湖库水生态环境质量监测技术指南.docx

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湖库水生态环境质量监测技术指南

No.:

000000000000072859

湖库水生态环境质量监测技术指南

（试行）

国家水体污染控制与治理科技重大专项

流域水污染防治监控预警主题

“流域水生态环境质量监测与评价研究”课题组

二零一四年六月

前言

我国湖泊和水库众多。

然而，随着区域气候环境变化和人类活动干扰加剧，使得湖库萎缩和消亡严重、水质持续恶化、富营养化趋势逐年加剧。

不仅如此，水环境质量下降所引发的生态问题也开始显现。

近年来，湖库生态系统总体处于退化状态，鱼类资源大幅下降，生物多样性不断减低。

目前，我国湖库的相关环境问题，已严重破坏生态系统平衡，很大程度上制约了湖库资源的可利用性和社会发展的可持续性。

因此，监测并评价湖库水生态环境质量已经成为我国环境保护工作的一个重要内容。

为贯彻落实党中央和国务院让江湖湖泊休养生息的要求，加强流域生态环境保护，维护流域生态系统的健康，将环境保护部《关于开展流域生态健康评估试点工作的通知》（环办函[2012]1163号）任务的成果进一步落实并推广，中国环境监测总站并编制了《湖库水生态环境质量监测技术指南》（以下简称“指南”），以指导我国湖库水生态环境质量的评估工作。

“指南”中规定了湖库水生态质量监测开展过程中的各项基本原则、技术要求以及实施方法，包括监测目的、监测内容、分级监测、监测方法及类群的选择、点位布设、监测频率和时间的确定、采样方法的选择、野外采样、实验室分析及资料汇总等。

本指南由中国环境监测总站提出。

本指南由“流域水生态环境质量监测与评价研究”课题组负责起草。

本指南由中国环境监测总站负责解释。

湖库水生态环境质量监测技术指南（试行）

1总则

1.1编制目的

根据《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》中“加快生态文明制度建设”“五位一体”的要求，为落实《国家环境保护“十二五”科技发展规划》、《国家环境监测"十二五"规划》，加快水生生物监测工作，推进我国水环境质量综合评价的进程，编制《湖库水生态环境质量监测技术指南（试行）》。

1.2适用范围

本指南适用于湖泊及水库的水生态环境质量监测。

“指南”中规定了湖库水生态质量监测开展过程中的各项基本原则、技术要求以及实施方法，包括监测目的、监测内容、分级监测、监测方法及类群的选择、点位布设、监测频率和时间的确定、采样方法的选择、野外采样、实验室分析等。

