生态清洁小流域水生态环境监测指标体系初探_吴敬东

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[作者简介]杨坤(1977-),男,陕西汉中市人,工程师,硕士,从事水土保持生态建设管理与农村污水治理等工

作。

[收稿日期]2007-08-09

(责任编辑赵文礼)

生态清洁小流域水生态环境监测指标体系初探吴敬东1,叶芝菡1,梁延丽2,刘大根3,陆大明3,王雪1

(1.北京市水利科学研究所,北京100044;2.《北京水务》编辑部,北京100044;

3.北京市水土保持工作总站,北京100038)

[关键词]生态清洁小流域;水生态环境;监测;指标;北京

[摘要]以生态清洁小流域为研究对象,构建了北京市生态清洁小流域水生态环境监测指标体系。该指标体系包括3个层次,第一层共包括土壤侵蚀强度、村庄生活污水处理率、河流生物完整性指数等17项指标;第二层包括水土流失与

面源污染状况、点源污染状况、河流健康状况;第三层为顶层指标,通过对第一、二层指标进行综合分析,评价生态清洁小

流域水生态环境质量状况。建立该指标体系以期能为广泛开展的生态清洁小流域建设提供基础数据和决策依据,能够

对小流域生态系统的保护和恢复起到一定的指导作用。

[中图分类号]S157.2[文献标识码]A[文章编号]1000-0941(2007)09-0008-02

1北京市生态清洁小流域建设背景

作为一个特大型城市,随着社会经济的快速发展,首都北京面临着人口、资源、环境不协调带来的严重困难与严峻挑战。一方面,北京市人均水资源量严重不足,加上1999年以来的连续8年干旱,使水资源紧缺形势有增无减。另一方面,工矿企业污水,城镇、村庄污水、垃圾,水土流失与面源污染等对水体的污染也较严重,全市年污水排放量13亿m3,有3.4亿m3未经处理的污水直接流入河道造成水污染,加剧了北京市水生态环境退化的趋势。

山区是北京市的生态屏障和重要的水源保护地。《北京国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》明确了山区为生态涵养发展区,这一功能定位,为山区小流域综合治理工作提出了新的要求。面对这些新的形势和要求,北京水务工作者转变传统小流域治理观念,与时俱进,提出按照/以水源保护为中心,构筑-生态修复、生态治理、生态保护.三道防线,建设生态清洁小流域0的治理思路。生态清洁小流域是以水源保护为中心,以调整人的活动为重点,/点(村庄)、线[河(沟)道]、面(水土流失、面源污染)0结合,因地制宜,统一规划,采取工程、生物、管理等综合措施,从山顶到河谷形成/生态修复、生态治理、生态保护0三道防线,促进生态系统良性循环,人与自然和谐,人口、资源、环境协调发展的清洁小流域建设。

按照这一思路和理念,在山区小流域内,采取封禁、拦护、梯田、树盘、水保林、节水灌溉、谷坊、挡土墙、护坡、排水工程、垃圾处置、污水处理、村庄美化、农路、防护坝、河(库)滨带、湿地保护与恢复等21项措施,对污水、垃圾、厕所、环境、河道等进行5同步治理,使小流域基本达到恢复生态、涵养水源,人水和谐、保护水源,河库健康、净化水质的目的。

2小流域水生态环境监测指标体系研究的必要性

自20世纪50年代以来,国内小流域综合治理监测主要侧重于对小流域地质、气象、土壤、植物、农业、林业、水利变化监测[1],监测内容主要包括:①影响水土流失的主要因子,如降雨、水文、地形地貌、植被状况等;②水土流失状况,如土壤侵蚀强度、面蚀、沟蚀、滑坡、泥石流等;③水土流失灾害,如河库泥沙淤积、洪旱灾害、生境退化等;④小流域综合治理效益,如保水保土效益、增产增收效益、缓洪拦沙效益等。这些监测指标,满足了当时生产实践的需要,也促进了小流域综合治理技术水平的提高。

随着社会经济的不断发展,人类对环境质量要求越来越高,对生态环境的保护力度也越来越大,传统小流域水土保持监测内容越来越不能满足生产实践的需要,特别是建设生态清

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#中国水土保持S W CC2007年第9期

洁小流域的需要。当然,随着科学技术的日新月异,以及新的监测手段与方法的不断涌现,使我们能不断增加小流域监测评价内容,探知小流域微观领域环境状况。

水生态环境监测是生态环境监测不可或缺的一部分,开展生态清洁小流域水生态环境监测指标体系研究,目的是为了筛选出能反映小流域水生态环境状态,代表性好,实用性、操作性强的指标,从而为及时准确地掌握小流域水生态环境状态和变化规律,为生态清洁小流域建设及其效果评估,为北京市水源保护提供科学理论和技术支撑。

