河流水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)指南_第1頁(yè)
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1、河流水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)指南(試行)國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)流域水污染防治監(jiān)控預(yù)警主題“流域水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)研究”課題組二零一四年六月 請(qǐng)瀏覽后下載,資料供參考,期待您的好評(píng)與關(guān)注!目 錄前言11 總則21.1 編制目的21.2 適用范圍21.3 指導(dǎo)原則21.3.1 科學(xué)實(shí)用原則21.3.2 因地制宜原則21.3.3 循序漸進(jìn)原則21.4 引用文件21.5 術(shù)語(yǔ)與定義21.5.1 河流 River21.5.2 水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量 Water Eco-environment Quality31.5.3 生境 Habitat31.5.4 著生藻類 Periphyton31.5.5

2、 底棲動(dòng)物 Macroinvertebrate31.5.6 參照環(huán)境 Reference Condition31.5.7 生物指數(shù) Biotic Index(BI)31.5.8 生物完整性 Biological Integrity31.5.9 生物完整性指數(shù) Index of Biological Integrity(IBI)32 水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)要素32.1 評(píng)價(jià)要素的類別32.2 生物類群的選擇43 參照狀態(tài)的確定方法43.1 特定位點(diǎn)參照狀態(tài)43.2 生態(tài)區(qū)參照狀態(tài)44 評(píng)價(jià)方法54.1 水質(zhì)評(píng)價(jià)54.2 生境評(píng)價(jià)54.3 生物評(píng)價(jià)54.3.1 水生生物評(píng)價(jià)方法適用性54.3.2 評(píng)價(jià)

3、方法74.3.3 水生生物指標(biāo)賦分標(biāo)準(zhǔn)154.4 水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)154.4.1 綜合評(píng)價(jià)方法154.4.2 標(biāo)準(zhǔn)與分級(jí)165 河流水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量報(bào)告165.1 報(bào)告內(nèi)容165.1.1 前言165.1.2 監(jiān)測(cè)/評(píng)價(jià)區(qū)域165.1.3 野外調(diào)查工作狀況165.1.4 樣品分析和資料整理175.1.5 流域水生生物監(jiān)測(cè)/評(píng)價(jià)分析175.1.6 圖集175.1.7 質(zhì)量計(jì)劃實(shí)施情況報(bào)告175.2 編寫要求17附錄18前 言河流水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量是指在特定的時(shí)間和空間范圍內(nèi),河流水體不同尺度生態(tài)系統(tǒng)的組成要素總的性質(zhì)及變化狀態(tài)。我國(guó)河流水生態(tài)環(huán)境復(fù)雜而脆弱,隨著河流水資源利用和污染的加大,多數(shù)河

4、流都出現(xiàn)了不同程度的污染影響,河流中水生生物多樣性降低和水生生物棲息地退化等問(wèn)題,監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)我國(guó)河流水生態(tài)質(zhì)量已經(jīng)成為我國(guó)環(huán)境保護(hù)工作的一個(gè)重要內(nèi)容。為貫徹落實(shí)黨中央和國(guó)務(wù)院讓江河湖泊休養(yǎng)生息的要求,加強(qiáng)流域生態(tài)環(huán)境保護(hù),維護(hù)流域生態(tài)系統(tǒng)的健康,將環(huán)境保護(hù)部關(guān)于開展流域生態(tài)健康評(píng)估試點(diǎn)工作的通知(環(huán)辦函20121163 號(hào))任務(wù)的成果進(jìn)一步落實(shí)并推廣,中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站并編制了河流水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)估技術(shù)指南(以下簡(jiǎn)稱“指南”),以指導(dǎo)我國(guó)河流水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的評(píng)估工作?!爸改稀敝幸?guī)定了河流水生態(tài)質(zhì)量評(píng)價(jià)的適用河流類型,使用生物評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),生境評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn),水質(zhì)評(píng)價(jià)方法,以及綜合三要素的水

5、生態(tài)質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)方法。為河流水生態(tài)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。本指南由中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站提出。本指南由“流域水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)研究”課題組負(fù)責(zé)起草。本指南由中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站負(fù)責(zé)解釋。河流水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)指南(試行)1 總則1.1 編制目的根據(jù)中共中央關(guān)于全面深化改革若干重大問(wèn)題的決定“加快生態(tài)文明制度建設(shè)”“五位一體”的要求、為落實(shí)國(guó)家環(huán)境保護(hù)“十二五”科技發(fā)展規(guī)劃、國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)十二五規(guī)劃,加快水生生物監(jiān)測(cè)工作,推進(jìn)我國(guó)水環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)的進(jìn)程,編制河流水生生物監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)指南(試行)。1.2 適用范圍本指南適用于河流(平原河網(wǎng)除外)水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)?!爸改稀敝幸?guī)定了河流水

