河流健康概念及診斷方法辨析

趙 靜

（江蘇省工程咨詢中心有限公司 江蘇 南京 210003）

引言

水域生態受人為干擾所帶來的健康問題已受到全球廣泛關注，河流生態系統尤其突出，因而對河流生態的修復技術和可持續的管控模式進行研究愈加受到人們的重視[1]。目前，國內外雖已逐漸開展了一些河流的整治和生態修復的工作，但河流的管理大多還僅局限于“污染物的排放”“總量控制”及“植物修復”等措施上，以致效果并不顯著，究其問題是現有的河道生態管控中還缺乏合適的評估衡量方法。急需發展一種有效的評估技術對河道進行生態管控，判斷河流的“致病”原因，為河道的生態管控工作提供技術支撐，促進河道生態狀態向健康方向前行[2]。因此，構建和發展河流健康的評估技術和診斷模式，以此為依據判斷河流所患何種“疾病”以及“患病”的主要原因，并在此基礎上提出具體的治療方案和恢復措施，對河流的管理有著重要的理論與實際意義。本文在對河流健康的概念與內涵進行分析的基礎上，詳細闡述河流健康診斷的內容和方法，以期為河流健康研究與管理提供一定參考。

1 河流健康的概念

國內外研究者或機構團體等對河流健康的概念和內涵的剖析研究，至今已比較成熟，但理解仍較為多元，詳見表1。國外認同的河流健康大多只考慮河流生態系統的完整性，而國內比較認同的河流健康不僅考慮河流生態系統的完整性，還考慮了人類價值取向（公眾、社會等對河流生態的評價），認識的分歧主要集中在河流健康概念是否應反映河流生態的社會價值以及對人類的服務功能[3]。

表1 國內外對河流健康的定義

2 河流健康評估指標及方法

20 世紀80 年代以來，河流健康評估這一領域得到蓬勃發展，產生了許多各具特點的評估技術。就評價原理而言，大體可劃分為預測模型與綜合評估法2 類。其中，預測模型法評估河流健康，主要通過把某一特定研究區域真實的生物構成和在無擾動情形下該區域可以生長的物種作對比而做出判斷，多用于河流生物監測及評價；綜合評估法主要利用對觀測點的眾多化學、生物及形態等指標與參照點的相應指標進行對照分析并統計分數，累加后的總得分作為評估河流健康的依據。

2.1 預測模型法

目前，國際上預測模型法主要在RIVPACS和AUSRIVAS 法上得到推廣[11][12]，但需遵循一定假設，即將河道在不受人為因素干擾情形下應該保有的初始生物量與河道真實的生物量作對比，以此比較結果做依據對河道健康的狀態做出評估。然而，該方法有其局限性，即使用單一指示物種（如底棲無脊椎動物）對河流健康進行表征，并假定河流所有改變都能體現在這一指示物種上，故一旦河流健康狀態遭受損毀，這種改變卻未映射到所選物種上，意味著該類方法的計算結果將無法體現河流真實健康狀態。

2.2 綜合評估法

綜合評估法的基本思路是首先確定評價標準，再通過把一系列反映河流健康狀況的特征指標與參照點進行對比分析，最后采用數學模型對分析信息進行全面評判得出評價結果。該類方法在英國、美國等國家得到大范圍的應用，在某種程度上可克服預測模型法的缺陷，能較好的反映出河流的健康狀態，但其評價標準較難確定，指標的選取也帶有一定的主觀性，因此其評估結果不夠精確，且綜合評估指數也在某種程度上遮蓋了單個指標的信息。國外主要河流健康評估方法及指標見表2。

表2 國外主要河流健康評估方法及指標

國內近年來才逐漸在河流健康評估指標與方法、河流生態管理等方面開展相關實證工作。總體而言，國內相關研究工作進展還比較滯后，雖然在河流健康理論搭建及評估指標建立方面都獲得了不錯的成績，但其研究水準還處于較低的層次，河流健康普適性評估指標體系的搭建、評估方法的構建及評估尺度與標準的確定等層面還需進一步改進。國內主要河流健康評估研究實例見表3。

表3 國內主要的河流健康評估研究實例

3 河流健康問題分析相關研究

對河流健康問題進行診斷，目的在于辨別何種因素可導致河道“生病”，從而使河流生態管控方法的實施更具有效性，也可為河道的生態恢復提供有用的信息。影響河流健康的因素主要有2 個方面，一是影響河流狀況的系統內因素，二是影響河流狀況的系統外因素（主要是人類因素）。

目前，現有的關于河流健康問題的分析聚焦在影響河流狀況的系統外因素即人類因素上。楊文慧[19]根據地貌圖片和數字圖片模擬工具提出了一個確定河流的人類干擾因素的方法，主要從土地利用、居民數量與結構、排水管道以及工業與其他點源污染4 個方面了解河流所受的干擾原因，并采用生物指數分析了城市土地利用對美國俄亥俄州3 條河流的干擾，以及在提出生態完整性指數的過程中，認為人類活動對河流的流量機制、棲息地功能、水體的質量、食物來源以及生物間的相互作用5 個方面形成干擾，導致河流出現各種不良反應，詳見圖1。趙彥偉等[20]從城市發展導致的流域植被覆蓋變化、城市化、污染物質排放、水生生物資源過度開采及外來物種入侵等方面對河流生態系統所帶來的干擾與響應表現作了探討；同時，還研究了森林植被、農田利用等變化對河水理化性質影響的因果關系，從而為河流緩沖帶的修復與重建工作提供建議。

圖1 人類干擾對河流生態整體性的影響

結語

隨著人口的快速增長和工業化進程的加快，河流生態遭到了嚴重的損壞，水質惡化、水量減少、生物多樣性銳減等生態環境問題頻繁出現，因此河流健康問題一直備受關注。而對河流健康問題進行診斷與評價，則是有效實施河道環境管控與生態恢復技術的重要依仗。上文在辨析河流健康內涵的基礎上，詳細總結了河流健康診斷的內容與方法，同時明確了河流健康的主要影響因素，從而可為河流的生態健康評價和污染治理提供理論和技術參考。