当前位置:文档之家› 水生态环境健康评价方法研究

水生态环境健康评价方法研究

International Journal of Ecology 世界生态学, 2019, 8(4), 303-309Published Online November 2019 in Hans. /journal/ijehttps:///10.12677/ije.2019.84040Study on Assessment Method of WaterEcology Environmental HealthYuequn Huang1,2, Qing Zhang1,2, Jieyue Li1,2, Shoukun Huang1,2, Zhiqiang Wu1,2,Shiqi Yang1,21Collaborative Innovation Center for Water Pollution Control and Water Safety in Karst Area, Guilin University of Technology, Guilin Guangxi2Guangxi Key Laboratory of Environmental Pollution Control Theory and Technology, Guilin University ofTechnology, Guilin GuangxiReceived:Oct. 30th, 2019; accepted: Nov. 14th, 2019; published: Nov. 21st, 2019AbstractThe indicators are selected commonly to assess the health of water ecology environment, which can reflect the actual situation during the study period. It is difficult to continuously reflect the changes in the water ecological environment. Water ecological restoration is a long dynamic process. It needs a theoretical technique and method that could reflect the health condition and restoration effect of water ecological environment in real time. Based on reviewing the current assessment methods of water ecological environmental health in recent years, the qualitative and quantitative movement behaviors of fish were proposed, and the indicators of movement behavior and sensitivity water quality of fish were used as water ecological restoration effects of eutrophic water. A set of effective and operability assessment system for water ecological restoration effects was developed. It was more in line with the actual conditions of water ecological environment. It can provide scientific reference for the evaluation of early warning and restoration effects of wa-ter ecological environment.KeywordsWater Ecology Environmental Health, Response Indicators of Fish Behavior, Sensitivity Water Quality Indicators, Real-Time, Evaluation Methods水生态环境健康评价方法研究黄月群1,2,张庆1,2,李洁月1,2,黄寿琨1,2,吴志强1,2,杨诗琪1,21桂林理工大学,岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心,广西桂林2桂林理工大学,广西环境污染控制理论与技术重点实验室,广西桂林黄月群 等收稿日期:2019年10月30日;录用日期:2019年11月14日;发布日期:2019年11月21日摘 要常用水生态健康评价方法选取的评价指标一般反映的是研究期间的实际情况,很难持续反映水生态环境的变化状况。

水生态修复是一个漫长的动态过程,需要一种能够实时反映水生态环境健康状况及修复效果的理论技术和方法。

本文在综述近几年水生态环境健康评价方法的基础上,提出对鱼类运动行为进行定性与量化,并以鱼类运动行为响应指标和鱼类敏感性水质指标作为富营养化水体的水生态修复效果评价指标,制定一套更加符合水生态环境实际情况的、有效的和可操作性强的水生态修复效果评价指标体系,为水生态环境的预警和修复效果评价提供科学参考依据。

关键词水生态环境健康,鱼类运动行为响应指标,鱼类敏感性水质指标,实时,评价方法Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/1. 引言水生态环境健康评价方法除了通过对水域的水质进行监测外,还可利用对水生生物的生理、行为响应的监测来对水环境污染状况进行监测和评价。

水生态修复是一个漫长的动态过程,常用的水生态环境健康状况评价方法是根据水体水质指标情况进行的综合评价。

一般情况下,研究所选取的评价指标反映的是研究期间的实际情况,很难持续反映水体生态环境的真实状况,因此能够实时反映水生态环境健康状况及修复效果的理论技术和方法研究成为水生态环境健康评价的研究焦点。

目前,国内用于水生态环境健康评价的方法主要有两种:指标体系法和指示物种法[1]。

指标体系法是目前最常用、研究成果最多的一种方法。

其所用到的指标多元化,主要有物理化学、生态学以及社会、经济等指标,评价指标一般结合研究水域当时的实际情况进行选取。

指示物种法是根据生物或者植物结构群落的完整性来反映水生态环境健康状况的一种定量分析方法。

2. 指标体系法指标体系法是根据水生态系统的特征和服务功能,综合物理、化学、生物甚至社会经济指标构建的指标体系,通过采用数学方法来评价水生态环境的健康状况。

我国目前对水生态修复效果评价指标体系的应用研究主要集中在两个方面:一方面是采用水质指标评价体系法对已实施的生态修复工程进行评价分析,另一方面是采用综合评价指标体系对受损水生态系统的修复效果进行评估[2]。

