贵州省水生态监测应用研究

荣 烨，肖婷婷

(1.贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司，贵州 贵阳 550000；2.贵州水利水电职业技术学院，贵州 贵阳 550000)

水生态监测是水文水资源勘测的新兴领域，也是生态学和水文学的交叉领域。从20世纪80年代开始，国外水资源政策开始强调生态保护，重视流域水环境的生态质量，美国、欧盟、澳大利亚、南非等发达国家和地区先后开展了河流水生生物监测与评价研究计划。进入21世纪，韩国、巴西等一些国家也开始强调和重视水生生物监测和评价，并逐渐形成国家监测网络。我国当前流域监测网络整体仍不完善，流域污染源监测体系仍不健全，流域水生态监测工作起步较晚[1]。水生态监测的重点一般为水体理化指标和生物指标，但在实际工作中，投入水生态监测的人力和物力资源都是十分有限的。

1 贵州省水生态监测现状

贵州省目前主要开展了水质、水量方面的经常性监测工作。但是水生生物相关的监测开展非常少，仅有少量河流开展过鱼类资源调查。2005年，赤水河划定水生生物自然保护区后，农业部为加强保护区水生生物保护，委托中科院水生所展开赤水河流域水生生物调查，在贵州境内设置了七星关区、赤水市两个固定采样点，每年春季、秋季各采样一次，持续监测水生生物资源变化情况；2010年，为对北盘江梯级开发建设进行回顾性评价，曾开展过北盘江渔业资源调查；2017年，农业部启动“长江渔业资源与环境调查专项”，在乌江设置了沿河、思南、乌江渡、维新4个调查站位，监测时长5年(2017—2021年)；2019年，贵阳市启动了贵阳市“两湖一库”渔业资源调查评价，对流域鱼类资源及环境状况进行综合评估。

2 监测要素

在对国内外水生态监测相关标准与方法研究的基础上，结合贵州省水生态状况特点，选取适宜的监测指标，并初步拟定适用于本省的水生态监测方法。

2.1 监测频次与时间

2.1.1 总体要求

水质理化指标的监测频次和时间根据《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T 91—2002)中地表水采样的原则确定，依据不同河流的水文要素、水体功能，以及污染源、污染物排放等实际情况，力求以最低的采样频次，获得最具有时间代表性的样品，既要满足能够准确反映水体水质状况的要求，同时操作上又切实可行。根据水体功能和重要性，水质理化监测频次基本为6～12次/年，常规污染物监测为每月1次，具体实施时间可根据流域水系情况进行调整[2]。

生物监测的目的是反映环境污染压力的影响，监测的频次和时间要考虑污染物变化并结合生物类群的自身特点制定[3-5]。欧盟水框架指令给出的最低满足的监测频次为浮游植物2次/年，底栖动物、鱼类、水生植物为1次/3年，本省可参照或严于框架指令的频次要求。水利部《河湖健康评估技术导则》(SL/T 793—2020)建议，浮游生物、底栖动物评估期内监测次数不小于2次/年，鱼类不少于1次/年。

根据各生物类群的特性分析，着生藻类是在各种天然或人工基质上附着生活的藻类，其繁殖效率高且生命周期短，分布受光、营养物质、水的运动、基质、植食性生物的掠食作用以及季节等的影响，属于短期影响指标，建议每月1次[6-7]。底栖动物不仅活动范围小，而且多半生活周期长，例如一年一个世代或2～3个世代，有的种类个体生存史持续数年[8]。常年的调查结果证明有较明显的季节变化，底栖动物群落组成在年度内有着一定程度的优势种类的更替现象，数据也有变动，建议根据水期(丰水期、平水期、枯水期)或季度开展监测[9-10]。

