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学科评估:建立适合我国特点的流域水生态监测与健康评价技术

水所、总工办 | 2019-11-12 09:12:00

 

水生态监测与健康评价是科学诊断流域水环境问题的重要手段和开展水生态管理的基础。欧美等发达国家将水生态健康作为终极管理目标,发展了适合本土的水生态监测指标、监测方法和评价方法,支撑了水生态系统健康保护与管理。我国流域水生态监测与健康评价基础薄弱,针对我国水生态健康管理面临的重要科技需求和技术瓶颈,通过长期科研积累和与国外同行深度交流合作,依托“十一五”以来的水专项“流域水生态功能评价与分区技术”(2008ZX07526-001)等相关课题,在水生态监测方法、水生态健康评价本土化技术等方面取得了重要进展。

(1)吸取借鉴国外先进成果,形成适合我国河流特点的水生态监测技术

我国水生态监测方法不统一,现有水生态监测方法效率低,环境DNA等先进监测技术缺乏应用。针对上述问题,与德国、澳大利亚等科学家开展了长期合作研究,提出了统一标准的本土化水生态监测方法,明确了调查内容、样点布设、调查频次、调查对象及方法等技术要求,出版了《河流生态调查技术方法》;研发了快速采吸、定量采集、现场快速预处理等多种针对大型底栖动物、鱼类的野外监测装置,皆具有易携带、快速定量采集与预处理等特点;建立了藻类、底栖动物等基于DNA宏条形码的精准监测技术,在辽河应用中发现DNA宏条形码监测技术能有效提升水生生物物种数量信息,实现了对流域水生物组成的全面准确还原。

(2)结合我国流域水生态系统实际特点,开发了流域水生态健康评价表征指标,基于压力响应模型等方法制定了区域化的评价标准

我国水生态健康评价表征指标多借鉴国外,本土化指标缺乏研究,评价标准一刀切,监测与评价方法尚未在环境管理中业务化应用。系统调研了国内外常用水生生物评价指标特点及使用范围,分析筛选了可适用于我国河流的国外生物评价指标;首次计算了辽河流域鱼类(33种)、大型底栖动物(266个分类单元)的环境耐受值,开发了基于耐受值的本土化生物指数;基于潜在状态预测模型、压力响应模型等,构建了评价指标参照条件与评价标准等级的确定技术,解决了同一生物指标在不同区域评价标准的差异化制订问题。

(3)建立了我国流域水生态系统健康综合评价技术

基于河湖生态特点,以常规水化、营养盐、藻类、底栖动物、鱼类等为主要评价要素,结合本土化指标研究成果,构建了适合我国河湖特点的健康评价本土化指标体系;规范了指标标准化、评价标准确定、综合得分计算、健康等级确定等技术方法,形成统一标准的水生态健康评价方法,编制了《流域水生态健康评价技术指南》(建议稿),解决了以往水生态健康评价方法中规范步骤不规范、河湖标准无差异、评价等级不统一等问题。

图1  水生态健康评价指标体系

成果应用:流域水生态监测与健康评价技术应用于松花江、辽河、海河、淮河、黑河、东江、太湖、巢湖、滇池、洱海等10个流域水生态健康评价工作,总调查河段1022个,采集各类水生生物样品10万余条,首次在全国尺度上开展流域水生态健康评价探索和创新。相关成果被“水十条”行动所采纳,有力支撑了全国流域水生态环境功能分区方案、《江河生态环境安全调查与评估技术指南》的编制,推动了我国水生态健康评价工作的业务化发展。

图2 全国10大流域水生态健康评价结果

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