黑石河流域水生態(tài)健康狀態(tài)分析

中圖分類號(hào) X826；X52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1007-7731（2025）13-0035-05

DOI號(hào) 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.13.009

Analysisof thewaterecological healthstatusoftheHeishiRiverBasin

YANG Botian ZHANG Zhiyuan WANG Xiongyan CHEN Jiao （Sichuan Water Conservancy Innovation and Development Research Institute，Sichuan Water Conservancy Vocational College， Chengdu 61oooo， China）

AbstractTo understand the survival environment of aquatic organisms and the overall health status within the Heishui River Basin，6 sampling points （ C₁ to C₆ ）were set up.In October 2O23，indicators such as the physical and chemical propertiesof water，phytoplankton，macrozoobenthos，and fish conservationindex inthe basin were investigated，and a comprehensive evaluationof the water qualitystatus wasconducted.Theresults showed that，in accordance with the Surface Water Environmental Quality Standards，the water quality standard in the Heishi River Basin was set at class II，with a score of 9O.The total average density of phytoplankton was 34.11×10⁴ ind./L，with sampling sites C₆ having the lowest density at 4.08×104 ind./L and C₄ the highest at 92.91×1 0⁴ ind A ， averaging a score of87.The mean Biological Integrity（BIBI）Index for macroinvertebrates was1.21 resulting in an8O point score. Sampling sites C₄ and had BIscores of 6.54 and 6.62 respectively，indicating light pollution and moderately polution， while the rest were classifiedasclean water sections.The conservation index for fish populations reached 80% ， reflecting a partlychange in fish resources population structure within the water body.Overall，the water ecological health status of the Heishi River Basin is good.

Keywordsriver health assessment; Heishi River Basin; aquatic organisms; water quality analysis

河流作為水生生態(tài)系統(tǒng)的核心構(gòu)成要素，其健康狀態(tài)對(duì)于維持整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定至關(guān)重要[]開展科學(xué)、精準(zhǔn)的河流生態(tài)環(huán)境評(píng)估，是衡量流域生態(tài)系統(tǒng)健康水平的基礎(chǔ)[2-4]。早期針對(duì)河流生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)研究主要聚焦水質(zhì)理化參數(shù)的分析，其研究存在局限性，難以全面反映河流健康狀況[5-6。近年來，相關(guān)學(xué)者針對(duì)不同河流流域生態(tài)健康狀況開展了試點(diǎn)評(píng)估工作。例如，李強(qiáng)結(jié)合遼寧海城市生態(tài)環(huán)境及人文特點(diǎn)，對(duì)其渾河段的河流健康程度進(jìn)行了評(píng)價(jià)；王朋沖等從水文水資源、物理結(jié)構(gòu)、水質(zhì)、生物、社會(huì)服務(wù)功能5個(gè)方面評(píng)價(jià)了海螺河的生態(tài)健康程度；王靜靜等通過評(píng)價(jià)魚類的完整性指數(shù)來反映部分中小河流的健康狀況；劉奇等°基于河流健康的相關(guān)研究，總結(jié)了常用的河流健康評(píng)價(jià)方法；楊曉燕等將綜合多指標(biāo)評(píng)價(jià)法應(yīng)用到河流健康評(píng)價(jià)當(dāng)中。黑石河是西河的一級(jí)支流，對(duì)流經(jīng)地區(qū)生態(tài)文明建設(shè)具有重要意義。目前暫未有針對(duì)黑石河流域水體健康評(píng)價(jià)的相關(guān)研究。為此，本研究采用《河湖健康評(píng)價(jià)指南（試行）》中的評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)該河流域水質(zhì)狀況進(jìn)行綜合分析，為科學(xué)評(píng)估該水域水生生物生存環(huán)境及河流整體健康水平提供參考。

1材料與方法

1.1 采樣地點(diǎn)與采樣時(shí)間

根據(jù)流域?qū)嶋H情況設(shè)置6個(gè)采樣點(diǎn)。其中采樣點(diǎn) C₁～C₂ 位于流域上游，此區(qū)域人類活動(dòng)較少; C₃～ C₄ 位于流域中游，穿過城區(qū)，人類活動(dòng)頻繁； C₅～C₆ 位于流域下游，黑石河濕地公園附近。采樣時(shí)間為2023年10月24日。

