一、技术原理

综合河流物理、化学和水生生物等多类型评价指标，基于压力响应关系筛选能够有效指示环境压力的评价指标，在压力响应预测模型的基础上，确定各指标的阈值范围，最终构建能够全面反映河流健康状况的综合评价指数技术方法。

二、工艺流程

基于主动性指标选择与参照条件制定的河流健康综合评价法，主要包含六个关键技术内容：如下图。

1、河流分类

依据河流气候、地理、地貌和水文等特征，将流域内的河流进行分类和分区，将具有相似自然特征的河流归为同一个类型。

2、构建河流概念模型

针对不同类型河流，采用野外调研和文献调研等方法，初步诊断不同类型区中河流生态系统的压力源，并相应选择合适的评价指标与保护目标。

3、河流健康评价指标

依据概念模型中筛选的压力源和评价指标，开展河流生态系统野外监测，获取河流生态监测数据，利用实测数据分析和验证不同评价指标对压力源响应的敏感性和稳定性，筛选适用于不同河流类型的评价指标。

4、评价标准确定

依据不同类型河流区，参考国家水质标准、文献、模型模拟等技术手段，确定不同健康评价指标的参照值、临界值和0值。其中，参照值为生态系统完全未受到或仅受到微弱人为活动干扰时，评价指标的最大值；0值为生态系统受到最高强度人为干扰时，评价指标理论上的最小值；临界值为生态系统处于管理下限时界限值，位于评价指标的最大值和最小值之间，当评价指标小于临界值时，则表明水生态系统超过了管理的下限要求，应启动相应的河流生态系统管理和修复策略。

5、河流健康综合评价

依据各评价指标的参照值和0值，对所有评价指标进行标准化，并根据不同评价指标对河流生态系统完整性贡献的强弱分配权重，计算各样点的健康综合得分

6、健康等级与评价

根据河流生态系统管理需求，对河流健康状况进行等级划分，并依据各样点河流健康综合得分进行健康等级评价。

三、关键技术方法

1、主动性的河流健康评价指标的选择

① 依据数理统计分析，指标对人类活动干扰具有明显的响应关系；

② 指标对人为活动的响应与大多数文献中的预测趋势一致；

③ 指标间相互独立、不存在重复信息；

④ 能够反映河流健康的特征。

本研究以土地利用类型面积作为首要压力指标，利用总体线性回归模型法，筛选对土地利用面积和水质具有显著响应关系的水生生物指标，以相关性分析显著性检验作为判别候选指标是否有效指示人为活动干扰的依据；筛选对土地利用有显著响应关系的水质指标作为评价指标。

2、主动性的河流健康评价指标参照条件制定

参照条件的制定，是目前国内外水生态系统健康评价的难点，本研究中依次按照以下步骤，确定河流健康评价各指标的参照条件：

依据国家地表水、饮用水等水质标准，确定评价指标的参照条件；

依据国内外文献调研，确定不同物理、化学和生物指标的参照条件；

依据本地区水生态系统研究成果，确定不同类型指标的参照条件；

依据模型模拟等手段，选用模型预测值的5%和95%百分位值作为参照值和临界值（当指标值越大代表河流健康状况越好时，以95%和5%百分位值作为参照值和临界值），确定适合于不同类型水生态区健康评价指标的参照值和临界值。

3、综合评价

在单个指标标准化处理结果的基础上，采用加和平均值的方法，分别计算每个评价目标的得分值，具体如下公式。

式中，X 为评价目标综合得分；X_i为单个指标标准化值；i为第i个指标；n为指标数。

通过专家打分的方式，确定了各个评价目标的权重关系。

根据生态系统健康综合得分，将生态系统健康状况划分为5 个等级，分别为极好、好、一般、差和极差，其评估标准如表。

生态系统健康评估标准

四、技术创新点

针对目前国内外河流健康综合评价指标筛选没有明确的技术路线的技术难点，本项技术根据压力响应关系，反应人类活动的影响，突破了传统河流生态系统健康评价因子筛选方法，克服了国内外健康评价中参照条件制定技术难点，同时综合了河流的物理、化学和生物完整性特征，形成了全面的生态完整性评价技术方法，反映水生态区差异。

主要创新点为：

① 利用压力响应模型方法，基于数理统计分析，筛选对人为活动干扰具有敏感指示作用的河流化学和水生生物评价指标。

②在水生态功能分区的基础上，针对不同河流类型建立了一套适应不同河流类型的评价指标和评价标准。

③基于实测数据，利用压力响应模型建立不同指标的参照值和0值的确定方法，依据不同河流类型区管理目标，确定临界值。