赤水河河長制水生態環境評估指標初探

趙偉華 湯顯強 郭偉杰 貢丹丹

（1.長江水利委員會長江科學院，湖北 武漢 430010；2.流域水資源與生態環境科學湖北省重點實驗室，湖北 武漢 430010）

2016年12月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《關于全面推行河長制的意見》。目前，全國各省區市全力推行河長制。如今，河長制的建章立制基本結束，而切實有效推進河長制各項任務的落地將會是未來推行河長制的工作重點。赤水河是長江重要一級支流，在長江珍稀特有魚類資源保護方面具有重要意義。

河流水生態修復效果評估也可理解為河流健康狀態評估，目前國內外關于河流健康評估指標的相關研究較多[1-6]，有學者對貴州省赤水河干流健康評估指標體系進行過研究[7]，但目前大部分河流健康的評估是以物理、化學指標為基礎，通過對物理化學指標的分析來反映河流系統所處的環境條件狀況[8]。如今，更多的研究采用生物指標進行河流健康評價，生物指標涵蓋了個體、種群、群落和生態系統等多個層次，涉及浮游生物、底棲生物、魚類等物種。目前在評價方法上河流健康評估一般都采用綜合評價方法，在評價尺度上更會趨向于針對區域或流域進行評價。

落實河長制則要求在水資源保護、河湖水域岸線管理保護、水污染防治、水環境治理、水生態修復、執法監管等六個方面加強工作力度，并持續推進。

1 赤水河水生態環境概況

赤水河是長江上游南岸較大的一級支流，發源于云南省鎮雄縣，沿川黔邊界流至四川省合江縣，與習水河相匯合后注入長江。全長444 km，流域面積18 932.2 km2，涉及云、貴、川3 省的4 個地級（13個縣級）行政單位。流域地處云貴高原與四川盆地接壤地帶，屬大陸氣候，冬干旱、夏濕熱，最高氣溫39℃，最低氣溫-5℃，年平均氣溫15～20℃，中下游夏季炎熱，冬季溫和。上游高原區年降水量900～1 000 mm，中下游丘陵區1 000～1 500mm，降雨多集中在6月至9月，占年降水量的60%左右，冬季雨量稀少，12月至次年1月降水量僅占全年的4%。河流水量主要由降雨形成，洪、枯水位變幅大。赤水河平均流量296m3/s，年平均含沙量0.924 kg/m3。

赤水河流域地質、氣候和地形、地貌條件復雜，形成多樣的植被和土壤類型。全流域共有珍稀保護動植物70 余種，其中國家級重點保護植物共有38 種，國家Ⅰ級保護動物5 種，Ⅱ級保護動物27種。赤水河是長江上游唯一一條干流未建壩的一級支流，其干流和多數二級支流至今仍然保持與長江的自然連通，因而成為長江上游特有魚類及多種水生生物的重要棲息地或產卵場。赤水河分布的112種魚類中有15 種為該流域所特有，占流域魚類總數的13.4%。

2 赤水河貴州省河長制推行情況

根據《貴州省全面推行河長制總體工作方案》要求，赤水河流域流經的畢節市和遵義市分別出臺了《畢節市全面推行河長制總體工作方案》和《遵義市全面推行河長制總體工作方案》，明確了省、市、縣（區）、鄉、村五級河長，設置了河長制辦公室。部分縣市還聘請了“四員”，即河道保潔巡視監管員、農村生活垃圾保潔員、護林管理員和道路保潔員，建立了“眾長+四員”的治理模式，除了河長外，還設立了渠長、井長、溪長等。

3 赤水河河長制水生態環境評估指標篩選

推行河長制的六大任務中，水環境治理和水生態修復在赤水河流域尤為重要。根據河長制要求，河流水環境治理重點關注河流水質、水量情況，水功能區水質達標情況，水源地水質達標情況，黑臭水體及劣Ⅴ類水體分布與范圍，河流水文站點，水質監測斷面布設和水質、水量監測頻次情況等；河流水生態修復重點關注河道生態流量情況，河流水系連通性情況、河流流域內水土保持情況、水生生物多樣性情況、自然保護區、江河源區生態保護情況等。

根據上述要求，綜合分析國內外河流健康評估指標[1，5，6，9，10]，并結合赤水河河長制推行的實際情況和要求，將赤水河河長制水生態環境評估指標體系設計為遞階層次結構，分為目標層、準則層和指標層[11]。目標層是對河流總體水平的高度概括，赤水河定義為河流健康。準則層是從不同的側面反應河流生態環境狀況的屬性和水平，在赤水河中設計水文水資源、水質、河流物理結構、水生生物、環境管理等5 個準則層[5]；指標層是在準則層選擇若干指標所組成，選取定量定性指標直接反應河流健康狀況，以定量為主，定性為輔。

（1）水文水資源指標

一般河流健康評估指標體系中，水文水資源指標包括流量大小、流量變異程度、流量脈沖大小等指標[12]。關于水生態修復方面，河長制“一河一策”方案編制指南中，要求評估河流的生態流量，而生態流量不僅包括流量大小，還包括流量發生的頻率、持續時間、發生時間和變化率等參數。

同時，赤水河特有魚類種類較多，魚類繁殖對流量大小、流量脈沖發生時間、頻率等有一定要求。因此，建議赤水河水文水資源方面的評估指標為生態流量保障率，而生態流量保障率在計算過程中，需考慮流量大小，流量的發生頻率、持續時間、發生時間和變化率等5個具體參數。

