紀(jì)丁愈 ,李云禎 ,楊紹平 ,鄒渝 ,種秀靈
(1.四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院,四川崇州611231;2.四川省環(huán)境科學(xué)保護(hù)研究院,四川成都610041)
生態(tài)系統(tǒng)健康是20世紀(jì)80年代興起的一個(gè)新研究領(lǐng)域,并迅速擴(kuò)展到森林、農(nóng)業(yè)、濕地、流域、礦區(qū)、湖泊、河流等生態(tài)系統(tǒng)。河流作為一類(lèi)非常重要的生態(tài)系統(tǒng),具有自我維持和調(diào)控的生態(tài)功能,還具有調(diào)節(jié)氣候、補(bǔ)給地下水、防洪和泄洪的環(huán)境功能[1]。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和資源的開(kāi)發(fā)利用,河流系統(tǒng)受到人類(lèi)活動(dòng)的干擾和損害,同時(shí)也影響了河流的生態(tài)系統(tǒng),造成水體污染、生態(tài)破壞等環(huán)境問(wèn)題,以致影響河流生態(tài)健康[2]。
目前,雙流岷江自來(lái)水廠取水口為金馬河飲用水源地,屬于金馬河水系;河流是否健康,直接影響了提供飲用水的服務(wù)能力。本文從水質(zhì)狀況、水文狀況、生態(tài)系統(tǒng)狀況和社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況4個(gè)方面構(gòu)建了生態(tài)健康評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)金馬河7個(gè)點(diǎn)位進(jìn)行生態(tài)健康評(píng)價(jià),以期為該河流生態(tài)系統(tǒng)提供依據(jù),也為該河流的生態(tài)環(huán)境修復(fù)提供參考。
圖1 金馬河評(píng)價(jià)河段位置圖
金馬河,又名正南江。岷江干流,屬干流局部河段,即都江堰魚(yú)嘴分水后的外江。始流河段河寬96-104m,過(guò)江節(jié)制閘后稱(chēng)金馬河。是成都平原的一條重要排洪河道,也是成都市境內(nèi)一條重要的多功能輸水河道。金馬河在都江堰市出山口后,地勢(shì)開(kāi)闊,坡降、流速驟減,河道彎曲、左右擺動(dòng)、斷面橫流加劇,流經(jīng)都江堰市、溫江區(qū)、崇州市、雙流縣、新津縣等5個(gè)區(qū)縣,主流繼續(xù)南流入眉山地區(qū)、樂(lè)山市,最后于宜賓市注入長(zhǎng)江全長(zhǎng)76.1公里[3]。金馬河在成都市乃至四川省的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中占有重要地位。本文選取金馬河(魯家灘~金馬村河段)為研究對(duì)象,由于河段涉及雙流岷江自來(lái)水廠取水口,對(duì)該河段進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)有實(shí)際意義。金馬河評(píng)價(jià)河段位置見(jiàn)圖1。
河流生態(tài)健康是一個(gè)社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)尺度上的功能概念,應(yīng)該從多個(gè)角度、系統(tǒng)性的選取構(gòu)建指標(biāo)[4],為了有效地對(duì)該河段健康作出評(píng)價(jià),本文將從生態(tài)、水環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)等方面著手,遵循以下原則:
(1)代表性原則
力求結(jié)合河流實(shí)際情況,突出重點(diǎn)、綜合性強(qiáng)、信息量大,又能簡(jiǎn)明扼要客觀反應(yīng)河流健康狀況;
(2)整體性原則
指標(biāo)體系應(yīng)以研究對(duì)象為目標(biāo),選取的指標(biāo)能夠全面囊括河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等各個(gè)方面的情況,并能衡量各個(gè)要素之間的關(guān)系和相互作用的指標(biāo),并通過(guò)這些指標(biāo)去判斷生態(tài)系統(tǒng)的形成原因和變化情況。
(3)可操作性原則
指標(biāo)選取不僅考慮評(píng)價(jià)的針對(duì)性,還要考慮數(shù)據(jù)和資料的易獲性,使操作簡(jiǎn)易、易于對(duì)比、且不受地域差異的限制,又能客觀反映河流生態(tài)健康狀況的綜合性指標(biāo)。
