ICS?FORMTEXTFORMTEXTZ10FORMTEXT?????DBFORMTEXT23DBFORMTEXT23/TXXXX—XXXXFORMTEXT基于水生態功能分區的流域水環境監測與評價指南FORMDROPDOWNFORMTEXT王麗娜FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX發布FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX實施FORMTEXTXX省市場監督管理局???發布前言 II引言 III1總則 12水生態功能分區 23基于水生態功能分區的流域水環境監測 34基于水生態功能分區的流域水環境評價 65質量保證與質量控制 96報告編寫 10前??言本標準依據GB/T1.1-2009給出的規則編寫。本標準由XX省生態環境廳提出并歸口。本標準參與起草單位：XX省生態環境監測中心。本標準起草人:XXX、XXX等。引??言為貫徹《中華人民共和國環境保護法》和《中華人民共和國水污染防治法》，保護環境，保障人體健康，制定本標準。基于水生態功能分區的流域水環境監測與評價指南總則適用范圍本指南規定了基于水生態功能分區的流域水環境監測方法，包括水體中的理化指標和生物群落指標的選取，并且建立監測和評價體系。本指南適用于我省重點流域水環境的監測與評價。引用文件地表水環境質量標準（GB3838-2002）生態環境狀況評價技術規范（HJ192-2015）陸源入海排污口及鄰近海域環境監測與評價指南（HY/T086-2005）環境影響評價技術導則地面水環境（HJ/T2.3-93）河流水生態環境質量監測技術指南（試行）河流水生態環境質量評價技術指南（試行）基于水生態功能分區的流域水環境監測體系構建與應用術語與定義下列術語與定義適用于本指南水生態功能分區水生態功能分區是基于對流域水生態系統區域差異的研究，流域內不同類型區域生物區系、群落結構和水體理化環境異同的比較，以及流域水生態系統空間格局和尺度效應的分析而提出的一種分區方法。流域流域，指由分水線所包圍的河流集水區，分為地面集水區和地下集水區兩類。如果地面集水區和地下集水區相重合，稱為閉合流域；如果不重合，則稱為非閉合流域。河流物理生境河流物理生境是指影響河流水生生物群落結構及其功能的河流物理結構特征。河流物理是河流生境的重要組成部分，生境質量狀況如土壤、地形、水文、植被等因素，會對水體污染物在河流中的遷移運輸產生重要影響，因此河流物理生境的改變被視為水生態系統與水資源退化的主要脅迫因子之一。背景斷面指未受人類生活和生產活動影響、能夠提供水環境背景值的斷面。生物指數基于特定類群的相對豐度，并與其敏感性或耐受性結合而成的單一指數或記分值。生物完整性指數將一組與周圍環境關系密切、受干擾后反應敏感、可代表目標生物群落的各種結構和功能屬性的生物參數整合成單一記分值的指數，可以對水體進行生物完整性健康評價。水生態環境質量綜合評價指數反映被評價區域水生態環境質量狀況的綜合評價指數。水生態功能分區流域水生態功能區劃的內容生態系統的功能與服務是生態系統研究的重要領域和熱點問題。在人與自然和諧發展訴求日益強烈的今天，陸地生態系統的功能與服務研究已受到廣泛關注。越來越多的研究者和政府機構認識到，成功的水資源與水環境管理需要從整個生態系統的角度入手，重視水生態系統的功能與服務研究。國際上已開展了大量水生態分區及水生態功能分區研究，并將其作為水資源管理的常用基本單元，用于指導流域水環境管理且成效顯著。我國在生態區劃及生態功能區劃成功實施的基礎上，正在逐步開展水生態功能分區研究。水生態功能分區是基于對流域水生態系統區域差異的研究，流域內不同類型區域生物區系、群落結構和水體理化環境異同的比較，以及流域水生態系統空間格局和尺度效應的分析而提出的一種分區方法。闡明了水生環境系統在區域和地帶等不同尺度上的空間分異特征，并揭示水生態系統的空間分布規律。