1.2水質(zhì)評(píng)估

以SL219—2013《水環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范》作為參考標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)水體樣本進(jìn)行精確布點(diǎn)，確立恰當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè)頻次，并細(xì)致記錄各項(xiàng)數(shù)據(jù)。水質(zhì)評(píng)估嚴(yán)格依照GB3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分具體參照表1。

1.3浮游植物密度

參照SC/T9402—2010《淡水浮游生物調(diào)查技術(shù)規(guī)范》12]，采用25#浮游生物采集網(wǎng)收集樣本，每次采集量為 50L 。樣本采用 1.5% 魯哥試劑固定，以確保其穩(wěn)定性。浮游植物的鑒別和計(jì)數(shù)工作借助光學(xué)顯微鏡完成，以確保結(jié)果的精確性。通過查閱文獻(xiàn)資料，黑石河流域可供參考的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)較少，因此，在本次采樣分析中，采用直接評(píng)判賦分法進(jìn)行評(píng)分。浮游植物密度的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參照表2。

1.4大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物生物完整性

采用篩孔徑 420μm 的索伯網(wǎng)，在 900cm² 的采樣面積內(nèi)收集大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物樣本。通過200μm 網(wǎng)眼的紗網(wǎng)對(duì)樣本進(jìn)行徹底清洗，隨后在解剖盤中挑選出大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物，并將其置人盛有 10% 福爾馬林溶液的 50mL 塑料標(biāo)本瓶中，以確保其得到妥善保存。借助解剖鏡對(duì)采集的底棲動(dòng)物進(jìn)行分類鑒定與數(shù)量統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而計(jì)算出大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物的密度（單位：個(gè) ?/m² ）。

通過對(duì)比參考點(diǎn)與受損點(diǎn)的大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物生存狀況對(duì)大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物生物完整性指數(shù)（BIBI）進(jìn)行評(píng)定[13-14]。該評(píng)定工作依據(jù)不同河流或湖泊所屬的水生態(tài)區(qū)域進(jìn)行。參照BIBI的最佳期望值，采用公式（1）來計(jì)算出BIBI指標(biāo)的評(píng)分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表3。

BIBIS（%）=BIBIO/BIBIE×100

式（1）中，BIBIS為精準(zhǔn)賦分，評(píng)估河湖大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物生物完整性指數(shù)；BIBIO為精確檢測(cè)，量化河湖大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物生物完整性指數(shù)；BIBIE為理想標(biāo)桿，指水生態(tài)分區(qū)內(nèi)河湖大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物生物完整性指數(shù)的最佳期望值。

1.5 魚類保有指數(shù)

對(duì)比分析現(xiàn)存的魚類種類與文獻(xiàn)資料或?qū)嵉乜疾煊涗浀聂~類種類之間的差異。通過公式（2）進(jìn)行計(jì)算分析，具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表4。針對(duì)一些缺乏歷史魚類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的水域，通過咨詢專業(yè)人士等途徑來確認(rèn)魚類種類。本次調(diào)查的魚類種類不包括引入的物種，魚類的調(diào)查與監(jiān)測(cè)依據(jù)SL167—2014《水庫(kù)漁業(yè)資源調(diào)查規(guī)范》等既定的魚類調(diào)查技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。

FOEI（%）=FO/FE×100

式（2）中，F(xiàn)OEI為魚類保有指數(shù)（單位： % ）;FO為評(píng)價(jià)河湖生物調(diào)查獲得的魚類種類數(shù)據(jù)（剔除外來物種）（單位：種）；FE為1980s以前評(píng)價(jià)河湖的魚類種類數(shù)量（單位：種）。

1.6BI指數(shù)分析法

作為一種水質(zhì)評(píng)估手段，BI指數(shù)分析法依據(jù)各類底棲無(wú)脊椎動(dòng)物耐污值間的顯著差異，通過耐污值的計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)水體質(zhì)量的精準(zhǔn)評(píng)判。其計(jì)算如式（3）。

