國內(nèi)外水生態(tài)健康評(píng)價(jià)研究進(jìn)展

曹家樂，張亞輝，張瑾，黃子晏，杜士林，孫福紅

1.環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 中國環(huán)境科學(xué)研究院

2.中國環(huán)境科學(xué)研究院環(huán)境檢測(cè)與實(shí)驗(yàn)中心

3.安徽建筑大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水資源不斷被開發(fā)和利用，同時(shí)產(chǎn)生各種污水排放進(jìn)入水環(huán)境，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，生物多樣性銳減，威脅流域水生態(tài)健康[1-2]。近幾十年來，世界各國開始強(qiáng)調(diào)水生態(tài)保護(hù)，重視評(píng)估水生態(tài)健康狀況。國外在20世紀(jì)70年代就開展了水生態(tài)健康評(píng)價(jià)研究，構(gòu)建了適合本土的評(píng)價(jià)方法，頒布了多項(xiàng)評(píng)價(jià)指南和法律規(guī)范。我國《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》提出“到2030年全國水環(huán)境質(zhì)量總體改善，水生態(tài)系統(tǒng)功能初步恢復(fù)，到本世紀(jì)中葉生態(tài)環(huán)境質(zhì)量全面改善，生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)”的目標(biāo)，實(shí)施了重要河湖生物完整性等水生態(tài)健康評(píng)價(jià)，為我國“十四五”期間河湖水體逐漸由“水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤八鷳B(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)”的水環(huán)境管理目標(biāo)提供了支撐[3]。筆者梳理了國內(nèi)外水生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系的發(fā)展歷程，著重介紹了應(yīng)用廣泛的評(píng)價(jià)體系和方法，并分析其局限性；同時(shí)對(duì)國內(nèi)頒布的水生態(tài)健康相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行總結(jié)，分析我國水生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系的不足，以期為我國水生態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)體系、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)方法提供參考。

1 國外水生態(tài)健康評(píng)價(jià)研究進(jìn)展

1.1 國外水生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系

近幾十年來，水生態(tài)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)逐漸成為水環(huán)境研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。英國、美國、歐盟、澳大利亞等相繼提出標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)方法，在本土開展水生態(tài)評(píng)價(jià)項(xiàng)目[3-5]。如1977年英國開發(fā)了河流無脊椎動(dòng)物預(yù)測(cè)及分類系統(tǒng)（RIVPACS）[5]，于20世紀(jì)90年代建立了河流保護(hù)評(píng)價(jià)系統(tǒng)（SERCON）[5-6]，開展了河流棲息地調(diào)查（RHS）[7]；美國于20世紀(jì)80年代開發(fā)了基于生物完整性指數(shù)（IBI）[8]的快速生物評(píng)價(jià)規(guī)程（RBPs）[9]，開展了國家監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)項(xiàng)目（EMAP）[10]；歐盟于2000年發(fā)布《水框架指令》（WFD）[11]，啟動(dòng)STAR項(xiàng)目（河流分類標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目）[12]和AQEM項(xiàng)目（利用大型底棲動(dòng)物開發(fā)和測(cè)試歐洲河溪生態(tài)質(zhì)量綜合評(píng)估系統(tǒng)的項(xiàng)目）[13-14]；澳大利亞于20世紀(jì)末開發(fā)了基于河流無脊椎動(dòng)物預(yù)測(cè)及分類系統(tǒng)的澳大利亞河流評(píng)價(jià)計(jì)劃（Aus Riv AS）[15]，提出溪流狀況指數(shù)（ISC）[6,15]和流域健康診斷指標(biāo)[15]；韓國于2003年開展了國家水生態(tài)監(jiān)測(cè)計(jì)劃（NAEMP）[16]。國外水生態(tài)健康監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)體系見表1。

表 1 國外水生態(tài)健康監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)體系Table 1 Monitoring and evaluation methods of water ecological health abroad