其目的是研究水生態系統生態功能，揭示流域水生態系統的時空差異與演變趨勢，并注重景觀中的生態功能過程及其與格局作用機制的地域差異。現行區劃難以從根本上協調流域各利益相關者在水質、水量、水生態方面的沖突，無法適應以恢復完整性和可持續性生態系統健康為目標的流域生態系統管理的新要求，同時也無法滿足未來我國水環境管理和水資源保護戰略的新需求。區劃方法的劃分原則鑒于流域水生態功能區劃水質改善和生態保護的目標導向，區劃方法的劃分原則需要以生態優先和堅持流域自然屬性為重點，體現科學發展觀、循環經濟、清潔生產等思想或技術趨勢和可持續發展理念，并強調協調性思想和重點分明的思路。（1）近中遠期相結合的時間尺度原則。區劃結果并非永恒不變，需結合當地發展規劃提出近中遠期的管理目標。（2）集中式生活飲用水水源地優先保護原則。首先，確定重要的水生態功能區和飲用水源區的功能定位、邊界和管理目標；然后，據此進行其他功能區劃分；同時，考慮地下水污染和地下水過度使用對流域單元水生態系統功能可能造成的危機。（3）對專業用水區及跨界管理水域統籌考慮的原則。應考慮跨行XX部門的沖突問題，使得劃分結果能夠體現相關政府、用水部門、利益相關者及公眾協商的一致認可性，保證劃分不會導致未來的評估、規劃和管理問題。（4）與調整產業布局、陸域污染源管理緊密結合的原則。陸域土地利用類型和產業布局是水域生態系統受污染破壞的根本原因。劃分中必須以水域為中心，兼顧陸域人類所獲得的影響，體現兩者相互作用的結果。（5）流域兼有多種功能時按高功能保護的原則。（6）實用可行、便于管理原則及可持續發展原則。水生態功能區劃的分區指標體系在水生態功能分區中，先用水生態系統結構、功能空間差異、社會經濟指標的區域性驅動因子組成的指標體系進行分區（一級、二級），其中區域性驅動因子包括地理指標、行政指標和社會經濟指標。再用生境尺度的水質、水化學因子、傳統生物種群特性等環境驅動因子進行細微尺度分區（三級、四級），可利用水資源供應、水生生物生境、產卵區、保育場、水力發電、水產品供應、旅游、文化等作為分區指標，尤其是水生生物的生態（稀有、瀕危水生動物的生活區域）。水生態功能分區可分為：生物多樣性維持功能區、水源涵養功能區、生境維持功能區、農業生產維持功能區、城市支撐功能區。不同分區的判別標準參照《基于水生態功能分區的流域水環境監測體系構建與應用》中“表2-1流域水生態功能分區分類和判別標準”。具體指標如下：（1）地理指標，包括：植被分布類型、坡度以及土地利用類型，為可獲得數據。（2）行政指標，包括：Ⅲ級行政單元劃分的水域周邊陸域，為可獲得數據。（3）社會經濟指標，包括：區域國民生產總值、Ⅳ級人口密度以及土地利用方式，為可獲得數據。（4）常規水體指標，包括：能夠反映流域水生態系統基本健康狀態的水質監測數據，如BOD、COD、氨氮、總磷（TP）等，為可獲得數據。（5）傳統生物種群特性，能夠反映流域水生態系統服務能力的浮游生物、著生生物、底棲動物以及生物量、生物多樣性指數等，為較難獲得數據。基于水生態功能分區的流域水環境監測常規水體參數監測候選指標體系的組成常規水體指標包括：水溫、流量、pH、電導率、溶解氧、高錳酸鹽指數、五日生化需氧量、氨氮、石油類、揮發酚、汞、鉛、化學需氧量、總氮、總磷、銅、鋅、氟化物、硒、砷、鎘、六價鉻、氰化物、陰離子表面活性劑、硫化物、糞大腸菌群、硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽、鐵、錳、水位。常規水體參數的建立基于熵權法對監測指標及監測點位進行賦權，具體計算理論及方法如下。設有m個評價指標，n個評價對象，則形成原始數據矩陣，對于某項指標i，指標值的差異越大，則該指標在綜合評價中所起的作用越大。如果某項指標的指標值全部相等，則該指標在綜合評價中幾乎不起作用。