1.3指导原则

1.3.1科学实用原则

结合湖库生态环境实际情况，遵循水生生物类群栖息及生存规律，确保监测结论客观反映水生态环境质量，为水生态质量综合评价提供科学依据。

1.3.2因地制宜原则

充分考虑水域环境的自然地理条件、生物类群的时间变化特点、工作目的及人力、费用投入，选择监测类群、监测频次和时间、监测点位、采样工具及采样方法。

1.3.3循序渐进原则

指南遵从先易后难、循序渐进原则，既可以为基础薄弱的从业人员提供技术指导，也可以为经验丰富的专业技术人员提供借鉴。

1.4引用文件

HJ/T52-1999水质湖流采样技术指导

HJ/T91-2002地表水和污水监测技术规范

HJ493-2009水质采样样品的保存和管理技术规定

HJ494-2009水质采样技术指导

HJ495-2009水质采样方案设计技术规定

1.5术语与定义

下列术语和定义适用于本指南。

1.5.1湖泊Lake

陆地上洼地积水形成的水域宽阔、水量交换相对缓慢的水体。

1.5.2水库Reservoir

在湖道、山谷、低洼地有水源或可从另一湖道引入水源的地方修建挡水坝或堤堰，形成的蓄水场所；或在有隔水条件的地下透水层修建截水墙，形成的地下蓄水场所。

1.5.3水生态环境质量WaterEco-environmentQuality

以生态学理论为基础，在特定的时间和空间范围内，水体不同尺度生态系统的组成要素总的的性质及变化状态。

1.5.4生境Habitat

又称栖息地，指生物的个体、种群或群落生活地域的环境，包括必需的生存条件和其他对生物起作用的生态因素。

1.5.5参照状态ReferenceCondition

代表水域内未受人为干扰或所受人为干扰较小的最优生物状态。

1.5.6浮游动物Zooplankton

在水中营浮游生活的动物类群。

它们完全没有游泳能力，或游泳能力微弱，不能作远距离的移动，也不足以抵抗水的流动力。

淡水浮游动物主要包括原生动物、轮虫、枝角类、桡足类等类群。

1.5.7浮游植物Phytoplankton

水中营浮游生活的藻类，属于微藻类，广泛存在于河流、湖泊和海洋中。

淡水浮游藻类主要包括蓝藻、绿藻、硅藻、裸藻、甲藻、金藻、黄藻和隐藻八个类群。

1.5.8叶绿素Chlorophyll

自养植物细胞中一类很重要的色素，是植物进行光合作用时吸收和传递光能的主要物质。

叶绿素a（Chla）是其中的主要色素。

1.5.9底栖动物BenthicInvertebrate

指生活史的全部或大部分时间生活于水体底部的水生动物类群，主要包括水栖寡毛类、软体动物和水生昆虫幼虫等。

为了研究方便，将不能通过500μm孔径筛网的底栖动物称为大型底栖动物，将能通过500μm孔径筛网但不能通过42μm孔径筛网的底栖动物称为小型底栖动物，将能通过42μm孔径筛网的底栖动物称为微型底栖动物。

1.5.10丰度Abundance

一个物种在一定研究范围内的数量（如个体数量或生物量），通常与密度相通用。

1.5.11密度Density

取样单位的平均丰度（=总体个数/样方数）或者是单位面（体）积上的丰度。

1.5.12生物量Biomass

某一时间单位面积或体积栖息地内某个种群、类群或群落内生物体的个体数、重量或含能量。

1.5.13质量保证QualityAssurance

湖库水生生物监测的质量保证是指整个生物监测过程的全面质量管理，其目的是保证调查数据准确可靠，包括从点位布设、现场调查、样品采集、贮存与运输、实验室样品分析、数据处理全过程的质量保证。

1.5.14质量控制QualityControl

质量控制是为达到调查质量要求所采取的一切技术活动，是调查过程的控制方法，是质量保证的一部分。

1.6水生态环境质量监测要素

1.6.1要素类别

主要包括：

——湖库水文气象基本参数

——湖库生境状态描述

——水体、沉积物重要理化参数

——生物参数

1.6.2生物类群

主要包括：

——浮游植物

——浮游动物

——大型底栖动物

应当根据特定的监测目的，充分考虑每个类群的特点、优势、生命周期，结合区域的环境特点，选择适合的水生生物类群。

比如，较为短期的环境监测可选用浮游植物、浮游动物，较为长期的环境监测可选用大型底栖动物；监测化学水质变化（尤其富营养化）可选用浮游植物、浮游动物，评价物理生境退化则可选用大型底栖动物。

结合不同生物类群的监测结果，可以综合、全面地反映环境状态，但是考虑到现场的实际采样条件以及人员、仪器的配备情况，可以在充分达到既定监测目的的前提下对监测类群酌情增减。

比如，水深超过7m的湖库或者有消落带存在的水库（如，三峡水库），可放弃采集大型底栖动物。

1.7点位布设

1.7.1一般原则

点位布设，取决于监测目的以及所用生物监测技术的特殊要求，需遵从以下原则：

（1）连续性原则：

尽可能沿用历史观测点位；生物监测点位应与水文测量、水质理化指标监测点位相同，尽可能获取足够信息，用于解释观测到的生态效应；

（2）代表性原则：

在监测点位采集的样品，需对研究水域的单项或多项指标具有较好的代表性；如果监测的目的是建立大范围、全面的流域生物数据网络，点位需覆盖整个流域范围；如果监测目的是客观评估点源污染的影响，则需在一定范围内进行加密监测；

