赤水河河長(zhǎng)制水生態(tài)環(huán)境評(píng)估指標(biāo)初探

趙偉華 湯顯強(qiáng) 郭偉杰 貢丹丹

（1.長(zhǎng)江水利委員會(huì)長(zhǎng)江科學(xué)院，湖北 武漢 430010；2.流域水資源與生態(tài)環(huán)境科學(xué)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430010）

2016年12月，中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于全面推行河長(zhǎng)制的意見(jiàn)》。目前，全國(guó)各省區(qū)市全力推行河長(zhǎng)制。如今，河長(zhǎng)制的建章立制基本結(jié)束，而切實(shí)有效推進(jìn)河長(zhǎng)制各項(xiàng)任務(wù)的落地將會(huì)是未來(lái)推行河長(zhǎng)制的工作重點(diǎn)。赤水河是長(zhǎng)江重要一級(jí)支流，在長(zhǎng)江珍稀特有魚(yú)類(lèi)資源保護(hù)方面具有重要意義。

河流水生態(tài)修復(fù)效果評(píng)估也可理解為河流健康狀態(tài)評(píng)估，目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于河流健康評(píng)估指標(biāo)的相關(guān)研究較多[1-6]，有學(xué)者對(duì)貴州省赤水河干流健康評(píng)估指標(biāo)體系進(jìn)行過(guò)研究[7]，但目前大部分河流健康的評(píng)估是以物理、化學(xué)指標(biāo)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)物理化學(xué)指標(biāo)的分析來(lái)反映河流系統(tǒng)所處的環(huán)境條件狀況[8]。如今，更多的研究采用生物指標(biāo)進(jìn)行河流健康評(píng)價(jià)，生物指標(biāo)涵蓋了個(gè)體、種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)等多個(gè)層次，涉及浮游生物、底棲生物、魚(yú)類(lèi)等物種。目前在評(píng)價(jià)方法上河流健康評(píng)估一般都采用綜合評(píng)價(jià)方法，在評(píng)價(jià)尺度上更會(huì)趨向于針對(duì)區(qū)域或流域進(jìn)行評(píng)價(jià)。

落實(shí)河長(zhǎng)制則要求在水資源保護(hù)、河湖水域岸線(xiàn)管理保護(hù)、水污染防治、水環(huán)境治理、水生態(tài)修復(fù)、執(zhí)法監(jiān)管等六個(gè)方面加強(qiáng)工作力度，并持續(xù)推進(jìn)。

1 赤水河水生態(tài)環(huán)境概況

赤水河是長(zhǎng)江上游南岸較大的一級(jí)支流，發(fā)源于云南省鎮(zhèn)雄縣，沿川黔邊界流至四川省合江縣，與習(xí)水河相匯合后注入長(zhǎng)江。全長(zhǎng)444 km，流域面積18 932.2 km2，涉及云、貴、川3 省的4 個(gè)地級(jí)（13個(gè)縣級(jí)）行政單位。流域地處云貴高原與四川盆地接壤地帶，屬大陸氣候，冬干旱、夏濕熱，最高氣溫39℃，最低氣溫-5℃，年平均氣溫15～20℃，中下游夏季炎熱，冬季溫和。上游高原區(qū)年降水量900～1 000 mm，中下游丘陵區(qū)1 000～1 500mm，降雨多集中在6月至9月，占年降水量的60%左右，冬季雨量稀少，12月至次年1月降水量?jī)H占全年的4%。河流水量主要由降雨形成，洪、枯水位變幅大。赤水河平均流量296m3/s，年平均含沙量0.924 kg/m3。

赤水河流域地質(zhì)、氣候和地形、地貌條件復(fù)雜，形成多樣的植被和土壤類(lèi)型。全流域共有珍稀保護(hù)動(dòng)植物70 余種，其中國(guó)家級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物共有38 種，國(guó)家Ⅰ級(jí)保護(hù)動(dòng)物5 種，Ⅱ級(jí)保護(hù)動(dòng)物27種。赤水河是長(zhǎng)江上游唯一一條干流未建壩的一級(jí)支流，其干流和多數(shù)二級(jí)支流至今仍然保持與長(zhǎng)江的自然連通，因而成為長(zhǎng)江上游特有魚(yú)類(lèi)及多種水生生物的重要棲息地或產(chǎn)卵場(chǎng)。赤水河分布的112種魚(yú)類(lèi)中有15 種為該流域所特有，占流域魚(yú)類(lèi)總數(shù)的13.4%。

