區縣尺度下的河流健康狀況綜合評價研究

關鍵詞：河流健康；延慶區；權重化水平；生物因素；對策

前言

“健康”一詞賦予河流生命的意義，也限定了人類開發利用河流的閾值。早期的河流健康強調河流的自然屬性，而后各研究者將社會價值引入河流健康，中國的河流健康是在保持河流的自然、生態與社會服務功能相對均衡、穩定、可持續性狀態下的河流健康。然而人口的激增和社會經濟的快速發展等引起河流基流保障不足、水質惡化、生境脆弱等問題，讓河流“生了病”。因此，“把脈問診”河流，然后“對癥下藥”，也即對河流健康狀況開展評估，從而提出針對性的改善或保持對策非常必要。

河流健康評價方法眾多，依據評價原理分為指示物種法和指標體系法，指標體系法涉及物化、生物、生境等各個要素，能較為全面的反應河流的健康狀況。張祖鵬等建立了太湖流域河流健康綜合評價指標體系。古小超等以大運河（天津段）為例，構建了評價綜合指標體系。國內外研究者對于研究區域的選擇傾向于大流域或省市尺度，而區縣尺度下的河流健康共性探討研究較少。因此指標體系法評估區縣尺度下的河流健康狀況是當下河流健康管理的重要議題，研究以北京市延慶區為例，綜合評估河流健康現狀，以期為延慶區水生態系統健康管理提供依據，也為北京市其他區河流健康的定量綜合評價提供經驗。

1研究區概況

延慶區位于北京西北部生態涵養區，境內分屬永定河、潮白河和北運河三大流域，其中潮白河、永定河流域占全境面積的94.6%。境內主要河流46條，媯水河與白河是兩條重要河流，媯水河是北京母親河永定河的上游之一，白河是流經北京東北部的潮白河的上游。延慶區屬大陸性季風氣候，處于半干旱與半濕潤的過渡連帶，四季分明，冬季干冷、夏季雨熱、春季和秋季天氣多變。2021年年平均氣溫為10.5攝氏度，比上年平均氣溫偏高0.4攝氏度，2021年降水量為604.2毫米，比上年603.8毫米偏多0.4毫米。

為全面掌握延慶區河流健康狀況，研究選擇媯水河及其支流三里河、蔡家河，白河及其支流黑河共5條河流，設置11個點位于2021年、2022年進行實地調查、采樣，采樣及調查點位詳細信息見表1。

2研究方法

2.1評價方法

北京市地方標準《DBII/T 1722-2020水生態健康評價技術規范》適用于北京市本地河流、湖庫等地表水體，該評價方法合理、可行，與北京市實際情況相符，延慶區河流健康狀況評價采用此標準體系，海拔高于100米按山區河流評價，因此延慶區內河流均按山區河流進行評價。評價指標體系包括1項目標層、3項準則層、16項具體指標，各項指標最高為100分，根據現場調研、采樣分析等情況確定指標的具體分值，評價指標體系如表2所示。將水生態健康狀況分為健康（80（含）～100）、亞健康（60（含）～80）和不健康（lt;60）三個等級。健康的水體各要素齊全，生物多樣性好，系統穩定，抗干擾能力強，水量、水質及其他自然條件足以支撐水生態系統的穩定運行。不健康的水體要素不全，生物多樣性差，容易受到外來干擾，水生態系統中處于較高等級的物種缺失，水量、水質及其他自然條件難以支撐水生態系統的穩定運行。

2.2數據調查方法

理化指標每年共監測6次，采用6次算術平均值進行評價，水樣采集、運輸、保存和檢測嚴格按照相關標準規范執行。河流水生生物開展春、夏、秋三次調查，對于同一個樣點的三季調查，在同一地點進行，調查參考北京《DBIl/T1721-2020水生生物調查技術規范》進行。生境指標采用年度數據，1年調查1次。

3結果與分析

3.1各評價要素權重化指標值

各評價指標最高為100分，指標分值只反應指標本身的優劣程度而無法反映指標的重要程度，權重化指標值指評價指標值與相應指標權重的乘積，可綜合反映某項評價要素在各評價河流健康狀況中的重要性。各評價要素的權重化指標值及健康等級劃分見表3。