1.2 典型的水生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系

1.2.1 預(yù)測(cè)模型法

英國RIVPACS[5]和澳大利亞Aus Riv AS[15]是水生態(tài)健康評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)模型的代表。RIVPACS 是由英國淡水生態(tài)研究所（IFE）提出的[3,5]，迄今為止，模型的開發(fā)經(jīng)歷了多個(gè)版本更新，不斷完善參照點(diǎn)位的類型和覆蓋面，第三版基本包含了英國主要的地質(zhì)地貌類型。隨著開發(fā)的深入，RIVPACS還將酸性水指示群落（AWIC）、用于流體評(píng)估的水棲無脊椎動(dòng)物指數(shù)（LIFE）、沉積物敏感無脊椎動(dòng)物比例（PSI）、德國溪流動(dòng)物群指數(shù)(GSGI)、群落保護(hù)指數(shù)（CCI）、相互校準(zhǔn)通用度量指標(biāo)（ICMI）、有機(jī)污染降解指數(shù)（WHPT）等指標(biāo)納入預(yù)測(cè)系統(tǒng)[5,17]。澳大利亞針對(duì)每個(gè)流域的大型底棲動(dòng)物群和環(huán)境條件，在RIVPACS模型的基礎(chǔ)上衍生出Aus Riv AS，提高了整體預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，同時(shí)也更適應(yīng)澳大利亞河流的特點(diǎn)。Niemi等[18-19]采用RIVPACS預(yù)測(cè)模型法，對(duì)比了未受人為干擾或干擾較小點(diǎn)位的預(yù)期動(dòng)物群（E）和受損點(diǎn)位的實(shí)際觀察動(dòng)物群（O），預(yù)測(cè)結(jié)果證明了RIVPACS模型方法的有效性和適用的廣泛性。2種預(yù)測(cè)模型評(píng)價(jià)方法局限性在于用底棲無脊椎動(dòng)物來評(píng)價(jià)流域，生物指標(biāo)較為單一，而且建立模型比較困難，評(píng)價(jià)結(jié)果不明了。Marchant等[20]對(duì)維多利亞境內(nèi)河流進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，發(fā)現(xiàn)地理梯度、大型植物梯度等環(huán)境特征會(huì)增加預(yù)測(cè)模型建立的難度，構(gòu)建的預(yù)測(cè)模型也不能外推到不同的流域尺度。

1.2.2 生物完整性指數(shù)（IBI）

IBI評(píng)價(jià)由物理、化學(xué)和生物要素構(gòu)成，其中物理要素包括與棲息環(huán)境直接相關(guān)的物理生境參數(shù)，如底質(zhì)類型、棲息生境復(fù)雜性、河岸穩(wěn)定性等；生物要素包括群落組成、豐富度/多樣性、敏感值/耐污值、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)/功能性狀、生物習(xí)性等，其對(duì)群落的選擇更自由，對(duì)生物完整性的表征也更全面。美國快速生物評(píng)價(jià)規(guī)程（RBPs）就是基于IBI來進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)的，為開展河流生物監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)提供經(jīng)濟(jì)實(shí)用的技術(shù)參考[21]。經(jīng)過多年的發(fā)展，IBI已經(jīng)成功應(yīng)用在各國的河流監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)中，并被證明具有一定的適用性[22]。Breine等[23]在評(píng)價(jià)溪流上游河段時(shí)發(fā)現(xiàn)采用魚類完整性指數(shù)（F-IBI）能夠取得有效的評(píng)價(jià)結(jié)果，并且能夠判別點(diǎn)位的受損程度；Baptista等[24]在對(duì)森林間的溪流和淺河進(jìn)行水環(huán)境健康評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)用了基于IBI的大型底棲動(dòng)物完整性指數(shù)（B-IBI），發(fā)現(xiàn)B-IBI應(yīng)用在溪流和淺河是可行的。但I(xiàn)BI也存在一些缺陷，如缺乏對(duì)參照條件自然變化的評(píng)估分析，會(huì)導(dǎo)致大小流域評(píng)價(jià)存在差異，使評(píng)價(jià)精確度不夠高。

