對于各流域本身的縱向變化可以實施有效評價。

1.2 預測模型評價體系

1.2.1 預測模型評價體系的構成和特點

預測模型評價的目的是反映河流水生態(tài)環(huán)境質量和受干擾樣點生物多樣性喪失的程度，基于環(huán)境變量和生物應變量的響應關系來預測生物多樣性的狀態(tài)。這使得預測模型評價體系要素的信息量必須能提取足夠的環(huán)境變量信息，要素指標的構成較IBI體系更復雜，獲取難度也更大。目前，典型的預測模型體系，如澳大利亞AUSRIVAS模型、英國RIVPACS模型和加利福尼亞模型建立采用的預測變量來自多種要素指標，包括水體水文要素（如河流深度、長度和寬度）、氣候要素（年氣溫變化、平均氣溫）、地理要素（海拔、經緯度）、生境要素（卵石比例、河岸植被）和化學要素（排放物、電導率）。另一方面，預測模型應變量必須基于大型底棲動物群落數據，且為獲得準確的應變量信息需要提供大量的底棲動物多樣性數據，這點與IBI相比，在評價生物類群的選擇上存在局限性，即此方法只通過單一底棲動物表征河流健康狀況，若河流健康狀況受到的破壞未能體現在該物種的變化上，則得不到真實的評價結果。此外，預測模型的建立和預測評價需運用聚類分析、辨別力函數分析等復雜的統(tǒng)計分析手段，對評價人員有更專業(yè)的要求，這也是模型在業(yè)務化應用上的另一個局限性。

1.2.2 借鑒意義

借鑒預測模型體系的意義在于可掌握河流生物多樣性和群落構成的變化程度，即掌握河流中底棲動物群落的構成偏離原始無污染狀態(tài)時的程度，此目的下預測模型是非常有利的評價工具。預測模型可以應用在溪流/河流的評價，也可以應用于具有生態(tài)功能分區(qū)數據基礎的流域/區(qū)域者尺度的評價。實施預測模型評價的前提是調查水域存在足夠數量滿足參照狀態(tài)的位點，具備系統(tǒng)完整的底棲動物群落構成的數據。

2 結語

基于完整性的流域水生態(tài)環(huán)境質量評價方法越來越受到重視，評價體系的建立和推廣可為流域環(huán)境管理提供重要的基礎數據，為管理者開展流域保護措施提供重要的技術支撐。本文有針對性地解決了現有評價體系中待明確和完善的技術內容，同時提出下一步待解決的關鍵問題：①參照位點確定原則的有效性。參照位點確定方法是否適用于我國不同類型的流域，有待在不同流域評價研究中進行有效性的分析和修正;②監(jiān)測計劃的完善。如何在各監(jiān)測計劃中科學地識別和監(jiān)測環(huán)境壓力因子，需要明確關鍵指標的選擇原則和確定方法;③方法的可比性。在如何判定參照狀態(tài)的確定方法不同、各水體選取的評價方法不同、評價指標不盡一致等因素下，不同的流域或水體間評價結果的可比性。隨著今后我國評價體系的逐步成熟，相信流域水生態(tài)環(huán)境質量評價工作的完善性和可靠性也會隨之提高，我國對流域生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測和管理將會邁入基于流域生態(tài)質量和生態(tài)健康保護的新領域。

參考文獻：

[1]孟偉，張遠，鄭丙輝.水環(huán)境質量基準、標準與流域水污染物總量控制策略[J].環(huán)境科學研究，2016，19（3）：1-6.

[2]金小偉，王業(yè)耀，王備新，等.我國流域水生態(tài)完整性評價方法構建[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2017，33（1）：75-81.

[3]陰琨，趙然，李中宇，等.松花江流域水生態(tài)環(huán)境中生物與生境、化學要素間的關聯性研究[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2015，31（1）：17-23.