2.1. 水质指标评价体系法水质指标评价体系法主要通过某种数学方法及技术手段,对区域水环境质量进行分析及定量描述。

目前采用的评价方法主要有污染指数评价法、层次分析评价法、主要成份分析评价法、综合水质指数法、投影寻踪模型法、物元可拓评价法、模糊数学评价法、灰色系统评价法和人工神经网络法等[3]。

方东(2001)黄月群等等人选取水质化学指标(透明度、总氮、总磷、高锰酸盐指数、悬浮物和叶绿素Chl-a)、水生生物指标(生物优势种和生物量)、多样性指数等三类指标,对玄武湖水环境污染工程治理的效果进行评价[4]。

朱浩(2010)等人选用总氮、总磷、硝氮、亚硝氮和叶绿素Chl-a等水质指标对大莲湖水生态修复工程在完工半年后的水质变化情况进行评价,结果表明水质得到明显改善[5];王敏(2012)等人选用pH值、溶解氧、电导率、溶解性总固体、盐度、COD、BOD5、氨氮、总氮、总磷、氯化物、总悬浮固体等12项水质理化指标和Cr、Cd、Zn、Pb和Cu等5种重金属指标对天津市大沽排河河道生态修复示范工程的修复效果和生态效应进行综合评价[6]。

2.2. 综合评价指标体系法综合评价指标法是指根据水生态系统的具体实际情况采取相应的评价指标对水生态修复效果进行的综合评价,是一种将人类健康、社会、经济等多种指标相结合构成的综合指标体系,目前已取得了许多的研究成果。

郝利霞(2014)等人以海河流域73个采样点的水质、营养盐和底栖动物为评价指标,从化学完整性和生物完整性两方面综合评价了流域内河流生态系统健康[1]。

朱晓博(2015)针对城市河流生态功能、修复措施和生产效益方面提出了城市河流生态修复效果的“环境效应–价值效益”综合评价体系与各评价指标的计算方法,二者结合可以更加准确的反映城市河流生态修复的效果[7]。

张瑞(2017)等人结合再生水补给型城市河湖的特点,构建了3个系统、7个准则和19个指标的再生水补给型城市河湖水生态修复技术评价指标体系,并采用群组决策的层次分析法确定各指标的权重[8]。

郭娜(2017)构建了基于物理因子、水质因子、生物因子、功能因子四个维度44个综合指标的模型假设,构建了基于河流生物与功能的河流健康评价模型,并对辽河保护区生态系统健康状况进行评价[9]。

于鲁冀(2018)等人采用频率统计法和理论分析法,构建水生态修复效果评估指标层次结构模型并采用群组决策层次分析法来确定评价指标的权重,对评估指标的指数进行分级和标准化处理,制定了河流生态系统修复效果的评价标准[10]。

2.3. 两种评价体系的优缺点1) 水质指标评价体系法的优缺点水质指标评价体系法通过对水域的各水质指标进行监测分析,并根据水质指标对水生态健康进行评价,评价结果较准确。

但由于监测的水质指标只代表当时的水质状况,而水环境是一个变化的动态系统,随着时间、气温以及气候等条件的变化而发生改变。

因此,要想获得一个连续、实时且准确的评价结果,需要花费大量的人力、物力和时间才能实现。

2) 综合评价指标体系法的优缺点综合指标体系法从多个角度和层面出发,选取具有代表性的评价指标对水生态健康进行综合评价,然后再通过数学方法来获得各个指标的权重值并将各个指标的得分进行综合评价,最终获得半定量或定性的生态系统健康评价结果。

相关主题