使用熵權法確定權重主要有以下3個步驟：1）原始數據矩陣進行標準化設m個評價指標，n個評價對象得到的原始數據矩陣為：（1）對該矩陣標準化如下得到：（2）式中：r—第j個評價對象在第i個評價指標上的標準值，[0，1]。標準化過程如下：其中對大者為優的收益性指標而言，有（3）而對小者為優的成本性指標而言，有（4）2）定義熵評估問題中，在有m個指標，n個被評價對象的i個指標的熵定義為（5）式中：，當時，令。3）定義熵權（6）式中：，。對原始數據監測指標進行初篩，需去除以下幾類水質指標：1）去除在水質標準中無法直接進行評判的幾項指標。2）去除所有監測數據均未超過國家標準的指標。3）去除未檢出率高于80%的指標。4）去除監測密度低，數據缺失過多的指標。5）去除未檢出率高于50%，防止這樣的指標在計算中干擾數據結果，但在給予權值時應與未檢出率高于80%的指標區別對待。對于原始數據在監測中未監測的個別數據，站在整體數據考慮的角度上，采用三次多項式插值法對數據進行補充。根據所得到的監測點位與五級水生態功能分區的關系，將監測點位劃入五級水生態功能分區。將處理過的原始數據按五級分區分開計算。按上文中計算式（1）~（6）將數據標準化后求得熵及權重。將所有數據均按照上述方法進行指標權重的計算，得到指標權重值求平均值作為每個監測指標的建議權重值。建議將可所有計算指標結果賦權重總和0.5，其余不可計算指標賦予權重總和0.5。對于每個不可計算指標賦予權重為：（7）式中：為權重值，為不可計算指標數量。可計算指標建議權重值如表1所示。對于各水生態功能分區的監測點位的權重值的計算方法與指標權重計算方法相同，即將所有監測斷面劃入五個水生態功能分區后，按上文中計算式（1）~（6）進行計算。表1各水生態功能分區建議指標權重生物多樣性維持功能區水源涵養功能區生境維持功能區農業生產維持功能區城市支撐功能區電導率0.0490.0620.0600.0680.062溶解氧0.0690.0440.0800.0610.065高錳酸鹽指數0.0480.0400.0700.0640.031五日生化需氧量0.0600.0470.0390.0480.058氨氮0.0460.0730.0350.0320.049化學需氧量0.0640.0580.0450.0540.034總氮0.0370.0530.0420.0350.053總磷0.0490.0450.0400.0340.062氟化物0.0390.0420.0530.0600.051糞大腸菌群0.0400.0380.0390.0470.038水生生物群落監測候選指標體系的組成生物群落監測的候選指標主要包括底棲動物和藻類兩大類，常用的生物指標有物種密度、豐富度、生物量、生產力、結構功能指標等。水生生物參數的建立根據水生態功能分區建立的流域監測網絡的水環境監測管理現狀和水環境污染特點，依照不同區域水生態功能分區的特點，鑒別各指標之間的差異性與相關性，對三級水生態功能的評價指標進行篩選，最后建立評價各個功能分區的指標體系。針對我國重點流域的水生態功能分區，對流域內每條河流斷面或湖庫點位的監測數據進行整理分析。總結得到其對應水生態功能區的監測指標，整理后結果如表2所示：表2各水生態功能分區建議指標及依據水生態功能分區藻類、底棲動物、魚類資源等調查生物多樣性維持功能區主要優勢類群均由硅藻門植物構成，底棲動物以水生昆蟲為主，魚類以最常見的鯉魚和鯽魚為監測指標。水源涵養功能區藻類以硅藻門種類最多，其次為綠藻門和藍藻門；魚類以最常見的鯉魚和鯽魚為監測指標。生境維持功能區藻類中硅藻門種類最多，優勢種為硅藻門的直鏈藻屬；底棲動物中水生昆蟲作為優勢類群；魚類以最常見的鯉魚和鯽魚為監測指標。農業生產維持功能區優勢類群均由硅藻門植物構成；底棲動物中水生昆蟲作為優勢類群多為指示清潔的物種；魚類以最常見的鯉魚和鯽魚為監測指標。城市支撐功能區藻類以硅藻門種類最多，其次為綠藻門和藍藻門；魚類中鯽魚和XX棒花等較常見。