（2）水質指標

一般河流健康評價指標中的水質指標包括水溫、溶解氧（DO）、化學需氧量（COD）、五日生化需氧量（BOD5）、氨氮（NH3-N）、總磷（TP）、總氮（TN）等[13]。赤水河流域造酒業發達，對河流水質有一定的影響，按照《發酵酒精和白酒工業水污染排放標準（GB27631-2011）》，對污水排放的PH、色度、懸浮物、五日生化需氧量、化學需氧量、氨氮、總氮、總磷等污染物指標有嚴格限制。而赤水河河長制對水功能區水質達標率、飲用水水源地水質達標率有要求。因此，建議赤水河水生態環境評估水質指標為懸浮物、五日生化需氧量、化學需氧量、氨氮、總氮、總磷、水功能區水質達標率、飲用水水源地水質達標率8個指標。

（3）河流物理結構指標

一般河流物理結構特征包括岸坡的穩定性、河道地形、底質類型、粒徑、垂向透水性等[13]。赤水河流域大部分屬于天然河道，地形、底質、岸坡等參數不會有較大變化（城市河段除外）。而河長制水生態修復中關于河流物理結構方面對沿岸水土流失和河流連通性具有一定要求。因此，建議赤水河河流物理結構指標列入河岸帶水土流失率、河流縱向連通性2 項指標。河流縱向連通性對赤水河至關重要，也是赤水河目前能作為長江上游珍稀特有魚類棲息地替代場所的重要理由。

（4）水生生生物指標

生物指標涵蓋了個體、種群、群落和生態系統等多個層次。一般河流健康評估中水生生物指標包括浮游植物的SHANNON-WEAVER 多樣性指數（H）、浮游動物的MARGALEF 多樣性指數（D）、底棲動物完整性指數（B-IBI）及魚類完整性指數（F-IBI）。

鑒于赤水河是長江流域重要的魚類棲息地和生境替代場所，特有魚類種類繁多，故河長制水生態修復的重點是修復魚類棲息地。因此，河長制水生態環境評估指標除浮游植物、浮游動物、底棲動物外，還應包括特有魚類相關的指標，如特有魚類CPUE（單位捕撈努力量漁獲量）等指標。

（5）環境管理指標

傳統的河流生態環境評價一般用生態系統服務功能指標來體現生態系統功能的變化，但根據河長制的要求，河流生態系統監控能力情況和保護區、水源地等敏感區的保護措施及其實施情況等環境管理要素，將會是未來評價河長制實施效果的重要方面。從赤水河實際情況來看，自然資源稟賦較好，生態環境的變化主要取決于人為活動的影響。因此，建議將單位流域面積水文站數量、單位河長水質監測站點數量、保護區面積占流域面積比例等作為赤水河環境管理效果的評估指標。本文建議的赤水河河長制水生態環境評估指標體系如表1所示。

4 各類指標的生態學意義

（1）水文水資源指標

水文情勢是河流生物群落重要的生境條件之一，特定的河流生物群落的生物構成和生物過程與特定的水文情勢具有明顯的相關性。年周期性的水文情勢變化與相關物種的生理學需求密切相關[1]，如赤水河分布的長江特有魚類繁殖等特殊生活史階段需要特定生態流量（含流量、發生時間、持續時間、頻率和變化率）。

其次，流量脈沖還可以將河流灘地與河道聯系起來，促進水生物種與陸生物種間的能量交換和物質循環，完善河道內食物網結構。

（2）水質指標

水質反映著水體的物理、化學特性及其組成的狀況，任何生物生存都要在一定的物理、化學要素范圍之內。水質指標可以客觀評價生物生存的基本環境要素的水平（如水體溫度、溶解氧、濁度等）及總氮、總磷等營養物質的含量。同時，也可反映農藥、重金屬等對生物生存有害的有機、無機污染物的含量和水平，對河流生態系統也有重大影響。

表1 赤水河河長制水生態環境評估指標體系

（3）河流物理結構指標

河流物理結構可理解為基于河流地貌學的形態特征等指標。許多研究表明，在河流水質和流量不變的條件下，生物群落多樣性與生境的空間異質性存在顯著的正相關關系。同時，良好的物理結構特征也可以有效建立河道內與河岸帶之間的物理聯系，為河流提供必要的物質能量。

（4）水生生物指標

水生生物是河流生態系統環境狀態的最終體驗者，同時也是河流生態系統的環境指示者，通過生物群落結構的變化，能夠反映生態系統中某個環境要素或整體環境狀態的變化情況。水生生物越來越多地被應用于生態環境的評價工作中。

（5）環境管理指標

環境管理主要體現在兩個方面，一是對河流生態系統狀態的實時監控，為生態系統治理和修復提供技術數據，如水文數據、水質數據和水生生物數據等，它是生態環境保護的基礎。二是針對已經出現問題的河段或方面，采取必要的修復治理和保護措施，使生態系統逐漸回歸到正常狀態，對自然生態系統而言，人為的修復措施一定程度上緩解了日趨嚴重的開發利用與保護之間的矛盾。

赤水河不僅是長江上游重要的魚類棲息地，也是長江上游重要的生態屏障。水生態環境恢復效果的評估將會是河長制下階段的工作重點，本文提出的評估指標體系既結合了目前國內外河流健康評估的指標，也結合了赤水河河長制的最新要求，具有一定的現實意義。但關鍵問題在于各指標的落地實施和具體操作，部分指標的實現仍需要長期不懈的努力。若赤水河流域各級河長嚴格執行河長制各項要求，按照水生態環境方面的評估指標開展相關工作，則赤水河流域“水清、河暢、岸綠、景美”的目標定會盡早實現。