河流健康內(nèi)涵和評價體系初探

居曉青，陳 虎

（1.重慶市環(huán)境科學研究院，重慶 401147；2.重慶市水利電力建筑勘測設(shè)計研究院，重慶 400020）

河流水系是地表水資源的主要載體，是維系生態(tài)系統(tǒng)健康的重要因子，有效保護、合理利用水資源，不僅關(guān)系到水資源的可持續(xù)利用，也關(guān)系城市整體生態(tài)安全和經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。近年來，由于人類過度開發(fā)利用，河流生態(tài)系統(tǒng)退化日益嚴重。河流具有自然和社會雙重屬性。河流與健康相結(jié)合是可持續(xù)發(fā)展和社會價值進步的必然結(jié)果。健康的河流要維持生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，還要體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的社會價值，涵蓋了系統(tǒng)完整性與對人類的服務(wù)價值。通過建立河流健康的評估體系，評估在自然力與人類活動雙重作用下，其長期演化過程中的健康狀態(tài)的變化，進而通過管理工作，促進其生態(tài)系統(tǒng)向良性方向發(fā)展。在規(guī)模經(jīng)濟開發(fā)及社會高度發(fā)展等因素作用下，一些河流出現(xiàn)了不同程度的水質(zhì)惡化、水文條件變化、生境退化以及重要或敏感水生生物受到影響等問題。因此，開展河流健康評價工作是十分必要的。

1 河流健康內(nèi)涵

河流健康是伴隨生態(tài)系統(tǒng)健康概念出現(xiàn)的一個新概念。它是在河流生命存在的前提下，人類對其生命存在狀態(tài)的描述，是一個極具社會屬性的概念［1］。河流健康是指河流自然生態(tài)狀況良好，同時具有可持續(xù)的社會服務(wù)功能。自然生態(tài)狀況包括河流的物理、化學和生態(tài)三個方面，我們用完整性來表述其良好狀況；可持續(xù)的社會服務(wù)功能是指河流不僅具有良好的自然生態(tài)狀況，而且具有可以持續(xù)為人類社會提供服務(wù)的能力。河流健康評估是指對河流系統(tǒng)物理完整性（水文完整性和物理結(jié)構(gòu)完整性）、化學完整性、生物完整性和服務(wù)功能完整性以及他們的相互協(xié)調(diào)性的評價。

2 河流健康評價研究進展

2.1 國外研究進展

隨著國際上對河流健康狀況日趨重視，旨在關(guān)注河流健康狀況的監(jiān)測及評價工作也隨之不斷深入，近10多年來河流健康評價已在很多國家先后開展。北美和歐洲于20世紀80年代開始了河流保護行動。通過修改、制定水法和環(huán)境保護法等一系列手段和措施加強對于河流湖泊的環(huán)境質(zhì)量評估。隨著社會的快速發(fā)展，河流污染問題也越來越突出，河流健康的概念也逐漸被提及，不少國家也對河流健康問題逐漸重視起來，投入精力對河流健康的問題進行深入研究，也取得了不少成果。澳大利亞政府在1992年實施了國家河流健康計劃（NRHP），主要針對境內(nèi)的河流的生態(tài)健康狀況進行監(jiān)測和評價［2－3］，構(gòu)建了健康評價指標體系，共計19項指標，主要分為河流水文特征、物理構(gòu)造特征、河岸帶狀況、水質(zhì)參數(shù)、水生生物等5個方面，并在境內(nèi)維多利亞流域進行了評價研究［4］。20世紀90年代，英國建立了河流保護評價系統(tǒng)（SERCON），對河流的自然保護價值進行評價［5］。1994年，南非政府發(fā)起了“河流健康計劃”，將河流無脊椎動物、魚類、河岸植被、生境完整性、水質(zhì)、水文、形態(tài)等河流生境狀況作為河流健康的評價指標［6］。