3 生态清洁小流域水生态环境监测指标体系的建立3.1 监测指标体系的构成

根据能反映小流域水生态环境状态、代表性好、实用及操作性强的指标选择原则,采用综合指标法[2],按3个层次构建了生态清洁小流域水生态环境监测指标体系。第一层共包括土壤侵蚀强度、村庄生活污水处理率、河流生物完整性指数等17项指标;第二层包括水土流失与面源污染状况、点源污染状况、河流健康状况;第三层为顶层指标,通过对第一、二层指标进行综合分析,评价生态清洁小流域水生态环境质量状况,指标体系基本框架见图1

。

图1 生态清洁小流域水生态环境监测指标体系3.2 主要监测指标分析

3.2.1 水土流失与面源污染状况

(1)土壤侵蚀强度。土壤侵蚀强度指小流域单位面积的年土壤侵蚀量。

(2)化肥施用强度。化肥施用强度指1年内单位耕地面积的化肥施用量。化肥施用量按折纯量计算,折纯量是指将氮肥、磷肥、钾肥分别按氮、五氧化二磷、氧化钾的量进行折算后的数量。复合肥按其所含主要成分折算。

(3)农药施用情况。包括农地、果园等施用农药的种类、强度和方法等。3.2.2 点源污染状况

(1)村庄生活污水处理率。村庄生活污水处理率指村庄处理的生活污水量占应处理生活污水总量的比例。以下条件的村户或单位应对其产生的生活污水进行处理:①居住相对集中的自然村或行政村,常年居住人口超过100人;②开展民俗旅游的村庄或散户;③宾馆、饭店、度假村等餐饮住宿服务场所。

(2)农村卫生厕所普及率。农村卫生厕所普及率指卫生厕所数量占农村厕所总数量的比例。卫生厕所指基于村庄具体情况建设的三格化粪池式、沼气式、双瓮漏斗式、密闭发酵式等

预防污染、卫生的厕所,也包括管网完善的具有给水和排水设施的水冲式厕所。3.2.3 河流健康状况

(1)小流域出口地表水环境质量。小流域出口地表水环境质量是评价小流域出水水质的重要指标,该指标按照《地面水环境质量标准》(GB3838)2002)进行监测。目前在北京生态清洁小流域监测中选取的指标主要有水温、p H 值、DO 、B OD 5、COD M n 、NH 3

N 、TN 、TP 、含沙量和流量等。

(2)沟道横向拦挡建筑物密度。沟道横向拦挡建筑物密度指主沟道内单位长度建设永久性不透水拦水建筑物的数量。沟道横向拦挡建筑物的密度要求每10k m 不应超过3道,若主沟道不足10k m,按以下要求评价:①主沟道长小于5k m,拦挡建筑物不应超过1道;②主沟道长在5~10k m 之间的,拦挡建筑物不应超过2道。

(3)河岸带植被覆盖率。河岸带植被覆盖率是指河岸、河滨带乔灌草面积占河岸带总面积的比例,此指标是评价小流域河流生态状况的重要指标[3]。

(4)河流生物完整性指数。K arr [4]提出的基于河流鱼类物种丰富度、指示种类别、营养类型、鱼类数量等12项指标的生物完整性指数(Index of B i o log ical Integr ity ,IBI),是当前广泛使用的河流健康状况评价方法之一。4 结 语

生态清洁小流域建设是生态环境治理的新思路、新理念、新实践,目前生态清洁小流域建设无论是在理论、技术还是实践上都不是很成熟,需要不断地探索和创新研究。监测评价生态清洁小流域建设的有效性、提高小流域恢复质量是当前生态清洁小流域建设中迫切需要解决的问题。国内外尚无评价生态清洁小流域建设的标准,我们在吸收传统小流域水土保持监测与水环境、水生态技术发展成果的基础上,初步构建了一套有待完善的生态清洁小流域水生态环境监测指标体系,希冀该指标体系能为广泛开展的生态清洁小流域建设提供基础数据和决策依据,能够对小流域生态系统的保护和恢复起到一定的指导作用。

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[4]K arr J R.A ssess m ent o f biotic integ rity usi ng fish comm un iti es

[J].F i sher i es ,1981(6).

[作者简介]吴敬东(1974-),男,贵州毕节市人,高级工程师,

从事水资源与水土保持研究工作。

[收稿日期]2007-08-10

(责任编辑 孙占锋)

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9# 吴敬东等:生态清洁小流域水生态环境监测指标体系初探