河流生态系统指示生物与生物监测:概念、方法及发展趋势

综述了河流生物监测的概念、常用指示生物与监测指标、国外相对完善的技术体系及发展趋势。大型底栖动物、着生藻类、鱼类是河流生物监测中最常使用的指示生物,可以单独使用,也可结合使用,详述了这些类群在河流生态系统中的重要地位及用于生物监测的优点。常用的监测指标包括生物多样性指数、生物指数、多参数指数、多变量指数及功能性指数。许多国家和地区(如英国、美国、欧盟等)都已经将生物监测纳入水环境管理系统,并开发出自己的技术体系。未来的河流生物监测中,功能性指数的应用会越来越多,分子技术的介入也会为提高分类辨识度和检测遗传多样性提供更为有效的途径。最后,思考并总结了国内河流生物监测的现状及趋势。     

河流物理生境遥感监测研究与应用分析

简述了国内外河流物理生境监测研究进展和应用。从水生态监测体系完整性和物理生境监测手段的优缺点等方面,研究了河流物理生境遥感监测的必要性;结合我国水生态环境管理形势,介绍了河流物理生境遥感监测的应用领域;以辽河干流盘锦段为例,进行了物理生境遥感监测评估的实例分析。     

跨界河流水质联合监测可比性探讨

影响中哈联合监测可比性的主要因素是由于中哈跨界河流联合监测分析方法和评价方法等方面不统一,因此导致监测结果存在差异。对双方联合监测数据进行实验室间相对平均偏差、数据显著性差异检验t检验、F检验和一元一次线性回归方程分析表明:只要双方采取共同措施,可以最大程度消除分析结果中存在的差异,特别是对超标项目提供论据,可以增加对跨界水体污染程度认知的一致性。     

QA/QC措施在中哈有机氯农药联合监测工作中的应用

为了说清伊犁河出、入境断面六六六、DDT等4种有机氯农药的检出问题，中国与哈萨克斯坦双方分别在中方的三道河子断面和哈方的杜本断面进行了联合研究性监测。中方采取现场采集平行样并加带全程序空白样品，实验室采用溶剂空白、实验室空白、全程序空白、平行双样以及加标回收分析等质控措施，使哈方专家认可中方监测数据的准确性和有效性，保证了双方的监测结果被中哈环保合作委员会接受和采用。研究以中哈跨界河流实际监测的典型实例，论证了质量保证与质量控制措施（QA/QC）在跨国界河流联合监测工作中的重要作用。     

跨界河流的水质监测(1)

水质监测是任何水资源管理必不可少的组成部分,水质监测与评价不仅可对水污染问题进行鉴别和评估,而且可以验证污染控制措施是否正确以及污染源是否遵守了相关的环保法规、制度、文章讨论了综合监测系统的对策、网络设计、采样与分析、数据处理与报告,还讨论了必需的科学的组织形式。以4条跨界河流[欧洲的莱茵河(Rhine)和多瑙河(Danube)、南美的拉普拉塔河(La Plata)、东南亚的湄公河(Mekong)]为例阐述了现代意义的监测方法学。对于工业化程度高的流域(如莱茵河和多瑙河),早期预警系统尤为重要。最后探讨了新的性价比好的污染监测方法以及如何避免产生数据很多,但信息量很少的状况。     

水库型河流锰污染应急监测技术研究

以贵州和湖南的跨省锰污染事故为例，详细阐述了该污染事故开展应急监测的全过程，并就水库型河流锰污染事故应急监测方案、分析技术选择、监测力量配置、质量控制等内容进行探讨，并总结了应急监测的技术和管理经验。     

跨界河流的水质监测(2)

水质监测是任何水资源管理必不可少的组成部分,水质监测与评价不仅可对水污染问题进行鉴别和评估,而且可以验证污染控制措施是否正确以及污染源是否遵守了相关的环保法规、制度。文章讨论了综合监测系统的对策、网络设计、采样与分析、数据处理与报告,还讨论了必需的科学的组织形式。以4条跨界河流[欧洲的莱茵河(Rhine)和多瑙河(Danube)、南美的拉普拉塔河(La Plata)、东南亚的湄公河(Mekong)]为例阐述了现代意义的监测方法学。对于工业化程度高的流域(如莱茵河和多瑙河),早期预警系统尤为重要。最后探讨了新的性价比好的污染监测方法以及如何避免产生数据很多,但信息量很少的状况。     

水环境生物监测的发展方向与核心技术

水环境生物监测是环境监测的重要内容,它应重点说清环境胁迫的生物效应。简述了总量管理、流域管理、风险管理、生态管理等环境管理对水环境生物监测有迫切需求,应引入＂生态系统健康＂、＂生物完整性＂、＂环境胁迫＂、＂全排水毒性＂等现代环境生物监测的基本概念,建立水环境生物监测技术发展的理论基础,发展生物完整性、综合毒性等监测与评价核心技术;革新现行监测方法体系,建立包括QA/QC、快速方法等支持系统在内的现代水环境生物监测业务化方法体系;创新评价技术体系,建立水环境生态健康评价及综合毒性评价指标体系、基准及分级管理标准,确立水环境质量管理的生物学目标。     