1.2.3 WFD評(píng)價(jià)體系

WFD評(píng)價(jià)體系對(duì)水生態(tài)健康的評(píng)價(jià)采用以流域綜合管理為核心的多要素綜合評(píng)價(jià)方法，目的是維持生態(tài)良好、實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用，其注重生態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果，作為水資源運(yùn)行策略是否有效的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[25]。WFD對(duì)水生態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)與評(píng)價(jià)方法提出了要求，內(nèi)容涵蓋水生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)、評(píng)價(jià)方法及監(jiān)測(cè)要求。為了滿足WFD的要求，AQEM項(xiàng)目利用采自8個(gè)國家（德國、意大利、荷蘭、葡萄牙、希臘、瑞典、奧地利、捷克）的大型底棲動(dòng)物數(shù)據(jù)，形成了針對(duì)歐洲國家的多參數(shù)評(píng)價(jià)方法[13-14]；STAR項(xiàng)目納入了另外3個(gè)生物群（大型植物、硅藻、魚類）的數(shù)據(jù)[14]。德國、奧地利參照AQEM/STAR項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，生成了模塊化的特定河流類型評(píng)價(jià)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠識(shí)別不同環(huán)境壓力的影響[26]。WFD局限性在于對(duì)水環(huán)境的監(jiān)測(cè)頻率、時(shí)間、季節(jié)有嚴(yán)格的要求，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量的多少和參照條件的選擇也會(huì)直接影響評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性，而參照條件的選擇十分復(fù)雜，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量也會(huì)因不同國家、不同流域存在差異。 Kelly等[27]發(fā)現(xiàn)，因缺乏水質(zhì)數(shù)據(jù)、參照點(diǎn)數(shù)據(jù)和生物指標(biāo)數(shù)據(jù)，無法應(yīng)用硅藻完整性指數(shù)（D-IBI）和F-IBI進(jìn)行評(píng)價(jià)；Schaumburg等[26]在評(píng)價(jià)河流生態(tài)質(zhì)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)缺乏監(jiān)測(cè)生物數(shù)據(jù)同樣會(huì)導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果不準(zhǔn)確；Petersen等[28]在河流評(píng)價(jià)中也發(fā)現(xiàn)生物參照點(diǎn)位不準(zhǔn)確，導(dǎo)致對(duì)河流生態(tài)質(zhì)量的評(píng)價(jià)過高。

1.3 國外水生態(tài)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

隨著生物指數(shù)在水生態(tài)評(píng)價(jià)中的發(fā)展與應(yīng)用，美國在生物監(jiān)測(cè)體系做了大量研究，制定并修訂了水生生物評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范用于流域生態(tài)評(píng)價(jià)（表2）。1989年，美國國家環(huán)境保護(hù)局(US EPA) 制定了評(píng)價(jià)指南《溪流和河流快速評(píng)估方案——大型底棲動(dòng)物和魚類》，指南中提出了以大型底棲動(dòng)物和魚類作為河流評(píng)價(jià)方案中的指示生物[29]；1995年制定《河流地貌指數(shù)方法》，其側(cè)重河流生態(tài)系統(tǒng)功能的評(píng)估，并將河流濕地的功能分為動(dòng)物棲息地、植物棲息地、生物地理化學(xué)、水文特征4類[30]；1999年頒布《溪流和淺河快速評(píng)估方案——著生藻類、大型底棲動(dòng)物和魚類(第二版) 》，在第一版大型底棲生物和魚類評(píng)價(jià)方案的基礎(chǔ)上增加了著生藻類調(diào)查方案[31]；2000年頒布《棲息地適宜性指數(shù)》，該文件提供了150種棲息地適宜性指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)告[31]；2006年頒布《深水型（不可涉水）河流生物評(píng)價(jià)系統(tǒng)》，提出了1種綜合的采樣方案，適用于不同的棲息地環(huán)境[32]，同年發(fā)布了《大型溪流河流生物評(píng)估的內(nèi)容和方法》，完善了生境評(píng)估和調(diào)查分析，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)分析及評(píng)估提出了更具體的要求[33]，2018—2019年頒布《國家河流和溪流評(píng)估現(xiàn)場(chǎng)操作手冊(cè)（不可涉水）》，提出了河流野外現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)測(cè)量和采樣方法，明確了數(shù)據(jù)采集需要包含的指標(biāo)[34-35]。除了制定生物評(píng)價(jià)文件外，美國還運(yùn)用區(qū)域劃分獲取流域地理數(shù)據(jù)和水文框架，根據(jù)《清潔水法》相關(guān)條例結(jié)合當(dāng)?shù)厣鐣?huì)狀況確定水體用途，采取特定場(chǎng)地參比和區(qū)域參比建立參比狀況，確定生態(tài)功能完整情況下各項(xiàng)生態(tài)指標(biāo)的參考值，用于整個(gè)評(píng)價(jià)體系，并將流域健康評(píng)價(jià)體系納入了水質(zhì)管理的法律和行政框架中，為水質(zhì)改善和生態(tài)恢復(fù)提供了有力支持[36]。