6、生態(tài)質(zhì)量評(píng)價(jià)的相關(guān)指數(shù)和計(jì)算方法,以及河流生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)的分級(jí)。1.3 指導(dǎo)原則1.3.1 科學(xué)實(shí)用原則結(jié)合河流生態(tài)環(huán)境實(shí)際情況,遵循水生生物類群棲息及生存規(guī)律,確保評(píng)價(jià)結(jié)果客觀反映水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,為水生態(tài)質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。1.3.2 因地制宜原則充分考慮水域環(huán)境的自然地理?xiàng)l件、生物類群的時(shí)間變化特點(diǎn)、工作目的及人員的技術(shù)水平,選擇評(píng)價(jià)類群和評(píng)價(jià)方法。1.3.3 循序漸進(jìn)原則指南遵從先易后難、循序漸進(jìn)原則,既可以為基礎(chǔ)薄弱的從業(yè)人員提供技術(shù)指導(dǎo),也可以為經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)技術(shù)人員提供借鑒。1.4 引用文件GB 3838-2002 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法(試行)1.5 術(shù)

7、語(yǔ)與定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本指南。1.5.1 河流 River 由一定區(qū)域內(nèi)地表水和地下水補(bǔ)給,經(jīng)?;蜷g歇地沿著狹長(zhǎng)凹地流動(dòng)的水流。1.5.2 水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量 Water Eco-environment Quality以生態(tài)學(xué)理論為基礎(chǔ),在特定的時(shí)間和空間范圍內(nèi),水體不同尺度生態(tài)系統(tǒng)的組成要素總的的性質(zhì)及變化狀態(tài)。1.5.3 生境 Habitat又稱棲息地,指生物的個(gè)體、種群或群落生活地域的環(huán)境,包括必需的生存條件和其他對(duì)生物起作用的生態(tài)因素。1.5.4 著生藻類 Periphyton 著生藻類是指生長(zhǎng)在水下各種基質(zhì)表面上的所有藻類,等同于周叢藻類和底棲藻類(文中簡(jiǎn)稱藻類)。1.5.5 底棲

8、動(dòng)物 Macroinvertebrate指生活史的全部或大部分時(shí)間生活于水體底部的水生動(dòng)物類群,主要包括水棲寡毛類、軟體動(dòng)物和水生昆蟲幼蟲等。為了研究方便,將不能通過(guò)將不能通過(guò)500m孔徑篩網(wǎng)的底棲動(dòng)物稱為大型底棲動(dòng)物,將能通過(guò)500m孔徑篩網(wǎng)但不能通過(guò)42m孔徑篩網(wǎng)的底棲動(dòng)物稱為小型底棲動(dòng)物,將能通過(guò)42m孔徑篩網(wǎng)的底棲動(dòng)物稱為微型底棲動(dòng)物。1.5.6 參照環(huán)境 Reference Condition代表水域內(nèi)未受人為壓力干擾的最優(yōu)生物狀態(tài)。1.5.7 生物指數(shù) Biotic Index(BI)基于特定類群的相對(duì)豐度,并與其敏感性或耐受性結(jié)合而成的單一指數(shù)或記分值。1.5.8 生物完整性 B

9、iological Integrity是指在一個(gè)地區(qū)的天然棲息地中的群落所具有的種類組成、多樣性和功能結(jié)構(gòu)特征,以及該群落所具有的維持自身平衡、保持結(jié)構(gòu)完整和適應(yīng)環(huán)境變化的能力。1.5.9 生物完整性指數(shù) Index of Biological Integrity(IBI)將一組與周圍環(huán)境關(guān)系密切、受干擾后反應(yīng)敏感、可代表目標(biāo)生物群落的各種結(jié)構(gòu)和功能屬性的生物參數(shù)整合成單一記分值的指數(shù),可以對(duì)水體進(jìn)行生物完整性健康評(píng)價(jià)。2 水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)要素2.1 評(píng)價(jià)要素的類別河流生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的要素主要包括:水體理化參數(shù)物理生境生物類群2.2 生物類群的選擇河流水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)常用生物類群包括:大