根據(jù)河流生態(tài)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)建立的原則,結(jié)合金馬河(魯家灘~金馬村河段)為期一年的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),以及該河段本身具有的地方性特征和功能,本文將金馬河 (魯家灘~金馬村河段)生態(tài)系統(tǒng)分為目標(biāo)層、要素層和指標(biāo)層;具體由20個(gè)指標(biāo)進(jìn)行定量和
表1 金馬河(魯家灘~金馬村河段)河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
表2 河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)分表
表3 各指標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果
定性評(píng)價(jià)[5],評(píng)價(jià)指標(biāo)見(jiàn)表 1。
考慮到所構(gòu)建指標(biāo)由定量和定性結(jié)合,本文通過(guò)層次分析法對(duì)河流生態(tài)健康各指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重計(jì)算,再通過(guò)綜合指數(shù)法計(jì)算總得分。綜合評(píng)價(jià)指數(shù)計(jì)算如下[6]:
式中:λi為第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重;Mi為第i個(gè)指標(biāo)的指標(biāo)刻度值。
結(jié)合當(dāng)前河流的實(shí)際情況,參照其他相關(guān)的評(píng)價(jià)方法;由于該評(píng)價(jià)河段是飲用水源一級(jí)保護(hù)區(qū),考慮到指標(biāo)的獨(dú)立性和數(shù)據(jù)的可靠性,本文將河流健康評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分為:“病態(tài)、不健康、亞健康、健康、很健康”五個(gè)級(jí)別,不同等級(jí)的具體范圍見(jiàn)表 2[7]。
按照層次分析法的原理,重要性標(biāo)度1表示兩個(gè)指標(biāo)同等重要;3表示兩個(gè)指標(biāo)前者比后者稍重要;5表示兩個(gè)指標(biāo)前者比后者明顯重要;7表示兩個(gè)指標(biāo)前者比后者強(qiáng)烈重要。結(jié)合專(zhuān)家打分結(jié)合,確定判斷矩陣為:
通過(guò)專(zhuān)家咨詢(xún)及層次分析法確定各層指標(biāo)權(quán)重及層次排序總權(quán)重,計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。
金馬河(魯家灘~金馬村河段)生態(tài)健康評(píng)價(jià)得分:
E=0.01×50+0.02×60+0.11×60+0.12×90+0.09×90+0.075×80+0.225×30+0.016×80+0.044×40+0.078×30+0.167×70+0.225×60+0.075×50=74.27
金馬河(魯家灘~金馬村河段)生態(tài)健康評(píng)價(jià)得分為74.27,根據(jù)河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)分等級(jí),該河段目前處于健康狀態(tài)。只有PH、取水量、景觀狀況、河岸穩(wěn)定性和公眾意識(shí)這五個(gè)指標(biāo)低于健康狀態(tài);主要是雙流岷江自來(lái)水廠在該河段取水,對(duì)枯水期水資源的開(kāi)采造成一定壓力;而下游三渡水大橋過(guò)往的車(chē)輛和人群對(duì)河段有一定影響;加之下游是旅游文化產(chǎn)業(yè)園區(qū),人員的增加和擾動(dòng)也會(huì)對(duì)河段有一定影響[8]。
由于評(píng)價(jià)河段是飲用水源地一級(jí)保護(hù)區(qū),水質(zhì)、水量、水安全對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的健康尤為重要;通過(guò)對(duì)該河段的生態(tài)健康評(píng)價(jià),可以看出目前該河段處理健康狀態(tài),距離很健康還有一定差距,建議依照河流生態(tài)健康評(píng)價(jià)與功能定位,制定相應(yīng)的管理政策和治理措施。