河流健康概念及诊断方法辨析

赵 静

（江苏省工程咨询中心有限公司 江苏 南京 210003）

引言

水域生态受人为干扰所带来的健康问题已受到全球广泛关注，河流生态系统尤其突出，因而对河流生态的修复技术和可持续的管控模式进行研究愈加受到人们的重视[1]。目前，国内外虽已逐渐开展了一些河流的整治和生态修复的工作，但河流的管理大多还仅局限于“污染物的排放”“总量控制”及“植物修复”等措施上，以致效果并不显著，究其问题是现有的河道生态管控中还缺乏合适的评估衡量方法。急需发展一种有效的评估技术对河道进行生态管控，判断河流的“致病”原因，为河道的生态管控工作提供技术支撑，促进河道生态状态向健康方向前行[2]。因此，构建和发展河流健康的评估技术和诊断模式，以此为依据判断河流所患何种“疾病”以及“患病”的主要原因，并在此基础上提出具体的治疗方案和恢复措施，对河流的管理有着重要的理论与实际意义。本文在对河流健康的概念与内涵进行分析的基础上，详细阐述河流健康诊断的内容和方法，以期为河流健康研究与管理提供一定参考。

1 河流健康的概念

国内外研究者或机构团体等对河流健康的概念和内涵的剖析研究，至今已比较成熟，但理解仍较为多元，详见表1。国外认同的河流健康大多只考虑河流生态系统的完整性，而国内比较认同的河流健康不仅考虑河流生态系统的完整性，还考虑了人类价值取向（公众、社会等对河流生态的评价），认识的分歧主要集中在河流健康概念是否应反映河流生态的社会价值以及对人类的服务功能[3]。

表1 国内外对河流健康的定义

2 河流健康评估指标及方法

20 世纪80 年代以来，河流健康评估这一领域得到蓬勃发展，产生了许多各具特点的评估技术。就评价原理而言，大体可划分为预测模型与综合评估法2 类。其中，预测模型法评估河流健康，主要通过把某一特定研究区域真实的生物构成和在无扰动情形下该区域可以生长的物种作对比而做出判断，多用于河流生物监测及评价；综合评估法主要利用对观测点的众多化学、生物及形态等指标与参照点的相应指标进行对照分析并统计分数，累加后的总得分作为评估河流健康的依据。

2.1 预测模型法

目前，国际上预测模型法主要在RIVPACS和AUSRIVAS 法上得到推广[11][12]，但需遵循一定假设，即将河道在不受人为因素干扰情形下应该保有的初始生物量与河道真实的生物量作对比，以此比较结果做依据对河道健康的状态做出评估。然而，该方法有其局限性，即使用单一指示物种（如底栖无脊椎动物）对河流健康进行表征，并假定河流所有改变都能体现在这一指示物种上，故一旦河流健康状态遭受损毁，这种改变却未映射到所选物种上，意味着该类方法的计算结果将无法体现河流真实健康状态。

2.2 综合评估法

综合评估法的基本思路是首先确定评价标准，再通过把一系列反映河流健康状况的特征指标与参照点进行对比分析，最后采用数学模型对分析信息进行全面评判得出评价结果。该类方法在英国、美国等国家得到大范围的应用，在某种程度上可克服预测模型法的缺陷，能较好的反映出河流的健康状态，但其评价标准较难确定，指标的选取也带有一定的主观性，因此其评估结果不够精确，且综合评估指数也在某种程度上遮盖了单个指标的信息。国外主要河流健康评估方法及指标见表2。

表2 国外主要河流健康评估方法及指标

国内近年来才逐渐在河流健康评估指标与方法、河流生态管理等方面开展相关实证工作。总体而言，国内相关研究工作进展还比较滞后，虽然在河流健康理论搭建及评估指标建立方面都获得了不错的成绩，但其研究水准还处于较低的层次，河流健康普适性评估指标体系的搭建、评估方法的构建及评估尺度与标准的确定等层面还需进一步改进。国内主要河流健康评估研究实例见表3。

表3 国内主要的河流健康评估研究实例

3 河流健康问题分析相关研究

对河流健康问题进行诊断，目的在于辨别何种因素可导致河道“生病”，从而使河流生态管控方法的实施更具有效性，也可为河道的生态恢复提供有用的信息。影响河流健康的因素主要有2 个方面，一是影响河流状况的系统内因素，二是影响河流状况的系统外因素（主要是人类因素）。

目前，现有的关于河流健康问题的分析聚焦在影响河流状况的系统外因素即人类因素上。杨文慧[19]根据地貌图片和数字图片模拟工具提出了一个确定河流的人类干扰因素的方法，主要从土地利用、居民数量与结构、排水管道以及工业与其他点源污染4 个方面了解河流所受的干扰原因，并采用生物指数分析了城市土地利用对美国俄亥俄州3 条河流的干扰，以及在提出生态完整性指数的过程中，认为人类活动对河流的流量机制、栖息地功能、水体的质量、食物来源以及生物间的相互作用5 个方面形成干扰，导致河流出现各种不良反应，详见图1。赵彦伟等[20]从城市发展导致的流域植被覆盖变化、城市化、污染物质排放、水生生物资源过度开采及外来物种入侵等方面对河流生态系统所带来的干扰与响应表现作了探讨；同时，还研究了森林植被、农田利用等变化对河水理化性质影响的因果关系，从而为河流缓冲带的修复与重建工作提供建议。

图1 人类干扰对河流生态整体性的影响

结语

随着人口的快速增长和工业化进程的加快，河流生态遭到了严重的损坏，水质恶化、水量减少、生物多样性锐减等生态环境问题频繁出现，因此河流健康问题一直备受关注。而对河流健康问题进行诊断与评价，则是有效实施河道环境管控与生态恢复技术的重要依仗。上文在辨析河流健康内涵的基础上，详细总结了河流健康诊断的内容与方法，同时明确了河流健康的主要影响因素，从而可为河流的生态健康评价和污染治理提供理论和技术参考。