10、型底棲動(dòng)物和著生藻類。應(yīng)根據(jù)評(píng)價(jià)的水體類型以及特定目的,充分考慮每個(gè)類群的優(yōu)點(diǎn)、生命周期,并結(jié)合區(qū)域的環(huán)境特點(diǎn),選擇適合的水生生物類群。比如,環(huán)境變化的長(zhǎng)期效應(yīng)評(píng)價(jià)首選大型底棲動(dòng)物,環(huán)境變化的短期效應(yīng)評(píng)價(jià)則選用著生藻類。在充分達(dá)到既定評(píng)價(jià)目的的前提下,評(píng)價(jià)類群可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采樣條件以及人員、儀器的配備情況酌情增減。3 參照狀態(tài)的確定方法參照狀態(tài)的確定是用于比較并檢測(cè)環(huán)境損傷的基礎(chǔ),是進(jìn)行生態(tài)評(píng)價(jià)的必要前提。根據(jù)評(píng)價(jià)的目的,可以分別采用特定位點(diǎn)參照狀態(tài)和生態(tài)區(qū)參照狀態(tài)。3.1 特定位點(diǎn)參照狀態(tài)是指將點(diǎn)源排放的“上游”位點(diǎn)作為參照狀態(tài)。該類型參照狀態(tài)減少了源于生境差異的復(fù)雜情況,排除其他點(diǎn)源和非點(diǎn)源

11、污染造成的損害,可有助于診斷特定排放與損害之間的因果關(guān)系,并提高精確度。但是,該類型參照狀態(tài)的有效性較為有限,不適合廣域(流域及其以上范圍)的監(jiān)測(cè)或評(píng)價(jià)。3.2 生態(tài)區(qū)參照狀態(tài)是指選擇相對(duì)均質(zhì)區(qū)域內(nèi)、相對(duì)未受干擾(接近自然狀態(tài))的位點(diǎn)以及生境類型作為參照狀態(tài)。相對(duì)于特定位點(diǎn)的參照狀態(tài),生態(tài)區(qū)參照狀態(tài)更適用于水域或流域范圍的趨勢(shì)性監(jiān)測(cè),評(píng)價(jià)資源利用損害或影響,并制定相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及監(jiān)測(cè)策略。人類活動(dòng)比較頻繁的地區(qū),很難找到?jīng)]有受到干擾的位點(diǎn),尤其是受到較大人為改變的系統(tǒng),通常找不到合適的參照狀態(tài)。這些情況下,可以借助歷史數(shù)據(jù)或簡(jiǎn)單的生態(tài)模型確立參照狀態(tài),也可以根據(jù)現(xiàn)有的最佳狀態(tài)以及環(huán)境治理目標(biāo)作

12、為參照狀態(tài)。4 評(píng)價(jià)方法4.1 水質(zhì)評(píng)價(jià)參照地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 3838-2002)基本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值,水質(zhì)指標(biāo)的評(píng)價(jià)根據(jù)不同功能分區(qū)水質(zhì)類別的標(biāo)準(zhǔn)限值,進(jìn)行單因子評(píng)價(jià)(其中水溫和pH不作為評(píng)價(jià)指標(biāo))。最后根據(jù)水質(zhì)類別等級(jí)進(jìn)行賦分,賦分標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)表1。表1 化學(xué)指標(biāo)評(píng)價(jià)等級(jí)及賦分水質(zhì)類別類類類類類賦分543214.2 生境評(píng)價(jià)監(jiān)測(cè)河流斷面生境的評(píng)價(jià),按照“河流水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)指南”中生境調(diào)查方法獲得生境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),需按照“棲息地生境評(píng)價(jià)計(jì)分表”對(duì)10項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行分別評(píng)分。每項(xiàng)參數(shù)分值范圍為020,劃分為四個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)。每個(gè)監(jiān)測(cè)斷面生境總分由10項(xiàng)參數(shù)分值累加計(jì)算,分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。表2 河

13、流棲息地生境質(zhì)量的分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)得分分值等級(jí)賦分H150無(wú)干擾5120H150輕微干擾490H120輕度污染360H90中度污染2H60重度污染1注:棲息地生境質(zhì)量以H表示4.3 生物評(píng)價(jià)按照“河流水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)指南”要求進(jìn)行監(jiān)測(cè)區(qū)域樣品中大型底棲生物和/或藻類的定性(或定量)采集和鑒定分析,記錄定性定量分析數(shù)據(jù)。以下推薦的生物評(píng)價(jià)方法在我國(guó)生物監(jiān)測(cè)中經(jīng)常用到,建議選擇其中一種或幾種評(píng)價(jià)方法對(duì)監(jiān)測(cè)河流進(jìn)行評(píng)價(jià)(如在監(jiān)測(cè)實(shí)踐中已有比較成熟的方法,也可參考指南中方法繼續(xù)沿用)。4.3.1 水生生物評(píng)價(jià)方法適用性本指南篩選出我國(guó)生物評(píng)價(jià)常用的幾種方法,這些方法都在我國(guó)都有比較長(zhǎng)的應(yīng)用歷史,其方