2 赤水河貴州省河長(zhǎng)制推行情況

根據(jù)《貴州省全面推行河長(zhǎng)制總體工作方案》要求，赤水河流域流經(jīng)的畢節(jié)市和遵義市分別出臺(tái)了《畢節(jié)市全面推行河長(zhǎng)制總體工作方案》和《遵義市全面推行河長(zhǎng)制總體工作方案》，明確了省、市、縣（區(qū)）、鄉(xiāng)、村五級(jí)河長(zhǎng)，設(shè)置了河長(zhǎng)制辦公室。部分縣市還聘請(qǐng)了“四員”，即河道保潔巡視監(jiān)管員、農(nóng)村生活垃圾保潔員、護(hù)林管理員和道路保潔員，建立了“眾長(zhǎng)+四員”的治理模式，除了河長(zhǎng)外，還設(shè)立了渠長(zhǎng)、井長(zhǎng)、溪長(zhǎng)等。

3 赤水河河長(zhǎng)制水生態(tài)環(huán)境評(píng)估指標(biāo)篩選

推行河長(zhǎng)制的六大任務(wù)中，水環(huán)境治理和水生態(tài)修復(fù)在赤水河流域尤為重要。根據(jù)河長(zhǎng)制要求，河流水環(huán)境治理重點(diǎn)關(guān)注河流水質(zhì)、水量情況，水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)情況，水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)情況，黑臭水體及劣Ⅴ類(lèi)水體分布與范圍，河流水文站點(diǎn)，水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面布設(shè)和水質(zhì)、水量監(jiān)測(cè)頻次情況等；河流水生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)關(guān)注河道生態(tài)流量情況，河流水系連通性情況、河流流域內(nèi)水土保持情況、水生生物多樣性情況、自然保護(hù)區(qū)、江河源區(qū)生態(tài)保護(hù)情況等。

根據(jù)上述要求，綜合分析國(guó)內(nèi)外河流健康評(píng)估指標(biāo)[1，5，6，9，10]，并結(jié)合赤水河河長(zhǎng)制推行的實(shí)際情況和要求，將赤水河河長(zhǎng)制水生態(tài)環(huán)境評(píng)估指標(biāo)體系設(shè)計(jì)為遞階層次結(jié)構(gòu)，分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層[11]。目標(biāo)層是對(duì)河流總體水平的高度概括，赤水河定義為河流健康。準(zhǔn)則層是從不同的側(cè)面反應(yīng)河流生態(tài)環(huán)境狀況的屬性和水平，在赤水河中設(shè)計(jì)水文水資源、水質(zhì)、河流物理結(jié)構(gòu)、水生生物、環(huán)境管理等5 個(gè)準(zhǔn)則層[5]；指標(biāo)層是在準(zhǔn)則層選擇若干指標(biāo)所組成，選取定量定性指標(biāo)直接反應(yīng)河流健康狀況，以定量為主，定性為輔。

（1）水文水資源指標(biāo)

一般河流健康評(píng)估指標(biāo)體系中，水文水資源指標(biāo)包括流量大小、流量變異程度、流量脈沖大小等指標(biāo)[12]。關(guān)于水生態(tài)修復(fù)方面，河長(zhǎng)制“一河一策”方案編制指南中，要求評(píng)估河流的生態(tài)流量，而生態(tài)流量不僅包括流量大小，還包括流量發(fā)生的頻率、持續(xù)時(shí)間、發(fā)生時(shí)間和變化率等參數(shù)。

同時(shí)，赤水河特有魚(yú)類(lèi)種類(lèi)較多，魚(yú)類(lèi)繁殖對(duì)流量大小、流量脈沖發(fā)生時(shí)間、頻率等有一定要求。因此，建議赤水河水文水資源方面的評(píng)估指標(biāo)為生態(tài)流量保障率，而生態(tài)流量保障率在計(jì)算過(guò)程中，需考慮流量大小，流量的發(fā)生頻率、持續(xù)時(shí)間、發(fā)生時(shí)間和變化率等5個(gè)具體參數(shù)。

（2）水質(zhì)指標(biāo)