2.2 國內(nèi)研究進展

河流健康概念的提出是在20個世紀80年代，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，國內(nèi)關(guān)于這方面的研究已有很多，國內(nèi)對河流健康的內(nèi)涵也有過很多討論，其側(cè)重點也不一樣，但是其核心都是圍繞河流的生命健康為研究對象，內(nèi)容主要包括河流的自然狀況以及其社會服務(wù)功能等［7］。自20世紀90年代以來，河流管理中開始重視生態(tài)的恢復(fù)和保護，關(guān)注河流的健康問題［8］。2002年2月，黃河水利委員會主任李國英在全球水伙伴中國地區(qū)高級圓桌會議上提出“河流生命”的概念，鑒于黃河生命健康狀況的嚴重惡化，黃河水利委員會明確提出了“維持黃河健康生命”的新理念，把維持黃河健康生命作為黃河治理的終極目標［9］。2005年，蔡其華在首屆“長江論壇”主題發(fā)言中指出，根據(jù)健康河流的一般特性和長江的基本特點，健康長江內(nèi)涵主要包括：水土資源與水環(huán)境狀況，河流完整性與穩(wěn)定性，水生生物多樣性，蓄泄能力和服務(wù)能力，從生態(tài)環(huán)境功能和服務(wù)功能角度提出了健康長江指標體系［10］。2006年，林木隆等從自然屬性和社會屬性兩個角度結(jié)合珠江流域的特點，評價分析珠江流域健康狀況［11］。

對于河流健康評價指標體系的構(gòu)建，也有不少研究。單媛媛［12］等人分析了長江下游東部河網(wǎng)水系的特點及影響河網(wǎng)健康的因素，明確了評價指標體系構(gòu)建的原則與理論依據(jù)，構(gòu)建了包含總目標層，分目標層，準則層和指標層四個層次的平原河網(wǎng)地區(qū)的河流健康評價指標體系。張晶等人［13］從影響河流生態(tài)系統(tǒng)的生物，生境要素出發(fā)，構(gòu)建了包括水文特性、水質(zhì)特性、河流地貌特征等五個方面，一共36項指標的全國河流健康評價全指標體系，提出了基于主導(dǎo)生態(tài)功能的二級水生態(tài)區(qū)劃方法。耿雷華等人［14］基于河流的特征，從河流的服務(wù)功能、環(huán)境功能、防洪功能、開發(fā)利用功能和生態(tài)功能出發(fā)，構(gòu)建了單一指標層，5個準則層和25個具體指標的健康河流評價體系，并以瀾滄江為例進行了研究。楊馥等［15］以湘江長沙段為例說明了城市河流健康評價指標的不確定性，并用多層次分析法建立了城市河流生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標系統(tǒng)，對湘江長沙段做出綜合性的健康評價。吳阿娜等［16］對上海市的河流健康狀況進行了評價，建立了包括河流水文、形態(tài)、河岸帶狀況、水質(zhì)、生物五個類別的城市河流健康評價指標體系。張遠等［17］建立了以水化學和水生物指標為基礎(chǔ)的河流生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標體系，并確定評價指標的等級標準，并對深圳市3條河流進行了評價。

總體來看，在我國河流管理工作中提出河流健康的概念是具有前瞻性的。但是，有關(guān)河流健康的研究還處于起步階段，還有許多工作要做，從系統(tǒng)健康的角度認識河流狀態(tài)尚待進一步深入。如何結(jié)合我國國情準確把握這個概念，促進河流生態(tài)建設(shè)，仍是一個需要探討地問題。

3 重慶市河流健康評價體系初探

河流健康評價指標體系是進行河流健康評價的重要技術(shù)支撐。評估體系依托現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)庫資源，圍繞河流自然屬性和社會屬性，以水環(huán)境系統(tǒng)穩(wěn)定和可持續(xù)開發(fā)利用為最終管理目標，針對水資源狀態(tài)、水環(huán)境狀況、水生態(tài)狀況、形態(tài)結(jié)構(gòu)和河（湖）岸帶情況的評估，在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建河流健康評估指標體系，明確河流健康評估方法，制定健康評估規(guī)范。