基于水生態功能分區的流域水環境評價流域水環境質量評價要素流域水環境質量評價的要素主要包括：水體理化參數、物理生境評價和生物群落特性。水體理化參數賦分理化指標的監測已經成為各個流域水質監測的常態化，對各個監測斷面的各項指標按時進行監測后，得到監測統計數據。用熵權法評價水體理化指標的權重值，然后根據地表水環境質量標準（GB3838-2002）中對各個指標的標準限值的規定，對所監測的指標監測數據按照其對應的水質類別根據濃度值對應進行賦分，賦分標準參見表3。其中賦分為范圍值，旨在突出同一水質類別不同濃度的差異性，使評價結果更加科學可靠。賦分Si計算公式見8。（8）式中：N——水質類別，Ⅰ類5分，Ⅱ類4分，Ⅲ類3分，Ⅳ類2分，Ⅴ類1分，劣Ⅴ類0分；Cnmax——類別標準上限值，詳見GB3838-2002；C——指標實測值；Cnmin——類別標準下限值，詳見GB3838-2002；表3水體理化參數指標評價等級及賦分水質類別Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類Ⅳ類Ⅴ類劣Ⅴ類賦分54-53-42-31-20-1然后使用加權求和的方法分別得到斷面和功能分區的評價得分，將指標得分加指標權求和得到斷面評價結果，斷面評價得分加斷面權求和得到功能區評價結果。加權求和公式如下：（9）式中：Si——指標得分；Wi——指標權重；S——斷面得分。流域水環境生境賦分在監測河流斷面生境的評價中，水體功能可利用情況是最重要的因素，人為干擾和自然因素是導致水體功能可利用情況發生變化的客觀因素。三者在進行生境評價的過程中不應該等權重考慮，而是一個不同權重的逐級推進過程。流域水環境生境評價見表4。每項參數分值范圍為0～10，劃分為四個評價等級。每個監測斷面生境總分由6項參數分值累加計算，分級評價標準見表5。表4流域水環境生境評價數據表A:水質狀況很清澈，無任何異味較清澈，輕微異味較渾濁，有異味發黑，發臭10741B:河流棲境B1:河岸植被多樣性河岸周圍植被種類很多，面積大，河岸植被覆蓋50%以上河岸周圍植被種類較多，面積一般，河岸植被覆蓋50%-25%河岸周圍植被種類比較少，面積較小，河岸植被覆蓋少于25%河岸周圍幾乎沒有任何植被，或完全無植被10741B2:河內棲境復雜性有水生植被、倒木、巨石等小棲境，底質75%以上是碎石、卵石、大石有水生植被等小棲境，底質50%-75%是碎石、卵石、大石以1種或2種小棲境為主，底質25%-50%是碎石、卵石、大石以1種小棲境為主，底質以淤泥或極細沙為主10741C:人為干擾C1:河道變化渠道化沒有或很少，河道維持正常模式渠道化較少，通常出現于橋墩周圍，對水生生物影響較小渠道化廣泛，出現于兩岸有筑堤或橋梁支柱的情況下，對生物有一定影響河岸受河流筑壩影響很大，對水生生物影響嚴重，棲境完全改變10741C2:點、面源污染影響無人為干擾上游有村莊或一側有自然農田河岸兩側自然農田或有城市排水口河岸兩側農田農藥使用廣泛或有工業排口10741D:自然因素水量大，水流類型全面水量比較大，河水淹沒75%左右的河道，3種類型水流水量一般，河水淹沒25%-75%的河道，2種類型水流水量很小，河道干涸，一種或沒有水流10741表5流域水環境生境質量的分級評價標準得分分值等級賦分H＞55無干擾545＜H≤55輕微干擾435＜H≤45輕度污染320＜H≤35中度污染2H≤20重度污染1棲息地生境質量以H表示。水生生物賦分生物評價方法按照國家總站頒布的河流生態環境質量評價技術指南（試行）進行，具體評價等級及賦分標準見表6。表6水生生物指標評價等級及賦分BMWP打分系統Chandler生物指數Shannon-Wienner指數Hilsenhoff指數Palmer藻類污染指數IBI指數水質狀況賦分＞100-＞3.00～4.25-優優571～100＞3002.0～3.04.26～5.07-良好良好441～70-1.0～2.05.76～6.50＜15中等輕度污染311～4045～3000～1.06.51～7.2515～19較差中度污染20～10007.26～10＞20很差重度污染1采用多種指數時對其結果計算算數平均數。