摘要：作为海河水系最大支流的永定河，是北京市境内水源最丰沛、最大的一条河流，永定河生态监测是水体治理、生态修复和后续水质保障的基本依据，因此开展制定永定河生态监测规划并依规划实施非常必要。
为确保地下水水质安全，保障永定河生态安全，为健康河流生态系统保驾护航，改善环境及拉动经济，需要建立一套生态监测体系，长期对永定河生态修复效果进行监测评估，提供可靠的生态原始数据和基础数据，评价河流生态系统的健康状况，查找存在问题，分析发展趋势，优化工程设计，提升永定河生态环境质量，为永定河生态环境保护和治理提供科学依据，为管理部门提供决策支持，为今后类似工程设计和建设提供参考依据。
关键词：永定河；生态监测；评估体系
1 前言
根据北京市总体规划和永定河绿色生态走廊建设规划，经过潜流湿地深度处理的再生水，排入河道成为永定河生态需水量的主要来源，深度处理效果直接影响永定河地表水水质，水质的好坏也影响地下水水质的安全，威胁附近居民的生活饮水和生产用水安全。永定河生态监测是水体治理、生态修复和后续水质保障的基本依据，因此开展制定永定河生态监测规划并依规划实施非常必要。
为确保地下水水质安全，保障永定河生态安全，为健康河流生态系统保驾护航，改善环境及拉动经济，需要建立一套生态监测体系，长期对永定河生态修复效果进行监测评估，提供可靠的生态原始数据和基础数据，评价河流生态系统的健康状况，查找存在问题，分析发展趋势，优化工程设计，提升永定河生态环境质量，为永定河生态环境保护和治理提供科学依据，为管理部门提供决策支持，为今后类似工程建设提供参考借鉴。
由于近年山峡段落坡岭水库以下28公里时常断流，生态系统随之退化，三家店以下大部分河道缺水，严重影响其河道的生态系统，即使有水区域也是周边污水处理厂的退水和周围村落的生活污水，水体中氮、磷含量高，富营养化严重。
永定河源于山西省宁武县管涔山,自河北省怀来县幽州村东南流入北京市境，至大兴区南端崔指挥营村以东复入河北省地界，是海河水系的最大支流[21]。它全长747km，流经北京市的河段长170公里，流域面积为3168平方公里[22]，占北京市流域总面积的20%，是北京地区的第一大河，已批复的《北京城市总体规划修编》（2004-2020），将永定河定位为“京西绿色生态走廊与城市西南的生态屏障”。
永定河水体的生态监测为规划中水体治理和修复提供了最基础的数据，也是生态修复和后续水质保障的基本依据，因此开展制定永定河水体生态监测规划并按规划实施非常必要。
2 国内外河道生态监测现状
发达国家生态监测开展的时间较早、系统性较强、效果较好[1]。以1980年的美国国家科学基金会的“长期生态研究计划”，和1988年美国环保局开展了的“环境监测与评价项目”工作为代表的两个项目最为突出，“长期生态研究计划”主要对不同类型的生态系统进行多方位的监测何研究，同时研究遥感技术，推广使用地理信息系统。该项目是在国家乃至更大尺度上的研究工作的新起点[2]。随后，1988年美国环保局开展了全国性的“环境监测与评价项目”工作，其内容主要是对森林、农业区、干旱区、地表水、湿地、河口近岸、五大湖区进行生态监测，分析评价各种生态系统的近况和发展趋向，提出环境问题，服务科研项目、环境监理和决策。
我国自50年代以来，先后开始了一系列的环境、资源和污染的调查、研究工作，70年代后该领域工作更为突出，国家环境保护部、中国科学院、农业部、水利部、林业局、海洋局、气象局等都相继建立了各自的生态和环境监测站点，开展了富有成效的生态和环境监测工作[3]。同时，农业部在国家、省、县三级创立了四个监测中心站，搭建组成了农业生态环境监测网络[4]，为我国深入开展生态监测工作奠定了良好基础。刘进琪[5]通过研究欧洲近几十年来生物监测和水体生态方面的资料文献，对比中欧生态研究近况，从地表水系统分类，水生生物指示物种及生物指标的选择等指标入手，参照系统的确立，水生态数据搜聚，分析评价方式以及能力建设等多方面，提出构建我国水生态监测体系的初阶设想，研究适合我国国情和河流自然条件的生态监测系统，对加强我国水资源保护，促进水资源保护技术成熟发展，健全我国水生态监测系统具有非常关键的意义[6-8]。
