大型底栖无脊椎动物在河流健康评价中的发展趋势

现从河流健康的内涵出发,回顾河流健康评价指标的发展历史,通过分析单一生物指数、生物多样性指数以及生物完整性指数的研究进展,评述了大型底栖无脊椎动物作为生物监测工具在河流健康评价之中的重要作用。针对其存在的问题,从技术、方法等方面提出建议,并展望大型底栖无脊椎动物在河流健康评价中的发展趋势,力求为我国河流健康评价工作提供借鉴,以便能够更好的进行流域管理和生态修复。     

河流健康评价指标体系构建及其应用——以浑太河流域为例

依据土地利用指数(land use index)、栖息地质量指数(QHEI)和水质参数构建一个综合指数(ILWHQ),用于浑太河流域参照点的定量筛选。结果表明,太子河流域支流小汤河上游、太子河南支的5个采样点为参照点(ILWHQ≤2;T13,T15,T16,T17,T18)。根据2012年浑太河流域68个采样点的鱼类数据,对35个候选参数进行主成分分析、判别能力、逐步回归分析和Pearson相关性分析,确定了鲤科鱼类种类数(F5)、底栖鱼类个体比例(F12)、杂食性鱼类比例(F14)、耐受性鱼类个体比例(F22)可以作为基本要素构建F-IBI指标体系,即采用比值法统一各生物参数量纲,将各个生物参数分值加和得到F-IBI指数值。利用构建的F-IBI指数开展浑太河流域河流健康状况评价。发现太子河流域41个点位中,5个为健康,11个为亚健康,8个为一般,9个为较差,8个为极差。浑河的23个点位中,5个为亚健康,6个点位为一般,6个为较差,6个为极差。太子河流域较差和极差的点位共占41.5%,浑河流域较差和极差点位共占52.2%,说明相比于太子河流域,浑河流域的健康状况较差。     

改进的综合水质标识指数法在水质变化趋势中的应用

当前水质评价需要更为精细的分类方法为水环境治理工作奠定基础.水质标识指数法及单因子评价法分类模糊,难以评价劣于V类及归属于同一类别的水体的实际情况.针对上述问题,改进综合水质标识指数法,利用插值思想建立分段函数,调整污染指数范围,细化水质分类,并将其应用于研究浑太流域中下游地区多年水质变化趋势中.结果表明:对比单因子及...     

陕西省渭河流域生物完整性评估

以陕西省渭河流域为研究区域,分河段采样,按照《河流健康评估指标、方法与标准》,建立基于大型底栖无脊椎动物、鱼类生物损失指数的渭河流域生物完整性评价指标体系,应用建立的指标体系评价渭河流域10个河段的生物健康状况.结果显示:陕西省渭河流域大型无脊椎动物生物完整性指数为47.04,鱼类生物损失指数为32.31,渭河生物完整...     

渭河流域河流健康调查与评价

在渭河流域开展野外采样调查,并采用水文改变指标法、综合水质标识指数法、生物完整性指数法等分析和评价渭河流域的水文、水质和水生态现状。结果表明:(1)林家村、魏家堡和咸阳3个站点的水文情势改变程度为高度改变,而临潼、华县的水文情势改变程度为中度改变;(2)渭河流域丰水期水环境质量状况优于枯水期,影响渭河水系的主要环境因子为总氮(TN)和总磷(TP),影响泾河和北洛河水系的主要环境因子为电导率;(3)渭河流域鱼类和底栖动物在丰、枯水期的生物完整性差异较小,着生藻类在丰、枯水期的生物完整性差异则较大。提出以下建议:(1)控制水利工程的过量开发利用,合理调控闸坝的蓄放水过程;(2)在河道沿岸建设污水处理厂,对排河污水进行拦截和处理,并定期监测水体理化性质,重点关注TN、TP和电导率;(3)控制渭河流域内的石油开发强度,恢复河岸带及边坡生境,以保证水生生物的正常栖息和繁衍。     