一般河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)中的水質(zhì)指標(biāo)包括水溫、溶解氧（DO）、化學(xué)需氧量（COD）、五日生化需氧量（BOD5）、氨氮（NH3-N）、總磷（TP）、總氮（TN）等[13]。赤水河流域造酒業(yè)發(fā)達(dá)，對(duì)河流水質(zhì)有一定的影響，按照《發(fā)酵酒精和白酒工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)（GB27631-2011）》，對(duì)污水排放的PH、色度、懸浮物、五日生化需氧量、化學(xué)需氧量、氨氮、總氮、總磷等污染物指標(biāo)有嚴(yán)格限制。而赤水河河長(zhǎng)制對(duì)水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率、飲用水水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)率有要求。因此，建議赤水河水生態(tài)環(huán)境評(píng)估水質(zhì)指標(biāo)為懸浮物、五日生化需氧量、化學(xué)需氧量、氨氮、總氮、總磷、水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率、飲用水水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)率8個(gè)指標(biāo)。

（3）河流物理結(jié)構(gòu)指標(biāo)

一般河流物理結(jié)構(gòu)特征包括岸坡的穩(wěn)定性、河道地形、底質(zhì)類(lèi)型、粒徑、垂向透水性等[13]。赤水河流域大部分屬于天然河道，地形、底質(zhì)、岸坡等參數(shù)不會(huì)有較大變化（城市河段除外）。而河長(zhǎng)制水生態(tài)修復(fù)中關(guān)于河流物理結(jié)構(gòu)方面對(duì)沿岸水土流失和河流連通性具有一定要求。因此，建議赤水河河流物理結(jié)構(gòu)指標(biāo)列入河岸帶水土流失率、河流縱向連通性2 項(xiàng)指標(biāo)。河流縱向連通性對(duì)赤水河至關(guān)重要，也是赤水河目前能作為長(zhǎng)江上游珍稀特有魚(yú)類(lèi)棲息地替代場(chǎng)所的重要理由。

（4）水生生生物指標(biāo)

生物指標(biāo)涵蓋了個(gè)體、種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)等多個(gè)層次。一般河流健康評(píng)估中水生生物指標(biāo)包括浮游植物的SHANNON-WEAVER 多樣性指數(shù)（H）、浮游動(dòng)物的MARGALEF 多樣性指數(shù)（D）、底棲動(dòng)物完整性指數(shù)（B-IBI）及魚(yú)類(lèi)完整性指數(shù)（F-IBI）。

鑒于赤水河是長(zhǎng)江流域重要的魚(yú)類(lèi)棲息地和生境替代場(chǎng)所，特有魚(yú)類(lèi)種類(lèi)繁多，故河長(zhǎng)制水生態(tài)修復(fù)的重點(diǎn)是修復(fù)魚(yú)類(lèi)棲息地。因此，河長(zhǎng)制水生態(tài)環(huán)境評(píng)估指標(biāo)除浮游植物、浮游動(dòng)物、底棲動(dòng)物外，還應(yīng)包括特有魚(yú)類(lèi)相關(guān)的指標(biāo)，如特有魚(yú)類(lèi)CPUE（單位捕撈努力量漁獲量）等指標(biāo)。

（5）環(huán)境管理指標(biāo)

傳統(tǒng)的河流生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)一般用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能指標(biāo)來(lái)體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)功能的變化，但根據(jù)河長(zhǎng)制的要求，河流生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)控能力情況和保護(hù)區(qū)、水源地等敏感區(qū)的保護(hù)措施及其實(shí)施情況等環(huán)境管理要素，將會(huì)是未來(lái)評(píng)價(jià)河長(zhǎng)制實(shí)施效果的重要方面。從赤水河實(shí)際情況來(lái)看，自然資源稟賦較好，生態(tài)環(huán)境的變化主要取決于人為活動(dòng)的影響。因此，建議將單位流域面積水文站數(shù)量、單位河長(zhǎng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)量、保護(hù)區(qū)面積占流域面積比例等作為赤水河環(huán)境管理效果的評(píng)估指標(biāo)。本文建議的赤水河河長(zhǎng)制水生態(tài)環(huán)境評(píng)估指標(biāo)體系如表1所示。

4 各類(lèi)指標(biāo)的生態(tài)學(xué)意義

（1）水文水資源指標(biāo)