跨界河流污染原因分析及防治对策

分析了跨界河流污染原因,并提出根治途径。     

水生态环境质量评价方法及在黄河流域的应用进展

开展水生态环境质量评价方法研究，建立合适的河流健康评价体系是解决河流健康问题的前提和实现河流健康管理的重要手段。黄河自上而下生态环境现状迥异，水生态环境脆弱，寻求一种或多种适合黄河流域水生态环境质量的评价方法具有重要意义。该文介绍了国内外水生态环境质量评价方法及在黄河流域的应用进展，总结了鱼类生物完整性指数(F-IBI)、底栖无脊椎动物完整指数(B-IBI)、着生藻类生物完整性指数(P-IBI)及水生态环境质量综合评价法的主要指标，以及黄河流域不同区域生物种类的评价指标，分析了各评价方法优缺点及应用范围，并根据目前研究基础评述了黄河流域水生态环境质量评价存在的问题，对黄河流域水生态环境质量评价方法、指示生物的选择及水生态环境质量综合评价法的研究等提出了具体建议。     

跨界流域环境管理与预警——欧洲经验与启示

工业革命以后,欧洲流域的污染事故进入高发期,欧洲各国以流域为单位,共同商讨对策,联合开展治理工作,使流域水环境得到了很大的改善.目前,欧洲对流域的管理已经形成了一套较为科学、成熟的模式.针对中国水环境污染事故频发的状况,总结了莱茵河流域管理模式和多瑙河流域预警系统的发展经验,对构建中国流域范围内环境预警系统提出了相关思...     

基于不同方法的水生态健康评估——以北京市典型水体为例

在北京选择密云水库、昆明湖、福海和北运河水系河流等9个典型水体,利用基于不同水生生物的多样性指数法和综合指数法开展水生态健康评价。结果表明,基于浮游植物和底栖动物的Shannon-Wiener多样性指数所指示的水生态状况分别对应轻污染~中污染和中污染~重污染等级,而结合生境、水质和水生生物指标的两项综合指数反映出的水生态状况分别为健康~亚健康和良好~轻度污染。多数评价方法的评价结果都显示出,近5年各水体的生态环境质量有所改善。其中,综合指数法提供的信息更为全面,对环境变化的响应更加灵敏,具有独特的综合优势和推广应用价值。“十二五”以来,北京市水生态健康水平明显提升,其中以北运河水系最为明显,这与一系列污染防治政策和综合治理工程的实施密切相关。     

Chemical monitoring of river water bodies in an EU outermost region: examples from the Azores archipelago (Portugal)

Chemical monitoring of water quality on a total of 16 rivers in the Azores archipelago (Portugal), since 2003, made it possible to identify the major pressures and spatial geochemical variations along main course of the rivers. River water pollution is to a large extent associated to point sources, namely domestic wastewater discharges, especially in urban areas, and diffuse sources, associated with pasture land, and explain the high values on BOD(5) and nutrients (P and N). Heavy metals and metalloids, as well as hydrocarbons and pesticides, are generally under the detection limits of the analytical methods. Generally, river water reflects pollution loads according to a simple model, derived from land use in the watershed: in the upper part conditions are pristine, in the intermediate portion of the basin pasture land dominates and near the coast urban discharges are increasingly important. Results stress the role that an approach based on the watershed scale, coupled with land use management measures, are crucial to water management procedures and a successful WFD implementation in small river basin districts like the Azores. The paper also shows the need for full compliance regarding EU directives on urban wastewater and nitrate pollution due to agriculture.     

Assessment of ecosystem health based on fish assemblages in the Wei River basin,China

In the Wei River basin, the ecosystem is gradually deteriorating due to the rapid growth of the population and the development of economies. It is thus important to assess the ecosystem health and take measures to restore the damaged ecosystem. In this study, an index of biotic integrity (IBI) for fish was developed to aid the conservation of the ecosystem based on a calibration data set. An index of water and habitat quality (IWHQ) was calculated based on environmental variables and habitat quality (QHEI) to identify the environmental degradation in the studied sites. The least degraded sites (IWHQ?≤?2; W1, W5, W10, W12, W13, W14, and W16) were chosen as the reference sites. Six metrics that are sensitive to environmental degradation were utilized to differentiate the reference and the impaired sites using statistical methods. These metrics included the number of species (P1), the total biomass (P2), the number of Cobitidae species (P8), the proportion of species in the middle and low tiers (P10), the proportion of individuals that were classified as sensitive species (P25), and number of individuals in the sample (P39). A continuous scoring method was used to score the six metrics, and four classes were defined to characterize the ecosystem health of the Wei River basin. The fact that the overall IBI scores were negatively correlated with the index of environmental quality (IWHQ) based on the validation data set indicated that the index should be useful for biomonitoring and the conservation of biodiversity. According to the results, more than half of the sites were classified as poor or very poor. The ecosystem health in the Wei River was better than that in the Jing River and the Beiluo River, and this study will be a great reference for water resources management and ecosystem restoration in the Wei River basin.     