式（3）中，BI特指底棲無(wú)脊椎動(dòng)物的生物完整性指數(shù)； n_i 代表第 i 種分類單元中的個(gè)體數(shù)量（單位：個(gè)）； t_i 則對(duì)應(yīng)第 i 種分類單元的耐污能力值； N 為各監(jiān)測(cè)點(diǎn)底棲無(wú)脊椎動(dòng)物個(gè)體數(shù)的總和（單位：個(gè)）； n 為各監(jiān)測(cè)點(diǎn)所涵蓋的底棲動(dòng)物物種總分類單元數(shù)（單位：個(gè)）。水質(zhì)狀況評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)詳見表 5^[15]

1.7 水質(zhì)綜合評(píng)分

根據(jù)水利部門公布的河湖健康狀況評(píng)定文件，河湖健康程度劃分為5個(gè)等級(jí)：I類河湖（非常健康）、I類河湖（健康）Ⅲ類河湖（亞健康）V類河湖（不健康）及V類河湖（惡劣）。詳細(xì)分類標(biāo)準(zhǔn)參考表6。

2 結(jié)果與分析

2.1水體理化指標(biāo)及水質(zhì)評(píng)價(jià)

黑石河流域6個(gè)采樣點(diǎn)的水體理化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見表7。其中，水溫 ??pH 、溶解氧以及溶解性總固體（TDS）4個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，在流域內(nèi)的不同河段展現(xiàn)出較小的變化幅度，其變異系數(shù)維持在 1.68%～ 9.77% 。透明度、化學(xué)需氧量（COD）及總有機(jī)碳（TOC）3個(gè)指標(biāo)在各采樣點(diǎn)之間則表現(xiàn)出明顯的差異，變異系數(shù)在 13.45%～20.79% ，表明這些指標(biāo)在空間分布上變化較大。根據(jù)GB3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的嚴(yán)格界定，該水體采樣點(diǎn)水質(zhì)參數(shù)均達(dá)到了國(guó)家Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，表明其水體質(zhì)量?jī)?yōu)良。參考表1數(shù)據(jù)，得知該水體的水質(zhì)賦分達(dá)90分，進(jìn)一步印證了其優(yōu)質(zhì)的水生態(tài)環(huán)境狀況。

2.2 浮游植物密度

黑石河流域浮游植物的平均密度為 34.11× 10⁴ ind./L，其中采樣點(diǎn) C₆ 的浮游植物密度最低，為4.08×10⁴ ind./L， C₄ 最高，為 92.91×10⁴ ind./L，差異較明顯（表8）。根據(jù)表2得出，該流域 C₄ 與 C₅ 采樣點(diǎn)賦分值為60分，其余采樣點(diǎn)均為100分，平均87分。

2.3大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物生物完整性評(píng)價(jià)指標(biāo)

經(jīng)計(jì)算，黑石河流域各采樣點(diǎn)的大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物生物完整性指數(shù)平均值為1.21（表9）。根據(jù)大型無(wú)脊椎動(dòng)物生物完整性指數(shù)賦分標(biāo)準(zhǔn)（表3），賦分80分。

2.4魚類保有指數(shù)

依據(jù)《四川魚類志》16及近期針對(duì)岷江流域魚類多樣性的調(diào)查研究成果[7]，以及現(xiàn)場(chǎng)走訪與調(diào)查，獲得了黑石河流域魚類種類的詳細(xì)數(shù)據(jù)（表10）?？梢钥闯?，該流域的魚類保有指數(shù)為 80% ，據(jù)此對(duì)其進(jìn)行評(píng)分，賦分60分。

2.5底棲無(wú)脊椎動(dòng)物BI指數(shù)

黑石河流域各采樣點(diǎn)底棲動(dòng)物的BI指數(shù)如表11所示。其中， C₄ 與 C₅ 采樣點(diǎn)BI指數(shù)分別為6.54和6.62，按照表5評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，C4、C5采樣點(diǎn)河段分別為輕污染、中度污染，其余各采樣點(diǎn)BI指數(shù)均低于5.5，屬于清潔河段。