利用浮游植物生物完整性对河流健康进行评价

2017年3—12月对江阴市4条河流的13个采样点进行调查研究,基于浮游植物生物完整性指数(P-IBI)评价了河流健康状况,并分析了P-IBI与环境因子的相关性。通过分析人为干扰程度划分出参照点与受损点,对18个候选参数进行指标筛选和Pearson相关性分析,最终选取硅藻门分类单元数、绿藻门百分比、席藻百分比、香农多样性指数和浮游植物生物量5个参数,采用比值法计算得到各参数分值,各个参数分值相加得到江阴市4条河流的浮游植物生物完整性指数分值P。结果表明:调查河流浮游植物优势种为颤藻、鱼腥藻、裸藻等,水体富营养化严重,整体水质较差;P与河流流速、透明度、矿化度和电导率相关性较高,人类活动引起的水土流失是浮游植物种群结构的主要影响因素;4条河流P与水质数据基本吻合,水质状况越好,P越高,表明采用浮游植物生物完整性指数对河流健康状况进行评价是可行的。     

应用底栖无脊椎动物完整性指数评价漓江水系健康状况

为了通过漓江底栖无脊椎动物状况建立适合漓江的生物完整性指数,进而评价漓江流域内水质健康状况,于2008年3月调查了漓江水系17个参照点和14个监测点的水化学与底栖无脊椎动物指标,水质化学指标检测结果显示,参照点的TP、TN、NH3-N和COD浓度一般低于监测点。通过对46个候选生物参数的计算和逐步分析,确定了构成底栖动物完整性B-IBI指数的4个生物参数:总分类单元数、EPT分类单元数、扁蜉占蜉蝣总数的百分比和优势单元数量百分比,初步确立了B-IBI健康评价标准,即B-IBI≥21为健康;B-IBI21为不健康。评价结果表明:漓江上游及各支流健康状况较好,大部分为健康;中下游干流健康状况较差,大多为不健康。     

东江源寻乌水河流健康指标评价

河流健康评价是流域系统规划和管理的主要依据。根据河流健康评价相关理论,构建了由河流完整性与稳定性、水文水资源情势、水环境指标、水生生物及栖息地和社会环境及服务能力5个准则层和28个指标集组成的河流健康评价体系。采用层次分析法确定了河流健康体系中指标的权重,运用综合评价法计算得出寻乌水河流健康综合指数。评价结果表明寻乌水河流健康状况为优。最后指出了寻乌水河流健康治理薄弱环节,以促进流域健康向良性方向发展。     

渭河流域水生态系统群落结构特征及其健康评价

以渭河流域为对象,基于77个点位的水生态采样和调查结果,分析了该流域干支流着生藻类、大型底栖动物和鱼类3种生物类群群落结构特征,采用生物完整性指数评价了渭河流域鱼类、大型底栖动物和着生藻类的完整性,并对3种生物类群进行评价分析与比较。结果表明:基于3种生物类群的水生态系统健康评价结果存在一定差异,主要是由于3种生物类群对环境变化的响应各有不同,其中大型底栖动物的评价结果最好,其次为着生藻类,鱼类健康评价结果最差。综合来看,渭河流域水生态系统健康状况较差,受人类活动影响明显,大体表现为从上游到下游健康状况越来越差的趋势。对于渭河流域,影响鱼类、大型底栖动物和着生藻类的环境因子各有不同。通过系统全面地调查分析渭河流域不同生物类群的群落结构,可为流域水生态系统恢复提供科学依据。     