流域水環境質量綜合評價綜合評價方法利用綜合指數法進行水生態環境質量綜合評估，通過水體理化參數和生物群落指標加權求和，構建綜合評估指數WQI，以該指數表示各水生態功能分區的質量狀況。（10）式中：WQI為水生態環境質量綜合指數；xi為評價指標分值；wi為評價指標權重。本技術指南在綜合評價時暫時考慮水理化指標、生物群落指標和生境指標，其分值及權重見表7。表7水生態環境綜合評價公式說明表指標分值范圍建議權重水體理化指標1～5生物群落指標1～5生境指標1～5標準與分級根據水生態環境綜合評價指數（WQI）分值大小，將水生態環境質量狀況等級分為五級，分別為優秀、良好、輕度污染、中度污染和重度污染，具體指數分值和質量狀況分級詳見表8。表8水生態環境質量狀況分級標準水生態環境質量狀況優秀良好輕度污染中度污染重度污染綜合指數（WQI）WQI≥44＞WQI≥33＞WQI≥22＞WQI≥11＞WQI≥0顏色藍色綠色黃色橙色紅色質量保證與質量控制外部質量保證與控制所使用的監測方法是經計量認證的標準方法；采樣人員、分析人員都需持證上崗；儀器設備必須經計量檢定，且在有效期內。樣品的采集（1）保證所有野外設備處于良好的運行狀態，儀器設備出庫前必須進行檢查，以確保野外數據的異質性和質量。野外數據必須完整、規范、清晰。（2）合理安排各類生物樣品采集順序，盡量避免生物類群在采集前受到較大擾動。（3）定量采樣應在定性采樣前進行。（4）正確填寫樣品標簽，包括樣品編號、日期、水體名稱、采樣位置以及采集人姓名。樣品記錄表包含的信息必須與樣品瓶標簽相同。（5）及時清洗所有接觸過樣品的采樣設備，并仔細檢查，防止采樣污染。（6）及時在現場處理樣品。受生物活動影響，隨時間變化明顯的項目應在規定時間內測定。樣品的保存藻類、底棲樣品按照要求分別保存各類樣品，保存時，每隔幾周檢查固定液，必要時進行添加，樣品可長期保存。理化樣品的保存按照《水質采樣樣品的保存和管理技術規定》相關要求進行保存。保存所有樣品的模式標本及其記錄，標記必須準確、標記完整，經防腐處理后保存于實驗室，以便將來作為參考。樣品的運輸（1）必須根據采樣記錄或登記表核對清點樣品，以免有誤或丟失。（2）樣品運輸中貯存溫度不超過采樣時的溫度，必要時需準備冷藏設備。（3）運輸中應仔細保管樣品，以確保樣品無破損、無污染。應避免強光照射及強烈震動。采樣記錄除了樣品相關信息，采樣時間、地點、水溫、氣溫、水文、植被等也應有詳細記錄，確保采樣現場數據的完整性。準確度和精確度（1）采集現場要設負責人，對采樣點位、樣方采集數量、采集的效果進行評估。（2）底棲動物采集揀選的每個樣品，要經采集團隊的另一人對揀選樣品進行檢查，確保無生物遺漏現象發生。（3）藻類等采集的樣品，要由指定人員檢查樣品采集過程是否符合采集要求，保存方法是否符合規范。（4）生境調查至少應有2人同時完成記錄和評價；不同時間周期下同一河流或河段的生境調查建議由同批人員完成。（5）理化樣品、藻類樣品至少采10%平行樣。實驗室質量保證與控制樣品的交接與記錄（1）樣品交接時，應辦理正式交接手續，由接收樣品的工作人員記錄其狀態，檢查是否異常或是否與相應檢驗方法中描述的標準狀態有所偏離。（2）實驗室應建立送檢樣品的唯一識別系統，以保證任何時候的樣品識別都不會發生混淆。種類鑒定、計數（1）新種、新記錄種必須留出完整標本，鑒別特征典型的樣品制作標本，永久保存，并請分類學專家進行確認。（2）有疑問不確定的物種，需要請分類學專家對物種進行確認。（3）樣品鑒定完畢后，需請1位相關專業人員對樣品進行抽檢，抽檢比例為10%，以確保分類鑒定的準確性，并記錄鑒定的偏差情況。（4）實驗室應當保存并更新相關的分類學文獻。（5）樣品需由2