2.6水體綜合評(píng)價(jià)

黑石河流域水體健康指標(biāo)評(píng)分如圖1所示。該流域水體質(zhì)量評(píng)分達(dá)90分，水質(zhì)優(yōu)質(zhì)；浮游植物的生長(zhǎng)狀況評(píng)分為87分，生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)良好；大型底棲動(dòng)物的生物完整性指數(shù)評(píng)分為80分，表明其生態(tài)完整性保持得相對(duì)完好；魚類保有指數(shù)評(píng)分為60分，反映出其魚類資源有所欠缺。綜合上述指標(biāo)，黑石河流域的水體綜合評(píng)分為79.25分，根據(jù)表5劃分標(biāo)準(zhǔn)，該水體屬于Ⅱ類河湖，水質(zhì)健康狀況良好。

3結(jié)論與討論

黑石河流域浮游植物資源調(diào)查結(jié)果顯示，硅藻的種類多、密度大且生物量顯著，構(gòu)成了該地區(qū)河流中浮游植物群落的一大典型特征。硅藻屬于耐低溫藻類[18]，該藻類占優(yōu)勢(shì)與野外采樣時(shí)間節(jié)點(diǎn)黑石河流域水溫及水流湍急程度有一定的關(guān)系[7]。該流域浮游植物中曲殼藻科優(yōu)勢(shì)度較高。曲殼藻科一般生長(zhǎng)在無(wú)污染的河流和湖泊中，常附著在河流、湖泊底部巖石和植物上，是清潔水、輕度污染水源的重要指示植物之—[19]。

底棲動(dòng)物生境條件狀況主要影響其群落結(jié)構(gòu)組成，棲息生境不同其群落結(jié)構(gòu)特征也會(huì)有所不同。本次調(diào)查結(jié)果顯示， C₄ 與 C₅ 采樣點(diǎn)底棲動(dòng)物的BI指數(shù)分別為6.54和6.62，按照表5評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，該采樣點(diǎn)河段分別為輕度污染、中度污染，其余各采樣點(diǎn)的BI指數(shù)均低于5.5，屬于清潔河段。黑石河流域上游采集到的底棲動(dòng)物種類多為耐污能力較差的種類，而中下游區(qū)域底棲動(dòng)物以耐污性較強(qiáng)的田螺科和搖蚊科幼蟲為主，這些種類在底棲動(dòng)物群落中的生物量占比較高。黑石河上游，由于水流迅猛，河床坡度較大，并且缺乏可供底棲動(dòng)物附著的大型障礙物，使得底棲動(dòng)物的生物量相對(duì)較低；相較之下，中游河段的水流速度較為平緩，水體中有機(jī)碎屑含量多，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，使得底棲動(dòng)物的生物量逐步增加；下游河段，人口相對(duì)密集，存在外源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，且流速緩慢，底棲動(dòng)物生物量最高[20?？梢?，黑石河流域底棲動(dòng)物群落存在較為明顯的空間分布差異。魚類保有率維持在 80% ，相應(yīng)的評(píng)分為60分，反映出該水體魚類資源出現(xiàn)一定程度的減少趨勢(shì)，需通過人工增殖放流、防正無(wú)序開發(fā)、禁止私自捕魚、釣魚等保護(hù)措施恢復(fù)物種種類。

綜上，通過分析黑石河流域6個(gè)采樣點(diǎn)的水體理化性質(zhì)和生物等指標(biāo)，該流域上游地區(qū)居民較少，主要從事小面積農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對(duì)流域水體污染較少，藻類生長(zhǎng)較好，底棲動(dòng)物多為喜潔凈水體動(dòng)物，水環(huán)境狀況良好；中下游區(qū)域人口密度較高，外源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入較多，水體營(yíng)養(yǎng)鹽含量較高，導(dǎo)致浮游生物與底棲動(dòng)物資源量較高，且耐污能力較強(qiáng)的底棲動(dòng)物占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種。綜合各類指標(biāo)，黑石河流域水體綜合賦分79.25分，符合Ⅱ類河湖水體標(biāo)準(zhǔn)。

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（責(zé)任編輯：何艷）