表 2 美國頒布的水生態(tài)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范Table 2 Standards and specifications for water ecological assessment issued by the US

此外，其他國家/地區(qū)也頒布了相關(guān)法律法規(guī)和評(píng)價(jià)指南用以保護(hù)水生態(tài)環(huán)境。1999年歐盟制定了《萊茵河保護(hù)公約》，在萊茵河生態(tài)保護(hù)中將河流、河流沿岸以及與河流有關(guān)的區(qū)域一起考慮，還提出萊茵河水生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的指導(dǎo)思想和措施[37]。英國在河流污染防治方面也做了大量工作，頒布了《水源法案》《水源委員會(huì)法》《河流管理法》《河流污染防治法》《水源管理?xiàng)l例》《水資源法案》《控污法》《水源法》和《泰晤士河保護(hù)法》等法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，其中《水源法》管理控污、防洪、捕魚、娛樂、河流保護(hù)和通航等，涵蓋所有水源使用形式的管理，有效地保護(hù)了當(dāng)?shù)氐乃鷳B(tài)環(huán)境[38]。為了改善最大淡水湖琵琶湖的水生態(tài)，日本于1998年重新制定了《母親湖21世紀(jì)計(jì)劃》，將琵琶湖流域分成7個(gè)小流域，形成以流域?yàn)閱卧?、政府主?dǎo)與全民參與的琵琶湖水生態(tài)綜合管理體系[39-40]。南非于1998年頒布的《河流地貌指數(shù)方法》中，把河流的物理環(huán)境特征與生境構(gòu)成描述為景觀單元、地貌單元、河段、流域4類，提出調(diào)查河流斷面的寬深比、河流形態(tài)和棲息地指數(shù)等，用以評(píng)估河流水生態(tài)狀況[41]。

2 國內(nèi)水生態(tài)健康評(píng)價(jià)研究進(jìn)展與現(xiàn)狀

2.1 國內(nèi)水生態(tài)健康評(píng)價(jià)進(jìn)展

我國水生態(tài)健康評(píng)價(jià)工作相較于發(fā)達(dá)國家起步較晚，主要研究集中在水生態(tài)健康評(píng)價(jià)方法、評(píng)價(jià)體系及評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)理論方面[3]。自19世紀(jì)70年代起，我國學(xué)者開始嘗試將生態(tài)學(xué)方法應(yīng)用于水環(huán)境的監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)中，并對(duì)特定的生物類群以及特定水域做了大量工作[42]，提出了以水生生物、水質(zhì)、棲息地和生態(tài)需求作為四要素的水生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。目前，已經(jīng)開展了重要河湖的水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)，積累了大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，利用大型底棲動(dòng)物、著生藻類、浮游植物、浮游動(dòng)物、魚類、水生維管束植物等水生生物的監(jiān)測(cè)結(jié)果，進(jìn)行了水生態(tài)健康的評(píng)價(jià)。目前我國水生態(tài)健康評(píng)價(jià)方法可分為多參數(shù)法、生物指數(shù)法、多變量法、綜合評(píng)價(jià)法[1]。