鱼类生物完整性指标在河流健康管理中的应用

探讨了鱼类生物完整性评价指标（F-IBI）的研究进展及其在河流健康管理中的应用适用性,构建了长江中上游地区F-IBI评价指标体系,并用该指标对长江中游浅水湖泊和上游三峡库区的生物完整性演变趋势做了评价。结果表明,长江流域多年来（1964~1998,1997~2002,2003~2008,2010）鱼类生物完整性呈明显下降趋势。中游浅水湖泊中,受人类干扰较大的湖泊或者年份的F-IBI得分较低。在三峡库区江段,从坝前到库尾,F-IBI值呈现递增趋势,同时,支流江段的健康状况明显优于库区干流水域。总体而言,各个江段的生物完整性等级均为差。上述案例中生物完整性的时空变化趋势与其他研究的评价结果互为补充验证。      

河湖健康评价体系中生物完整性指标之浅见

生物完整性指标是河湖健康评价的核心内容之一,其准则层中的七项指标大都需要专业机构现场调查所得。作者根据河湖健康评价《技术导则》和《指南》的要求,结合生物多样性调查所采用的分析方法,提出自己的见解和建议,以供相关人员参考。     

基于MBFG分类法的长江江苏段浮游植物生物完整性评价

根据2016年7月至2017年4月对长江江苏段6个采样点浮游植物现状的逐季调查结果,基于浮游植物MBFG分类法进行参数筛选,构建浮游植物生物完整性指数。选取人类干扰较小的采样点作为参照点,对候选参数进行判别能力和相关性分析的筛选,得到构建浮游植物生物完整性指数(P-IBI)的9个核心参数,采用比值法统一参数量纲并确定分级评价标准,对长江江苏段进行水生态健康评价。结果显示:P-IBI在空间上呈"N"形变化,镇江与南通断面得分较高,而江宁、栖霞和江阴断面得分较低;P-IBI与水温、高锰酸盐指数呈显著负相关,与透明度和溶解氧呈显著正相关;Ⅲ类功能群的生长繁殖对P-IBI有重要影响,其大量繁殖会造成水生态系统状况恶化。     

基于浮游植物生物完整性指数的福建省水库健康状态评价

根据2021年夏季福建省24座重要饮用水水源地水库水生态调查结果,分析了浮游植物群落结构特征和水库营养状态,并采用浮游植物总密度、香农-维纳多样性指数和蓝藻门密度百分比3个生物参数构建浮游植物生物完整性指数(P-IBI)评价了沙溪口水库和东张水库的健康状态。结果表明:2021年福建省大部分水库的浮游植物群落结构以蓝藻-绿藻-硅藻为主,其中以蓝藻门为优势藻的水库占比为60.9%;综合营养状态指数范围为24.3~51.7,平均值为40.3,水库富营养化程度较低,但个别水库仍存在富营养化的风险;沙溪口水库P-IBI综合得分为79.7,处于健康状态,东张水库P-IBI综合得分为59.0,处于亚健康状态;P-IBI评价结果与《2021年福建省河湖健康评估蓝皮书》中的多指标评价方法的结果一致性较好,基于浮游植物生物完整性指数的评价方法具有有效性和适用性。     

基于多种方法的太湖综合水质评价比较

水污染是太湖主要的水环境问题之一,准确合理地评价太湖水质状况对该地区水环境治理具有至关重要的作用。利用单因子水质标志指数法、综合水质标志指数法、改进的综合水质标志指数法及基于污染物权重的灰色关联分析法对2004—2013年典型断面的水质进行评价,水质单项指标评价表明太湖东部及东南部污染较严重且主要污染物为NH3-N,与该地区水体富营养化现状一致,综合水质评价表明近年来太湖水质呈逐年转好的趋势;对比研究结果表明,综合水质标志指数和改进的综合水质标志指数更接近太湖水质的真实情况,其中改进的综合水质标志指数法考虑了最差污染因子对综合水质的影响,克服了单项指标算术平均带来的误差,能真实反映流域的污染状况,为水环境治理工作提供更可靠的依据。     