3人工生态监测方案
生态监测的目标就是通过生态系统监测和评价，调查分析生态系统的变化情况和未来演变趋势，为永定河保护与修复工作提供基本依据。
3.1 监测内容
近期生态监测内容主要为：水体感官性状、水文气象监测、水质监测、土壤监测、生物监测和大气监测。水质监测包括地表水和地下水监测。生物监测包括水生生物、陆生生物监测，其中陆生生物是指河滨带生物，水生生物主要是河道湿地内的生物，包括浮游动物、浮游植物、底栖大型无脊椎动物、水体优势细菌、水生维管束植物、鱼类等。土壤监测包括水体底泥的监测和河滨带土壤监测。大气监测包括二氧化硫、可吸入颗粒物、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、负离子。
3.2采样和现场测量
3.2.1定位
采样点定位采用全球卫星定位系统GPS，保证每次取样点位的精确。
3.2.2 采样
（1）水样采集
有机玻璃采水器。由桶体、带轴的两个半圆上盖和活动底板等组成，主要用于水生生物样品的采集，也适用于除细菌指标与油类以外水质样品的采集。地表水水质样品采集位置为水面下0.5m处水样，并同时测量和记录水质样品的水温、pH、溶解氧、透明度。地下水水质采样器可采用电动泵自动式或人工式，尽量选择附近区域内有代表性或常年使用的泉、自流井、民井、生产井为监测井，采样器能在监测井中准确定位，并能取到足够量的代表性水样，从井中采集水样，必须在充分抽汲后进行，抽汲水量不得少于井内水体积的2倍，采样深度应在地下水水面0.5m以下。
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（2）土壤采集
河道湿地内底泥采样均为柱状样采集。用有机玻璃取样器采集采样点上部0.5m范围内的底泥，将取出的底泥样根据要求结合自然分层进行留样。
河滨带土壤采样次序首先采剖面的底层样品，其次采中层样品，最后采上层样品。剖面每层样品采集 1kg 左右，装入由棉布缝制而成的样品袋中，潮湿样品可内衬塑料袋或将样品置于玻璃瓶内。采集完毕，回填底土和表土到采样坑中，标出采样地点,避免下次重复采样[29]。
（3）生物样采集
1）水生生物
各水生生物样品分类采集的同时，采用水下摄像仪实时采集水生生物的生长情况，快捷直观的得到生物监测影像。
2）陆生生物
在GIS地图上把监测区域划分成若干面积相同的正方形版块，选取能尽量走遍所有版块的观察路线，一条路线称为一个样带；
一般选择晴朗无风的工作日，配备高清摄像机（或照相机）、GPS对讲机等，记录遇到的生物，包括动物和昆虫的数量及种类。
3）鸟类
在GIS地图上把监测区域划分成若干面积相同的正方形版块，选取能尽量走遍所有版块的路线观察，一条路线称为一个样带；
一般选择晴朗无风的工作日，配备8倍双筒望远镜，高清摄像机（或照相机）GPS对讲机，记录本，鸟类野外鉴定手册等工具，以1-3km/h的前进速度，记录两边50m范围内所有鸟类的种类和数量，飞行中的鸟类只记录由前向后的，以避免重复记录和丢失数据，
（4）大气采集
大气中污染物的采样方法由直接采样法、富集采样法和无动力采样法构成。
1）直接采样法
根据气体式样的性质和用量选用注射器、塑料袋或者球胆等直接采样。
2）富集采样法