2.2 國內(nèi)水生態(tài)健康評(píng)價(jià)方法

2.2.1 多參數(shù)法

多參數(shù)法是以多參數(shù)值建立的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法，該方法將監(jiān)測(cè)點(diǎn)的理化、生物等性狀與參照點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比并賦分，通過得分情況評(píng)價(jià)水生態(tài)健康等級(jí)。其中，IBI作為多參數(shù)法的先驅(qū)，產(chǎn)生了以不同水生生物的群落結(jié)構(gòu)、生物多樣性等多種參數(shù)構(gòu)建的生物完整性指數(shù)。楊蓮芳等[43]采用US EPA的RBPs，利用多參數(shù)法評(píng)價(jià)安徽九華河水質(zhì)；歐陽莉莉等[44]篩選了適用于成都市河流的指標(biāo)，構(gòu)建適合岷江(成都段)的B-IBI，證明了B-IBI用于岷江成都段河流健康評(píng)價(jià)是可行的；盛蕭等[45]在東江河流的健康評(píng)價(jià)中發(fā)現(xiàn)，B-IBI適用于東江流域的水生態(tài)健康評(píng)價(jià)；劉麟菲等[46]對(duì)濟(jì)南市水體進(jìn)行健康評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)用F-IBI和 B-IBI構(gòu)建評(píng)價(jià)體系，驗(yàn)證了評(píng)價(jià)體系的適用性。慕林青等[47]在永定河健康評(píng)價(jià)案例中構(gòu)建B-IBI，發(fā)現(xiàn)構(gòu)建的方法能判別受損水體，評(píng)估河流的健康狀況；孔凡青等[48]構(gòu)建了永定河水生態(tài)B-IBI體系，發(fā)現(xiàn)永定河水體的健康狀況整體較差；劉明典等[49]在長(zhǎng)江中上游的評(píng)價(jià)中建立了F-IBI體系，發(fā)現(xiàn)中上游的魚類及生境狀況不容樂觀，且近6年長(zhǎng)江中上游各監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)的F-IBI呈下降趨勢(shì)。多參數(shù)法包含了生態(tài)系統(tǒng)中的各種結(jié)構(gòu)及功能屬性的變量或參數(shù)[1]，是河流評(píng)價(jià)中應(yīng)用最廣泛的方法，但其參照點(diǎn)的選擇和棲息地狀況會(huì)影響評(píng)價(jià)結(jié)果，評(píng)估結(jié)果也受監(jiān)測(cè)樣本的影響。

2.2.2 生物指數(shù)法

生物指數(shù)是將特定類群的豐度、敏感性和耐受性結(jié)合為單一指數(shù)或記分值[1]，包括以底棲動(dòng)物、浮游動(dòng)物、浮游植物為類群的生物指數(shù)和記分系統(tǒng)。顏京松等[50]采用Chandler記分值、Goodnight指數(shù)、Trent指數(shù)、Shannon指數(shù)等生物指數(shù)及賦分體系評(píng)價(jià)黃河支流水質(zhì)。胡金[51]選用著生藻類和底棲動(dòng)物的生物指數(shù)構(gòu)建了淮河流域水生態(tài)評(píng)價(jià)體系，結(jié)果表明淮河流域水生態(tài)健康狀況一般。多位學(xué)者也采用生物指數(shù)分別對(duì)漓江[52]、松花江[53]、渭河[54]的水生態(tài)健康狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果均能準(zhǔn)確反映河流的真實(shí)健康狀況。目前生物指數(shù)及記分系統(tǒng)比較完善，但由于其是針對(duì)特定類群的指數(shù)方法，評(píng)價(jià)的全面性受到限制，同時(shí)物種間對(duì)環(huán)境特征的敏感性和耐受性各有不同，會(huì)導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果出現(xiàn)差異。