2.1.2 监测频次

生物至少每年监测2次。大型底栖无脊椎动物生命周期长，属于中长期影响指标，建议根据水期或季度开展监测。着生藻类生命周期短，季节演替明显，建议按月开展监测。

生境原则上每年调查1次；河岸带植被随季节变化显著的建议每次监测时同步开展调查；当发现生境受到人为干扰或特殊自然环境变化影响时要及时跟踪调查。

水质理化监测可与生物采样同时进行，也可在生物采样时间附近单独进行。水质理化监测的时间频次要求按照规范HJ/T 91—2002相关要求执行。

2.1.3 监测时间

按年度监测，一般选择两个不同水期进行，避开雨水集中的时间；按季节监测，分别在春、夏、秋、冬季进行；按月度监测，每月1次。若进行季度或月度监测，各季或各月监测的时间间隔应尽量一致；季节温度变化不明显的河流水体可根据历史数据变化情况，减少监测频次，但每年不少于2次；若监测时间无法满足实际采样需求，如丰水期水量过大或枯水期断流难以采样，可根据河流水文气候条件进行调整；测频次和时间应根据人为干扰或特殊自然环境变化的影响程度和时间进行调整。

2.2 点位设置

2.2.1 设置原则

监测点位的设置取决于河流水文特征、河流生境状况、水环境质量以及生物群落特征，以满足监测要求及评价需要为宗旨，一般遵从以下原则：

(1)连续性原则。尽可能利用历史及现有观测点位，保持监测数据的可比性和连续性。着重对已建监控断面进行整合及优化，对其可靠性和合理性进行分析，对监测的历史数据进行采集并适当处理，从而保障流域水量、水质数据的持续性。

(2)一致性原则。生物监测点位尽可能与水文测量、水质监测、生境调查点位相一致，尽可能获取足够信息，用于解释观测到的生态效应。

(3)代表性原则。监测点位的样品应具有足够的代表性；如果监测的目的是全流域、大范围的水生态质量监测，点位设置需覆盖整个流域范围；如果监测目的是评估人为活动(挖沙、筑坝、建设水电站等)或者污染事故的影响，则需在受影响及可能受影响区域设置点位。

(4)可行性原则。在确保完成监测目的、确保必要的采样精度和样本量前提下，要兼顾调查采样的可实施性，以期用最少的断面和人力、物力、时间的投入获得最有效的数据。

2.2.2 设置方法

根据调查结果，将研究区域内河流水文特征、河流生境状况、水环境质量、生物群落特征差异明显的区域分为不同的河段。按照设置原则，在每个河段设置2～5个监测点位。

可涉水河流以监测点位为中心的上下游各50 m 的区域为采样区域；不可涉水河流以监测点位为中心的上下游各500 m(监测河段总长1 km)或上下游20倍河宽(监测河段总长为40倍河宽)区域为采样区域。

3 监测内容

3.1 水环境质量状况监测

3.2 水生生物调查

水生生物调查目前主要采用定性与定量采样收集、实验室化验分析的方法进行监测。定性结果主要为水生生物种类组成，定量结果还包括密度、生物量、多样性指数等指标[11]。就贵州省目前的生态环境状况，建议可先行开展鱼类、大型底栖无脊椎动物、浮游植物及水生植物调查。

3.3 生境调查

生境评价是根据河流生境的影响因素，对河道生境和河岸生境的物理结构以及人类活动干扰情况等进行评价，历史上这方面研究较少，目前环境监测标准方法中尚无统一的生境评价方法。

可涉水河流生境调查包括河岸稳定性、栖息地复杂性、底质、水质状况、河水水量状况、河道变化、河岸带植被多样性、河岸土地利用类型、人类活动强度、流速-深度结合特性等；不可涉水河流生境调查包括河岸稳定性、栖息地复杂性、底质、水质状况、河水水量状况、河道护岸变化、大型木质残体分布、河道内人类活动强度、河岸土地利用类型、河岸带植被覆盖率等。

4 结 论

通过本次对贵州省水生态状况监测应用研究，梳理贵州省河湖水生态监测现状情况，整合相关专业对水量监测、水质监测和生物调查的要求，确定监测指标与方法、监测点位设置与监测频次，对规范水生态监测工作、评估流域水生态环境质量变化等方面提供了参考，有利于全省重点河湖站网布局及水生态状况监测工作的开展。在本次水生态监测研究基础上，可结合河流水文特征和生态需求分析，开展后续的生态流量及其效果评估、生态流量预警评估分析，以及水生态状况和水质状况评估等分析研究。