2022-09-20
205河流水生態健康評價的方法介紹
河流水生態質量評價要結合河流生態環境實際情況，遵循水生生物類群棲息及生存規律，并充分考慮水域環境的自然地理條件、生物類群的時間變化特點、工作目的及人員的技術水平，從而選擇評價類群的評價方法。
要評價一條河流的水生態環境質量的方法，先要確定水生態環境質量評價的要素，并確定參照狀態。一般來講，主要的評價要素包括水體理化參數、物理生境和生物類群，而生物類群又包括大型底棲動物和著生藻類兩大類。
一起來了解水生態環境質量評價的主要方法。
01
水質評價
水質評價方法是將參照地表水環境質量標準（GB3838-2002）基本項目劃分水質類別并進行單因子評價后的水體，根據水質類別進行賦分，I~V類水質類別的水體分別依次賦分5~1分。
02
生境評價
生境評價同樣是賦分法。首先通過調查獲得生境監測數據，并按照棲息地生境評價計分表對參數分別評分并累加各項參數總值，最后對獲得的評價棲息地生境質量分值H進行賦分。
03
生物評價
生物評價方法有很多，從中篩選出6種在我國生物評價中常用的方法，展開介紹。
01
BMWP計分系統
BMWP記分系統以大型底棲動物為指示生物，其原理是基于不同的大型底棲動物對有機污染（如富營養化）有不同的敏感性/耐受性，按照各個類群的耐受程度給予分值。按照分值分布范圍，對監測位點水體質量狀況進行評價。BMWP分值越大表明水體質量越好。
BMWP將大型底棲動物以科為單位劃分，每個科對應一個分值，采樣點BMWP分值為樣品各科對應分值之和。將樣點分值按照評價標準表劃分等級，即為樣點等級。
02
Chandler生物指數
Chandler生物指數（CBI）依據大型底棲無脊椎動物類群對水體污染的敏感性及各類群出現的多度分別給予記分。按照分值分布范圍，對監測位點水體質量狀況進行評價。CBI分值越大表明水體質量越好。
根據Chandler指數計分表計算出每個樣品計分的總分，并按照分值評價標準劃分監測位點污染等級，完成污染狀況評價。
03
Shannon-Wienner多樣性指數
Shannon-Wienner多樣性指數反映了生物群落結構的復雜程度。其評價原理是基于，通常多樣性指數越大，表示群落結構越復雜，群落穩定性越大，生態環境狀況越好；而當水體受到污染時，某些種類會消亡，多樣性指數減小，群落結構趨于簡單，指示水質出現下降。
Shannon-Wienner多樣性指數的計算公式如下：
式中：H-多樣性指數；
n-大型底棲動物(藻類)總個體數；
S-大型底棲動物(藻類)種類數；
ni -第i 種大型底棲動物(類)個體數。
H>3.0為清潔，3.0~2.0為輕度污染，2.0~10為中污染，0~1.0為重污染，0為嚴重污染。
04
Hilsenhoff指數（Hilsenhoff Biotic Index，HBI）
利用不同的大型底棲動物對有機污染（如富營養化）有不同的敏感性/耐受性與不同類群出現的豐度信息對監測位點水體質量狀況進行評價。HBI分值越大表明水體質量越差。
HBI的計算公式為：
式中:n-第i 個分類單元（通常為屬級或種級）的個體數；
N-樣本個體總數；
ti -第i 個分類單元的耐污值。
HBI分值0~3.75為極清潔；3.76~4.25為很清潔；4.26~5.00為清潔；5.01~5.07為一般；5.76~6.50為輕度污染；6.51~7.25為污染；7.26~10為嚴重污染。
05
Palmer藻類污染指數
根據藻類對有機污染耐受程度的不同，對能耐受污染的20屬藻類，分別給予不同的污染指數值。按照指數分值分布范圍，對監測位點水體質量狀況進行評價。Palmer分值越小表明水體質量越好。根據水樣中出現的藻類，計算總污染指數。
將水樣中出現的藻類賦以一個污染指數值，計算樣品中總污染指數，然后按照Palmer評價標準評價水體污染狀況。
06
生物完整性指數（IBI）
IBI方法要先確定參照狀態，然后從候選生物參數（表8）中選取用于評價的生物參數，以及具有最強識別力的生物參數，確定評價的最優置信度。
表8 一些適用于河流大型底棲動物和著生藻類的候選參數
生物完整性指數的構建，要先統一評價量綱，然后計算各核心參數計分值的總和，即為生物完整性指數值。
生物完整性指數的評價標準有兩種方法供參考：
（1）參照位點指數值分布的25%分位數法——如果位點的指數值大于25%分位數，則表示該位點受到的干擾很小，小于25%分位數的分布范圍，根據需要4等分，分別代表不同的環境狀態；
（2）所有位點指數值分布的95%分位數法——以95%分位數為最佳值，低于該值的分布范圍進行5等分，靠近95%分位數值的一等分代表位點所受干擾較小。
一般IBI常用評價標準劃分等級為5級，由高到低分別定義為:優、良好、中等、較差、很差。
04
水生態環境質量的綜合評價
《河流水生態環境質量評價技術指南（試行）》中利用綜合指數法進行水生態環境質量綜合評估,通過水化學指標和水生生物指標加權求和，構建綜合評估指數WOL以該指數表示各評估單元和水環境整體的質量狀況。
WQI表示水生態環境質量綜合指數，xi 指評價指標分值，wi 指評價指標權重。
在綜合評價時暫時考慮水化學指標、水生生物指標（大型底棲動物+著生藻類）和生境指標，其分值范圍均為1~5，建議權重分別為0.4、0.4、0.2。需要注意的是，如果水生生物指標單獨用大型底棲動物或著生藻類評價，建議權重為0.4；若同時使用大型底棲動物和著生藻類評價，建議取算術平均值。
根據水生態環境綜合評價指數（WQI）分值大小，將水生態環境質量狀況等級分為五級，分別為優秀、良好、輕度污染、中度污染和重度污染。
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