2.2.3 多變量法

多變量法是以生境屬性、人為干擾、物理化學(xué)指標(biāo)等為變量，以理論上無污染的點(diǎn)位為參照，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析來預(yù)測(cè)特定點(diǎn)位的生物群，又稱為預(yù)測(cè)模型法[1]。典型的方法有O/E 模型、RIVPACS和Aus Riv AS。劉祥等[55]在評(píng)價(jià)淮河流域典型河段的案例中應(yīng)用O/E模型和化學(xué)-生物綜合指數(shù)法，構(gòu)建了淮河流域水生態(tài)健康評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)模型，結(jié)果表明淮河水生態(tài)狀況較差，生物多樣性較低。趙江輝等[56]在沂河水生態(tài)健康狀況評(píng)價(jià)中參考其他學(xué)者提出的10項(xiàng)河流健康綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)建立起沂河健康評(píng)價(jià)模型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)沂河水生態(tài)健康等級(jí)處于亞健康，評(píng)價(jià)結(jié)果基本符合實(shí)情。多變量法在眾多研究案例中被證實(shí)為一種有效的水生態(tài)健康評(píng)價(jià)方法[1]，但該方法中無污染點(diǎn)位的選擇十分重要且具有主觀性，容易導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果出現(xiàn)差異。

2.2.4 綜合評(píng)價(jià)法

綜合評(píng)價(jià)法綜合了河流物理、化學(xué)和生物完整性的概念，構(gòu)建的評(píng)價(jià)指標(biāo)包含物理、化學(xué)、生物要素，可完整地表征河流的綜合健康狀況，是水生態(tài)健康評(píng)價(jià)的發(fā)展方向。李海霞等[57]在遼河保護(hù)區(qū)健康評(píng)價(jià)中構(gòu)建由河流自然形態(tài)狀況、水質(zhì)狀況、底質(zhì)狀況、水生生物及生境狀況組成的河流水生態(tài)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，結(jié)果表明遼河保護(hù)區(qū)河流水生態(tài)健康狀況總體為中等。魏春鳳[58]在松花江干流水生態(tài)健康評(píng)價(jià)中構(gòu)建了涵蓋目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層組成的生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。沈玉冰[59]對(duì)遼河流域（遼寧省段）各監(jiān)測(cè)斷面進(jìn)行水質(zhì)和生物樣品的采集，構(gòu)建包括水質(zhì)、營養(yǎng)鹽、著生藻類和大型底棲動(dòng)物四大類的綜合指標(biāo)體系。彭斌等[60]在廣西河流水生態(tài)健康評(píng)價(jià)中，構(gòu)建了包含水生生物、水文、水質(zhì)狀況及河流環(huán)境形態(tài)、環(huán)境結(jié)構(gòu)等指標(biāo)的評(píng)價(jià)體系。孫徐陽等[61]整理香溪河干支流的生物與生境數(shù)據(jù)，構(gòu)建了涵蓋水環(huán)境、水生生物、物理?xiàng)⒌?方面共16項(xiàng)指標(biāo)的水生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系，結(jié)果表明2017年香溪河流域水生態(tài)整體健康水平為良好。張文志[62]在西枝江評(píng)估中從河流外貌特征、水文水質(zhì)、水生生物狀況和社會(huì)功能等方面建立了河流健康評(píng)估體系，評(píng)估結(jié)果顯示西枝江總體健康水平為健康等級(jí)。張杰等[63]構(gòu)建渾太河河流生態(tài)系統(tǒng)完整性(IEI)評(píng)價(jià)體系，其評(píng)價(jià)結(jié)果符合采樣點(diǎn)的實(shí)際狀況。綜合評(píng)價(jià)法的特點(diǎn)在于從生態(tài)整體角度進(jìn)行評(píng)價(jià)，能反映生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)方面，但選取的指標(biāo)對(duì)于外界干擾響應(yīng)的敏感性及其穩(wěn)定性尚需驗(yàn)證。