江苏省太湖流域大型底栖无脊椎动物完整性业务化评价指数构建

为支撑流域水生态目标的业务化管理,提高水生态监测和评价的可操作性,突破物种分类鉴定的技术瓶颈,以大型底栖无脊椎动物为研究对象,在江苏省太湖流域布设120个采样点,于2013年1—3月、7—8月和10—11月开展3次监测。以最小干扰为参照状态,对涉及物种丰度、物种多度组成、耐污能力和摄食类群的72个候选指数进行分布范围、判别能力及相关性分析,结合指数获取的便利性及物种分类的难易程度,最终筛选出3个核心指数构成大型底栖无脊椎动物完整性业务化评价指数,其中湖荡、河流和水库的指数为软体动物分类单元数、优势分类单元相对多度和BMWP指数,溪流的指数为ETO分类单元数、前三位优势分类单元相对多度和BMWP指数。经验证,业务化指数与环境梯度有较好的响应关系,且可操作性强,具备开展业务化应用的前景。但目前的流域水生态目标管理尚处于摸索阶段,技术体系还须在业务化过程中不断修正和完善。     

牛栏江流域水污染时空分布与防治对策措施研究

根据昆明市环境监测中心2004～2008年连续5年对昆明辖区牛栏江流域河道及库区水质监测的结果,对牛栏江-滇池补水工程昆明辖区流域的水环境质量现状进行了分析研究,探讨了该流域段水污染的时空分布,就此提出水污染防治对策措施建议.     

A Knowledge-Based Approach to Environmental Biomonitoring

This paper presents the design, development and implementation of an integrated GIS-controlled knowledge-based system for environmental monitoring applications, utilizing indigenous flora for assessing quality. The system gathers and combines geographical, ecological, and physicochemical data of organisms' response to pollution within an intelligent computer program that (a) recognises groups of indigenous species suitable for long-term monitoring of a specific pollutant or a combination of pollutants, (b) estimates the ambient concentration of pollutant(s) from the population of the species comprising the bioindicator group and (c) provides biomonitoring capacity indices at national and international/transboundary levels. Significantly, a novel system in the form of a rational framework at the conceptual design level has been developed, that actually contributes towards achieving a cost-effective long-term biomonitoring program, with the flexibility to counter on-course any (anticipated or not) variations/modifications of the surveillance environment: the scheme assumes a robust dynamic cooperation between instrumental and biomonitoring systems, with a view to minimise uncertainty and monitoring costs and increase reliability of pollution control and abatement, aiming eventually at the shifting, partially or totally, from instrumental to natural monitoring. The proposed approach is presently implemented at pilot-scale for establishing a biomonitoring network at a large industrial area in Greece. The results obtained indicate that a cost-effective program can be only attained and maintained under a suitable financial/organizational scheme at the macro level, whereas the micro level viability strongly depends upon careful management of human resources and fixed assets.     

中国流域水环境生物监测体系构成和发展

分析了国外水环境生物监测体系的构成和特点;总结了中国生物监测的发展历程、基础、存在问题和发展需求;提出了体系发展的总体发展目标,即以流域为单元,以各级支流为监测区段,发展以实现流域水环境生态完整性评价为目的的综合监测体系;同时,着重介绍了重点发展内容:建立以市级站为核心的监测网络;建立包含4个板块的核心业务监测能力;开展生物监测业务标准化建设;进一步完善水环境质量评价报告。对全国监测系统生物监测体系的构成和发展提出建议:在总体发展目标指导下,完成构建水环境生物监测技术体系、构建全国水环境生物监测网络体系、建立数据管理与评价平台及建立运行保障体系4个分目标,实现中国环境管理以"污染防治"为重点到以"生态健康"为目的的转折。     

水生态监测方法研究进展及在黄河流域的应用实践

水生态监测能够为水生态环境监督、管理和保护提供重要的数据和技术支撑。加强黄河水生态监测,维护流域水生态系统健康,对促进黄河流域高质量发展具有重要意义。从常规水质监测、生境监测和生物监测3个方面,分析了中国水生态监测方法的研究进展及在黄河流域的应用实践。结合黄河流域水生态监测尤其是生物监测相对滞后的现状,探讨了流域水生态监测的发展方向。建议加快黄河流域水生态监测能力建设,建立适用于黄河流域的水生态监测与评价标准体系,探索新兴监测技术与传统技术的有机结合。