溶液吸收采样法和干法采样法被用于吸收介质富集大气中污染物。二者都需配以流量计、抽气动力等设备。溶液吸收采样法，如用过氧化氢溶液吸收大气中二氧化硫，用氢氧化钠吸收氰化氢等。干法采样，如用滤膜采集总悬浮微粒，用侵渍试剂的滤膜采集氟化物，砷化物；用金膜微粒采集汞等
3）无动力采样法
大气中含硫化合物通过过氧化铅法和碱片法采集，测定大气硫酸盐化速率；大气中微量氟化物通过石灰滤纸法采集；可以通过集尘缸采样，测定灰尘自然沉降量等。
3.2.3 样品现场处理及实验室保存
（1）水样采集保存
将水样装入采样瓶中密封，做好编号、标记、登记，按要求加入保存剂，在4℃以下保存。
（2）土壤采集保存
剔除与采样器接触部分和石块、动植物等，将泥样放入样品盒（袋）中，密封，做好编号、标记、登记，按样品名称、编号和粒径分类保存。
（3）生物样采集保存
浮游生物样品采集后，一般按水样体积加1％的鲁哥氏溶液固定，静置沉淀后，倾去上层清水，将样品装入样品瓶中；水生维管束植物样品采集后，去掉表面泥土和粘附的水生动物等，按类别晾干、存放；底栖大型无脊椎动物采集后，用75%酒精固定，鉴定前把底栖动物做成透明片，根据动物形态鉴定，并用1/1000天平称重；鱼类样品采用渔具捕捞后应尽快进行种类鉴定分析，残毒分析，样品应尽快取样分析，或冷冻、冷藏保存。
（4）大气样采集保存
大气样品采集后尽快分析采集，运输及存放过程中应避光保存，如不能及时测定，应将样品于低温暗处存放。
在底泥采样前，用测杆法对底泥深度进行深度探测，现场记录各采样点的底泥深度；采样时应记录：经纬度、时间、地点、气象、采样方式及底泥物理性状（如泥度状态、颜色、嗅、味、生物现象等）；水质监测时，应同时记录水位、风象、风速等。
大气监测时，应记录：时间、地点、采样高度，经纬度、温度、风向、风速、大气压、天气情况，降水情况，采样方式。
4 结论
永定河生态监测是水体治理、生态修复和后续水质保障，是确保地下水水质安全，保障永定河生态安全，为健康河流生态系统保驾护航，改善环境及拉动经济的基本依据，因此开展制定永定河生态监测规划并依规划实施非常必要。
永定河生态监测规划需要建立一套涵盖水陆两界的地表水水文和水质、地下水、生物、土壤的综合生态监测体系，长期对永定河生态修复效果进行监测评估，提供可靠的生态原始数据和基础数据，评价河流生态系统的健康状况，查找存在问题，分析发展趋势，优化工程设计，提升永定河生态环境质量，为永定河生态环境保护和治理提供科学依据，为管理部门提供决策支持，为今后类似工程的建设提供宝贵的参考借鉴。
参考文献
[1] 张治军,唐芳林.我国生态监测发展现状与展望[J].林业建设,2012(5)20.
[2] 赵士洞.美国长期生态研究计划：背景、进展和前景[J].地球科学进展,2004,19(5)：840-844.
[3] 欧阳勋志,廖为明.生态环境监测与评价探讨[J].江西农业大学学报,2002,24(3):350-354.
[4] 姜必亮.生态监测[J].福建环境,2003,20(1):6.
[5] 刘进琪.关于构建我国水生态监测体系的思考[J].甘肃水利水电技术,2012,48(11):13-17
[6] 高宇婷.北京郊区典型河流表征指标分析及其生态健康评价[J].北京林业大学学位论文,2014.6.
[7] 吕传耀.高邮湿地生态监测系统的设计与实现[D].南京大学硕士生毕业论文,2016.8.
[8] 李强.江苏泗洪泽湖湿地自然保护区生态环境监测体系
的构建[D],南京农业大学硕士学位论文，2005.11.1
论文作者:朴龙勋
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第6期
论文发表时间:2017/7/31
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