基于大型底栖动物完整性指数的龙感湖健康评价

龙感湖位于安徽省华阳河湖群自然保护区,生态价值突出,应用底栖动物完整性指数科学评价湖泊水生态健康可为湖泊保护和管理提供依据。根据2021年4月在安徽省龙感湖10个监测点的底栖动物数据,通过对20个候选生物指标进行分布范围、判别能力及相关性分析,筛选出总物种数、优势类群数量百分比、软体动物个体数百分比、敏感类群种类数、粘附者种类数共5个核心参数组成完整性指数评价体系,采用比值法统一生物参数的量纲,累加各生物参数分值得到B-IBI值,利用四等分法确定湖泊健康分级标准。结果表明;湖区10个监测点中的3个为健康、4个为亚健康、2个为一般、1个为较差,整体水生态健康状况不容乐观。龙感湖东南部为健康、鄂皖交界水域为亚健康、东北部为一般,龙感湖东北部健康状况差可能是因为该区域位于支流二郎河入湖口,二郎河水体携带的生活污水和磷矿污染物富集在底泥中,进而影响了底栖生物完整性。     

梅江水环境质量评价及污染控制方案研究

根据广东省水环境监测中心梅州分中心2004～2008年对梅江8个监测断面的水质监测资料,运用综合污染指数法对梅江流域水环境进行了综合评价,并对水质变化趋势进行分析。据此,提出了相应的污染防治对策,为治理梅江水环境、改善梅江水质量、进行水环境保护及其可持续发展提供科学依据。     

黑水河流域生态系统完整性评价

为评估黑水河流域受人为干扰的实际情况,依托流域范围内的基础地理、生物多样性、环境数据、其他威胁等调查资料,构建包含水文情势、水质、连通性、栖息地、生物群落5项关键属性的淡水生态系统完整性评价指标体系。通过变化范围法RVA、综合连通系数、栖息地比例相似PSI指数、入侵指标和捕捞指标等对黑水河流域生态系统完整性进行评价,黑水河流域水文情况属性现状为差、连通性属性现状为差、栖息地属性现状为差、生物群落属性现状为一般;河流水质现状较优,但黑水河支流存在一定富营养化风险,评估为一般。结果表明：流域生态系统完整性评价指标体系,应围绕淡水生态系统五大关键生态属性,并结合流域生态特征及生态现状来确定;RVA、综合连通系数、PSI 指数等的综合运用能够科学地确定指标阈值,进而正确进行流域生态完整性评价;受不同流域鱼类生态学习性差异等因素影响,还需通过长期监测不断完善评价理论和方法。     

地面水质生物指标评价方法探讨

从地面水质化学分析入手，按现行地面水环境质量标准，用模糊数学理论对若干断面的水质进行了评价，取得了各断面的水质级别。再将通过各对应断面生物监测所计算出的生物指数与水质参数作相关分析，利用相关系数较好的生物指数计算对应的水质级别，以供水质评价之参考。     

硅藻指数对浑河水生态健康的评价

文中研究以浑河流域为例,针对流域内的戴斯、生物硅藻、硅藻属、硅藻营养化、特定污染敏感等多种指数进行筛选,筛选出适用于评价浑河流域水生态健康的硅藻指数。评价结果表明,皮尔森相关性分析显示,IDP指数、DES指数、IDAP指数、CEE指数和IDG指数与水环境因子的相关性较高;因子分析结果显示,因子负荷贡献达到50%以上的环境因子被保留下来,分别是氨氮、电导率、总溶解固体、硬度、高锰酸盐指数、总氮、活性磷和流速。最后根据箱体图结果显示,IDP指数、DES指数、CEE指数和IDG指数,可以很好的评估浑河的水体健康状态。     

浑太河流域分期水环境容量计算

在现状调查的基础上,针对设计水文条件,通过设计参数和模型概化,以COD和氨氮作为控制指标,对浑太河流域内河流采用一维水质模型、湖库采用均匀混合模型进行水环境容量计算。在确定流域典型污染物分期、分区参数的基础上,结合水环境容量包线特点,动态确定计算单元水环境容量。