3.1 河流健康評價指標選擇原則

建立該指標體系的根本目的在于通過選擇適當指標，為進行河流健康評價以及維持河流健康的目標服務(wù)，用以客觀科學地反映和衡量河流所處的狀態(tài)。建立流域?qū)用娴暮恿鹘】翟u估指體系首先要突出針對性，反映河流健康受損的主要影響因子；其次，評估指標要有發(fā)展性，能夠反映河流健康隨時間演變的趨勢，尤其要反映流域管理的有效性；第三，要體現(xiàn)指標體系的發(fā)展性，不能追求指標的多而全，要隨著人們對河湖健康認識的深入不斷調(diào)整，最終建立適合流域水生態(tài)分區(qū)的健康評估指標體系；第四，要保證河流健康指數(shù)的確定性，這就要求評估河段劃分要有確定性、指標計算和賦分要有確定性；第五，要依托試點總結(jié)的成果，使不同河流和流域間有一定的可比性。

3.2 評價指標體系

本次河流健康評價指標體系研究將借鑒國內(nèi)外已有的研究成果，建立符合重慶市實情的河流健康狀況理論及評估方法體系。根據(jù)指標選取的基本原則，以及評價標準制定的原則，綜合重慶市河流的特點，選取了河床穩(wěn)定性，河流連通阻隔、流量過程變異程度等21個指標作為重慶市河流健康評估的指標體系，包含12個通用指標和9個可選指標。在評價具體河流時，可以根據(jù)河流的實際情況，評價的便捷性等，對指標適當取舍，以突出評價河流的特點。將河流健康評估指標體系設(shè)計為遞階層次結(jié)構(gòu)，分為目標層、準則層和指標層。河流健康評價體系框架見表1。

（1）目標層：目標層是河流健康評價指標體系的最高層，用以反映河流健康狀況的總體水平，用“健康綜合指數(shù)（HI）”表示。河流健康評價的目標在于綜合評價水域的健康狀況，反映出河流目前出現(xiàn)的問題，因此，針對重慶市山區(qū)流域的特點，將這次健康評價的目標層定為：河流健康指數(shù)及人水和諧。

（2）準則層：準則層是連接目標層和具體指標層的橋梁，從不同側(cè)面反映河流健康狀況的屬性和水平，準則層分為：河流形態(tài)結(jié)構(gòu)、水資源狀況、水質(zhì)狀況、水生生物狀況、社會服務(wù)功能等5個方面。

（3）指標層：指標層是構(gòu)成河流健康評價指標體系的最基本單元，評價指標由定量和定性兩部分組成，綜合反映河流健康狀況，定量指標為主，定性指標為輔，通用指標對絕大多數(shù)河流都是適用的，可選指標則根據(jù)河流的實際情況靈活選擇，這就要求在對一條河流進行指標選取時，參考該河流的實際功能區(qū)需求，適當取舍。

表1 重慶市河流健康評價指標體系

3.3 河流健康評估標準

河流健康標準劃分為理想狀況、健康、亞健康、不健康、病態(tài)5個等級。“理想狀況”是河流健康標準的最高等級，河流所有評價指標均處于最優(yōu)狀態(tài)?！敖】怠笔侵赶到y(tǒng)結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)、恢復(fù)力強、服務(wù)功能完善、有較強的活力和穩(wěn)定性?！安B(tài)”是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)失調(diào)、服務(wù)功能差、系統(tǒng)穩(wěn)定性與恢復(fù)力差?！皝喗】怠本褪窍到y(tǒng)并無明確的疾病，卻呈現(xiàn)活力下降，適應(yīng)能力呈不同程度的減退，是介于健康和病態(tài)二者之間的一種臨界狀態(tài)。具體描述見表2。