3.2評價結果分析

延慶區5條河流11個點位的健康狀況評價結果如表4所示。2021年及2022年所有點位的評價結果均為健康，說明生態涵養區延慶的水生態整體狀況良好，水生態環境各要素相對齊全，抗干擾能力也較強。

2021年得分90以下的點位2個，分別是媯水河下游G3和三里河上游S1；2022年得分90以下的3個點位，分別是媯水河下游G3、三里河上游S1和蔡家河下游C2。媯水河下游G3點位水面寬、水也較深、水動力條件較差，導致浮游生物大量繁殖、大型水生植物單一，生物指標得分少，綜合評分較低，且單從生物指標來看，該點位處于不健康狀態。制約三里河上游S1綜合評分較低的是生物和生境兩項要素，三里河上游河段屬人工修整河段，受人類活動干擾，生境和生物兩項要素評分不高，2022年高于2021年是由于新建江水泉濕地，河道水源由媯水河循環引水轉換為江水泉濕地補水，生物要素評分有所提升，而三里河下游S2點位又經三里河濕地公園凈化，水生態健康狀態逐步恢復，評分也較三里河上游S1高。蔡家河下游C2點位2022年綜合評分下降至90分以下，主要是由于生物類要素浮游植物密度大幅升高。

如圖1所示各調查評價點位2021年-2022年健康狀況評分變化情況，由圖1可以看出，2022年較2021年9個點位的評分有不同程度的提升，僅蔡家河2個點位的評分有所下降，上游點位C1受理化指標的影響，下游點位則受生物指標的影響。整體上，延慶區河流健康狀況2022年較2021年更好。

由圖2可以看出，延慶區河流健康評分高低的主要制約條件為生物因素，說明延慶區河流的水生生物多樣性和穩定性普遍存在短板。

3.3改善對策

針對延慶區的河流健康現狀，提出以下保護及改善對策：

（1）優化生物群落結構，抑制浮游植物過度繁殖。部分河段如媯水河和蔡家河，地勢高差小、水面寬，水動力條件不足，浮游植物大量繁殖。一是建議科學調整媯水河谷家營壩體高度，加強水系的連通性，實現媯水河水體交換，促進谷家營和蔡家河下游點位的水體流動。二是輔助浮游植物去除技術，如投放食浮游植物的魚類，放養濾食性魚類控制藍藻過量繁殖是國內外實踐并證明有效的一項措施。鰱魚具有致密的濾食器官，可直接濾食浮游植物。因此可以在蔡家河與媯水河下游投放鰱魚。三是可以利用人工濕地等水生植物修復技術控制藻類過度繁殖，如三里河上游點位，新建成江水泉濕地后，此處的浮游生物出現了顯著降低。

（2）進行近自然修復工程，增加水生植物覆蓋度。在調查的11個點位中，普遍存在水生植物覆蓋度較低的問題，水生植被蓋度在亞健康及不健康隊列的點位高達8個。一是建議適當采取積極的人工修復措施，開展小型水體近自然修復工程，保障河湖緩沖帶植被覆蓋率和連續性，增加水生植物覆蓋率，充分發揮岸邊帶與水生植物的水體凈化功能和水生態穩定功能。二是適當進行水生植物的人工補種。優選延慶區當地優勢水生植物進行人工種植，如眼子菜、菹草、狐尾藻、金魚藻等，種植后密切關注水深變化和生長情況，栽種和養護并重。

（3）建立河流水生態健康評價及預警機制。建立延慶區水生態健康評價及預警機制，進行長期連續的水生態監測評價，并有效銜接水資源與水環境監測數據，為延慶區水生態環境提升提供決策依據。

4結論

選擇生態涵養區延慶區為研究區域，依據《DB11/T 1722-2020水生態健康評價技術規范》，通過現場調研、采樣分析等開展了區縣尺度下河流健康狀況評價，評價指標體系涉及3項準則層，16項具體指標。主要結論如下：一是延慶區連續兩年河流水生態狀況整體良好，潮白河水系好于永定河水系；二是2022年與2021年綜合評分對比顯示，9個點位的綜合評分提高，僅蔡家河上下游2個點位的綜合評分降低，表明延慶區的水生態狀況整體呈逐年向好態勢；三是不同評價要素得分表明，生物因素為制約綜合評分的主要因素，延慶區水生生物多樣性和穩定性有待進一步提升。