水文情勢(shì)是河流生物群落重要的生境條件之一，特定的河流生物群落的生物構(gòu)成和生物過(guò)程與特定的水文情勢(shì)具有明顯的相關(guān)性。年周期性的水文情勢(shì)變化與相關(guān)物種的生理學(xué)需求密切相關(guān)[1]，如赤水河分布的長(zhǎng)江特有魚(yú)類(lèi)繁殖等特殊生活史階段需要特定生態(tài)流量（含流量、發(fā)生時(shí)間、持續(xù)時(shí)間、頻率和變化率）。

其次，流量脈沖還可以將河流灘地與河道聯(lián)系起來(lái)，促進(jìn)水生物種與陸生物種間的能量交換和物質(zhì)循環(huán)，完善河道內(nèi)食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

（2）水質(zhì)指標(biāo)

水質(zhì)反映著水體的物理、化學(xué)特性及其組成的狀況，任何生物生存都要在一定的物理、化學(xué)要素范圍之內(nèi)。水質(zhì)指標(biāo)可以客觀(guān)評(píng)價(jià)生物生存的基本環(huán)境要素的水平（如水體溫度、溶解氧、濁度等）及總氮、總磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量。同時(shí)，也可反映農(nóng)藥、重金屬等對(duì)生物生存有害的有機(jī)、無(wú)機(jī)污染物的含量和水平，對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)也有重大影響。

表1 赤水河河長(zhǎng)制水生態(tài)環(huán)境評(píng)估指標(biāo)體系

（3）河流物理結(jié)構(gòu)指標(biāo)

河流物理結(jié)構(gòu)可理解為基于河流地貌學(xué)的形態(tài)特征等指標(biāo)。許多研究表明，在河流水質(zhì)和流量不變的條件下，生物群落多樣性與生境的空間異質(zhì)性存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。同時(shí)，良好的物理結(jié)構(gòu)特征也可以有效建立河道內(nèi)與河岸帶之間的物理聯(lián)系，為河流提供必要的物質(zhì)能量。

（4）水生生物指標(biāo)

水生生物是河流生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境狀態(tài)的最終體驗(yàn)者，同時(shí)也是河流生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境指示者，通過(guò)生物群落結(jié)構(gòu)的變化，能夠反映生態(tài)系統(tǒng)中某個(gè)環(huán)境要素或整體環(huán)境狀態(tài)的變化情況。水生生物越來(lái)越多地被應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境的評(píng)價(jià)工作中。

（5）環(huán)境管理指標(biāo)

環(huán)境管理主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，為生態(tài)系統(tǒng)治理和修復(fù)提供技術(shù)數(shù)據(jù)，如水文數(shù)據(jù)、水質(zhì)數(shù)據(jù)和水生生物數(shù)據(jù)等，它是生態(tài)環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)。二是針對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)問(wèn)題的河段或方面，采取必要的修復(fù)治理和保護(hù)措施，使生態(tài)系統(tǒng)逐漸回歸到正常狀態(tài)，對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)而言，人為的修復(fù)措施一定程度上緩解了日趨嚴(yán)重的開(kāi)發(fā)利用與保護(hù)之間的矛盾。

赤水河不僅是長(zhǎng)江上游重要的魚(yú)類(lèi)棲息地，也是長(zhǎng)江上游重要的生態(tài)屏障。水生態(tài)環(huán)境恢復(fù)效果的評(píng)估將會(huì)是河長(zhǎng)制下階段的工作重點(diǎn)，本文提出的評(píng)估指標(biāo)體系既結(jié)合了目前國(guó)內(nèi)外河流健康評(píng)估的指標(biāo)，也結(jié)合了赤水河河長(zhǎng)制的最新要求，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。但關(guān)鍵問(wèn)題在于各指標(biāo)的落地實(shí)施和具體操作，部分指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)仍需要長(zhǎng)期不懈的努力。若赤水河流域各級(jí)河長(zhǎng)嚴(yán)格執(zhí)行河長(zhǎng)制各項(xiàng)要求，按照水生態(tài)環(huán)境方面的評(píng)估指標(biāo)開(kāi)展相關(guān)工作，則赤水河流域“水清、河暢、岸綠、景美”的目標(biāo)定會(huì)盡早實(shí)現(xiàn)。