表2 河流健康分類標準及特征描述

續(xù)表2

河湖健康的評價標準具有相對性與動態(tài)性的特征，各河流湖泊水體，由于處于不同區(qū)域，規(guī)模不同、生態(tài)演替不同、社會背景不同，因此評價標準各不相同，各流域根據(jù)流域水體實際情況，制定相應(yīng)的指標標準。重慶市位于中國內(nèi)陸西南部，境內(nèi)多山，長江從境內(nèi)穿過，河流眾多，水系復(fù)雜，境內(nèi)的三峽庫區(qū)又是全國的敏感水域，很多河流兼有航運、發(fā)電、旅游的需要，選擇指標要能突出重慶市水系復(fù)雜、水庫眾多等特點，盡量客觀、全面反映重慶的特色，充分考慮各地區(qū)的差異性和動態(tài)性。河流健康評估分級見表3。

表3 河流健康評估分級

4 結(jié) 語

河流健康概念的提出和對河流健康評價方法的研究對加強河流管理、保證河流生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)具有重要意義。重慶市河流水庫較多，面臨的水生態(tài)環(huán)境問題較為嚴重，三峽庫區(qū)是重慶市及全國的敏感水域，重慶市對這個領(lǐng)域的研究還剛剛起步，面對發(fā)展經(jīng)濟和保護環(huán)境的雙重巨大壓力，應(yīng)盡快開展對主要河流的健康評價及其基礎(chǔ)研究。

［1］劉曉燕，張原峰.健康黃河的內(nèi)涵及其指標［J］.水利學報，2006，37（6）：649－654.

［2］高永勝.河流健康生命評價與修復(fù)技術(shù)研究［D］.北京：中國水利水電科學研究院，2006.

［3］Schofield N J，Davies P E.Measuring the health of our rivers［J］.Water，1996，5（6）：39－43.

［4］王國勝，徐文彬，林親鐵，等.河流健康評價方法研究進展［J］.安全與環(huán)境工程，2006，13（4）：14－17.

［5］LADSON A R.Measuring stream condition［A］.In：B RIZGA S，F(xiàn)INLAYSON B.River management：the Australasian experience ［C］.New York： Wiley ＆Sons Ltd，2000：265－285.

［6］Parsons M，Thoms M，Norris R.Australian River Assessment System：Review of Physical river Assessement Methods A biological Perspective，Monitoring River Heath Initiative Technical Report no 21［M］.Canberra：Common wealth of Australian and University of canbrra，2002：1－24.

［7］卞錦宇，耿雷華，方 瑞.我國河流健康內(nèi)涵初探［J］.水利科技與經(jīng)濟，2010，16（3）：262－266.

［8］楊文慧，嚴忠民，吳建華.河流健康評價的研究進展［J］.河海大學學報：自然科學版，2005，33（6）：607－611.

［9］李國英.黃河治理的終極目標是“維持黃河健康生命”［J］.人民黃河，2004，26（1）：1－3.

［10］蔡其華.維護健康長江促進人水和諧［J］.水利水電快報，2005，26（4）：1－3.

［11］林木隆，李向陽，楊明海.珠江流域河流健康指標體系初探［J］.人民珠江，2006（4）：1－3.

［12］單媛媛，李 瑞，張駿芳，等.平原河網(wǎng)地區(qū)河流健康評價指標體系構(gòu)建［J］.水科學與工程技術(shù)，2010，4：17－19.

［13］張 晶，董哲仁，孫東亞，等.基于主導(dǎo)生態(tài)功能分區(qū)的河流健康評價全指標體系［J］.水利學報，2010，41（8）：883－892.

［14］耿雷華，劉 恒，鐘華平.健康河流的評價指標和評價標準［J］.水力學報，2006（3）：253－258.

［15］楊 馥，曾光明，劉鴻亮，等.城市河流健康評價指標體系的不確定性研究［J］.湖南大學學報：自然科學版，2005，35（5）：63－66.

［16］吳阿娜，車 越，徐啟新，等.上海地區(qū)河流健康評價方法探討［J］.生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報，2007，23（4）：90－94.

［17］張 遠，鄭丙輝，劉鴻亮，等.深圳典型河流生態(tài)系統(tǒng)健康指標及評價［J］.水資源保護，2006，22（5）：13－18.