（3）实用性原则：

在保证达到必要的精度和样本量的前提下，监测点位应尽量少，要兼顾技术指标和费用投入。

1.7.2监测点位布设方法

可采用点位与断面结合的方法，设置湖库水生态环境质量监测点位。

具体方法如下：

（1）针对某一特定问题的专项调查，一般采用目标设计方案，或称“特定位点”设计方案，基于已知的问题或事件选择监测点位。

通常，除了目标位点或范围，分别在其上、下游100m至1000m处各设置至少3个监测点位或断面。

（2）湖库或区域的基线调查及环境变化趋势评估，一般采用随机选择方案，尽量均匀地在监测范围内设置点位，以便为整个区域的整体环境提供精确的环境信息。

根据监测任务目标、湖库面积大小以及人员、费用配备情况，确定监测点位数量。

区域性的大范围监测，涉及多个湖库，可根据每个湖库的面积设置3～10个点位；特定湖库的监测，则至少设置10个点位。

点位布设应兼顾湖滨和湖心，如无明显功能分区，可采用网格法均匀布设。

河道型或狭长型湖库，可参考河流的点位布设方法，以断面的方式设置采样点位。

注意事项

选择点位时，应注意以下问题：

（1）应在湖库的主要出入口、中心区、滞流区、饮用水源地、鱼类产卵区、游览区等设置相应的点位；

（2）如采用断面法设置点位，断面应与附近水流方向垂直；（3）峡谷型水库，应在水库上游、中游、近坝区及库层与主要库湾回水区布设断面。

1.7.3参照状态确定方法

参照状态的确定是用于比较并检测环境损伤的基础，是进行生态评价的必要前提。

根据评价的目的，可以采用以下两种方法来确定参照状态。

（1）特定点位参照状态：

是指将点源排放的“上游”作为参照状态。

该类型参照状态减少了源于生境差异的复杂情况，排除其他点源和非点源污染造成的损害，可有助于诊断特定排放与损害之间的因果关系，并提高精确度。

但是，该类型参照状态的有效性较为有限，不适合广域（流域及其以上范围）的监测或评价。

（2）生态区参照状态：

是指选择相对均质的区域内、未受干扰（接近自然状态）的点位以及生境类型作为参照状态。

相对于特定点位的参照状态，生态区参照状态更适用于水域或流域范围的趋势性监测，评价资源利用损害或影响，并制定相应的水质标准及监测策略。

注意事项：

人类活动比较频繁的地区，很难找到没有受到干扰的点位，尤其是受到较大人为改变的系统，通常找不到合适的参照状态。

这些情况下，可以借助历史数据或简单的生态模型确立参照状态，也可以根据现有的最佳状态以及环境治理目标作为参照状态。

1.7.4采样层次布设方法

采集浮游植物、浮游动物样品时，需根据采样点位的水深设置采样层次。

水深＜2m时，不分层，在表层下0.5m采集；水深为2～5m时，分别在表层下0.5m、底层上0.5m各采集一次；水深＞5m时，则在表层下0.5m处、中层以及底层上0.5m处各采集一次。

另外，水深小于0.5m时，在1/2水深处采集；水体封冻时，在冰下水深0.5m处采集。

1.8监测频次与时间

1.8.1监测频次

充分考虑水域环境条件、生物类群的时间变化特点、调查目的及人力、费用投入，确定调查频次和调查时间。

大范围的湖流或流域环境基线调查，及长期的水质监测，第一年每季调查一次，之后可每年一次；常规监测每季调查一次；受季节性影响显著水体的变化趋势评价，通常应每月（至少每季）调查一次；专用站的采样频次与时间视具体要求而定。

事故性污染物的监测频率必须考虑污染物效力的严重程度及持续时间，各类监测类群的生命周期及经过采样后的恢复能力也必须予以考虑。

1.8.2监测时间

一年一次的调查，一般选择春季或秋季；季节性调查，一般选择春、夏、秋三季。

监测时间的确定，既要考虑各项监测指标的变化规律，又要兼顾实际情况。

需要注意的是：

（1）若进行逐季或逐月调查，各季或各月调查的时间间隔应基本相同；

（2）同一湖泊（水库）应力求水质、水量及时间同步采样；（3）考虑到浮游生物的日变化，监测时间尽量选择在一天的相近时间，比如上午的8～10时，