綜上可知，不同的水生態(tài)健康評(píng)價(jià)方法各具優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也有一定的局限性：多參數(shù)法和生物指數(shù)法可以選擇多種水生生物用以指示河流流域的污染程度及健康狀況，同時(shí)可選的指標(biāo)及指數(shù)較為豐富，但其評(píng)價(jià)結(jié)果受監(jiān)測(cè)樣本的影響，評(píng)價(jià)的全面性受到限制；多變量法以理論上無污染的點(diǎn)位為參照，建立水生態(tài)健康與環(huán)境因子的數(shù)學(xué)模型，對(duì)目標(biāo)區(qū)域的水生態(tài)狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)，缺點(diǎn)是建模復(fù)雜，參照點(diǎn)選取復(fù)雜；綜合評(píng)價(jià)法的特點(diǎn)在于從物理、化學(xué)、生物的角度對(duì)水生態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，能清晰地展示水生態(tài)的健康狀況，但一些指標(biāo)對(duì)人類活動(dòng)干擾的響應(yīng)敏感性及其穩(wěn)定性尚需驗(yàn)證。針對(duì)目前國內(nèi)水生態(tài)健康評(píng)價(jià)的現(xiàn)狀，需進(jìn)一步提出水生生物指數(shù)本土化的評(píng)價(jià)方法，突破水生態(tài)健康評(píng)價(jià)的關(guān)鍵技術(shù)，并解決缺乏技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等問題。

2.3 國內(nèi)水生態(tài)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

隨著我國在水生態(tài)健康評(píng)價(jià)領(lǐng)域研究的積累，國家和地方層面積極編制水生態(tài)健康評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，并將其應(yīng)于在河湖水生態(tài)健康評(píng)價(jià)中。2020年水利部制定了SL/T 793—2020《河湖健康評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》[3]，規(guī)范與制定了河流、湖泊及水庫的評(píng)估指標(biāo)、評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)估方法。此外，遼寧省于2017年發(fā)布DB21/T 2724—2017《遼寧省河湖（庫）健康評(píng)價(jià)導(dǎo)則》[64]，提出從水文水資源、物理結(jié)構(gòu)、水質(zhì)等方面進(jìn)行河湖健康評(píng)價(jià)。同年山東省發(fā)布DB37/T 3081—2017《山東省生態(tài)河道評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》[65]，在水文水資源、生物及環(huán)境方面給出了具體的評(píng)價(jià)方法。2019年江蘇省發(fā)布DB32/T 3674—2019《生態(tài)河湖狀況評(píng)價(jià)規(guī)范》[66]，提出了河湖評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算方法、評(píng)分對(duì)照和評(píng)價(jià)要求。江西省于2021年發(fā)布DB36/T 1404—2021《河湖（水庫）健康評(píng)價(jià)導(dǎo)則》[67]，規(guī)定了河湖健康評(píng)價(jià)的方法和賦分標(biāo)準(zhǔn)。2020年北京市針對(duì)水生生物調(diào)查和水生態(tài)健康評(píng)價(jià)發(fā)布了DB11/T 1721—2020《水生生物調(diào)查技術(shù)規(guī)范》[68]和DB11/T 1722—2020《水生態(tài)健康評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》[69]，分別對(duì)多種動(dòng)植物的監(jiān)測(cè)調(diào)查和幾種類型的水體健康評(píng)價(jià)進(jìn)行了規(guī)定。天津市于2021年發(fā)布的DB12/T 1058—2021《河湖健康評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》[70]在河湖評(píng)價(jià)指標(biāo)、監(jiān)測(cè)方法、評(píng)估賦分等方面進(jìn)行了規(guī)定。蘇州市于2021年發(fā)布DB3205/T 1016—2021《河湖健康評(píng)價(jià)規(guī)范》[71]，提出基于壓力—狀態(tài)—響應(yīng)的河湖健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系用于當(dāng)?shù)氐乃鷳B(tài)評(píng)價(jià)。2020年生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《河流水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)指南》[72]和《湖庫水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)指南》[73]的征求意見稿，分別規(guī)定了河流和湖庫的水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)中監(jiān)測(cè)要素、水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)、生境調(diào)查、水生生物監(jiān)測(cè)、質(zhì)量保證和質(zhì)量控制、水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的相關(guān)指數(shù)和計(jì)算方法，以及水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況的評(píng)價(jià)等級(jí)。我國已經(jīng)發(fā)布的水生態(tài)健康評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范見表3。

表 3 國內(nèi)發(fā)布的水生態(tài)健康評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范Table 3 Standards and specifications for water ecological health assessment issued by China

這些水生態(tài)調(diào)查技術(shù)和水生態(tài)健康評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及導(dǎo)則，逐漸形成適合我國自身環(huán)境和生態(tài)實(shí)際情況的流域生態(tài)評(píng)價(jià)體系，為后續(xù)開展水生態(tài)健康評(píng)估的應(yīng)用研究以及探索性的方法研究提供重要基礎(chǔ)，也為地方管理者決策水生態(tài)治理、生態(tài)修復(fù)和環(huán)境保護(hù)工作提供了支撐。

3 結(jié)論與建議

世界各國逐步建立適合本土的水生態(tài)健康的監(jiān)測(cè)技術(shù)和評(píng)價(jià)方法，這些評(píng)價(jià)方法已納入國家的流域評(píng)價(jià)、監(jiān)測(cè)計(jì)劃和法規(guī)中。目前，我國水生態(tài)健康研究側(cè)重于具體流域的評(píng)價(jià)方面，主要集中在評(píng)價(jià)指標(biāo)、評(píng)價(jià)方法以及尺度范圍3個(gè)層面。我國已經(jīng)發(fā)布了一些國家和地方層面的水生態(tài)調(diào)查及健康評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，積累了不少評(píng)價(jià)案例與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，支撐我國在“十四五”期間對(duì)河湖的水體由“水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤八鷳B(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)”的水環(huán)境管理目標(biāo)。在水生態(tài)健康評(píng)價(jià)技術(shù)方法研究和政策體系支持方面，提出以下建議。

（1）目前我國水生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系中水生生物類群的指標(biāo)體系比較單一，很難反映出流域水生態(tài)健康的綜合狀況。此外，還沒有完全建立科學(xué)完整的水生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系、技術(shù)與方法，如水生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)量化識(shí)別、指標(biāo)對(duì)環(huán)境變化敏感度分析、關(guān)鍵脅迫因子的識(shí)別等。因此，應(yīng)建立不同尺度的區(qū)域水生態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)體系，完善區(qū)域水體的水生態(tài)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)、評(píng)級(jí)體系及規(guī)范，為不同尺度水體的水生態(tài)健康評(píng)估和恢復(fù)提供技術(shù)支撐。

（2）針對(duì)不同水體環(huán)境，尤其是受損嚴(yán)重的水體，需要完善以水生態(tài)健康為目標(biāo)的生態(tài)完整性監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)體系，建立水生態(tài)健康強(qiáng)制性的長(zhǎng)期監(jiān)管政策體系。此外，水生態(tài)完整性的評(píng)價(jià)結(jié)果服務(wù)于河湖的環(huán)境管理和保護(hù)，要結(jié)合流域水體的功能用途等實(shí)際情況對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行解讀，以便環(huán)境管理者根據(jù)區(qū)域水生態(tài)健康的評(píng)價(jià)結(jié)果開展河湖水生態(tài)保護(hù)工作。