14、法適用性分述如表3:表3 常見(jiàn)水生生物指數(shù)評(píng)價(jià)法適用性方法適用性使用區(qū)域適用生物類群BMWP記分系統(tǒng)利用對(duì)大型底棲動(dòng)物的定性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行記分評(píng)價(jià),不需定量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù);只需將物種鑒定到科,工作量少、鑒定引入的誤差少。此評(píng)價(jià)系統(tǒng)在英國(guó)各河流,我國(guó)松花江和火溪河中有應(yīng)用。大型底棲動(dòng)物Chandler生物指數(shù)利用對(duì)大型底棲動(dòng)物的定量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行記分評(píng)價(jià),可反映水質(zhì)受污染的程度。物種鑒定時(shí)需要鑒定到屬,對(duì)鑒定要求較高。在東江干流、遼河、松花江等河流中都有應(yīng)用。大型底棲動(dòng)物Shannon-Wienner多樣性指數(shù)利用藻類或大型底棲的定量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。多樣性指數(shù)更適合于同一溪流或河流上下游樣點(diǎn)之間的群落結(jié)

15、構(gòu)差異的評(píng)價(jià),不適用于反映群落中敏感和耐污物種組成差異信息的評(píng)價(jià)。對(duì)于某些特殊的水體(如,不具備高物種多樣性的源頭水)不宜用多樣性指數(shù)值對(duì)水質(zhì)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。在淮河、東江干流、遼河等多條河流中都有應(yīng)用。大型底棲動(dòng)物、藻類Hilsenhoff指數(shù)利用大型底棲的定量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和各分類單元耐污值數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。在美國(guó)威斯康辛州多條河流及美國(guó)溪流快速生物評(píng)價(jià)方案,我國(guó)江蘇浙江等太湖周邊河流有應(yīng)用。大型底棲動(dòng)物Palmer藻類污染指數(shù)用于藻類定性監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行記分評(píng)價(jià)。樣品鑒定到屬即可,不需要定量監(jiān)測(cè)結(jié)果,監(jiān)測(cè)的工作量比較小。在灃河和松花江有應(yīng)用。藻類生物完整性指數(shù)(IBI)利用大型底棲動(dòng)物、藻類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),利用

16、多項(xiàng)參數(shù)信息,從生物完整性角度進(jìn)行評(píng)價(jià)。建立IBI工作量比較大;但I(xiàn)BI涵蓋信息更全面、豐富,可以得到更科學(xué)、更有針對(duì)性的評(píng)價(jià)結(jié)果。在遼河、漓江、松花江、太湖等多類水體有應(yīng)用。大型底棲動(dòng)物、藻類4.3.2 評(píng)價(jià)方法(1)BMWP記分系統(tǒng)(Biological Monitoring Working Party Scoring System) 定義利用不同大型底棲動(dòng)物對(duì)有機(jī)污染有不同的敏感性/耐受性,按照各個(gè)類群的耐受程度給予分值,來(lái)評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量的一種生物指數(shù)。 評(píng)價(jià)原理BMWP記分系統(tǒng)以大型底棲動(dòng)物為指示生物。BMWP評(píng)價(jià)原理是基于不同的大型底棲動(dòng)物對(duì)有機(jī)污染(如,富營(yíng)養(yǎng)化)有不同的敏感性/耐

17、受性,按照各個(gè)類群的耐受程度給予分值。按照分值分布范圍,對(duì)監(jiān)測(cè)位點(diǎn)水體質(zhì)量狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。BMWP分值越大表明水體質(zhì)量越好。 評(píng)價(jià)方法BMWP記分系統(tǒng)以科為單位,每個(gè)樣品各科記分值(見(jiàn)表4)之和,即為BMWP分值,樣品中只有12個(gè)個(gè)體的科不參加記分。按照表5評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)監(jiān)測(cè)位點(diǎn)的污染狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。表4 大型底棲動(dòng)物類群記分值表類群科記分值蜉蝣目短絲蜉科、扁蜉科、細(xì)裳蜉科、小蜉科、河花蜉科、蜉蝣科、10襀翅目帶襀科, 卷襀科, 黑襀科, 網(wǎng)襀科, 襀科, 綠襀科半翅目蓋蝽科毛翅目石蛾科、枝石蛾科、貝石蛾科、齒角石蛾科、長(zhǎng)角石蛾科、瘤石蛾科、鱗石蛾科、短石蛾科、毛石蛾科十足目正螯蝦科8蜻蜓目絲蟌科、色

18、蟌科、箭蜓科、大蜓科、蜓科、偽蜻科、蜻科蜉蝣目細(xì)蜉科7襀翅目叉襀科毛翅目原石蛾科、多距石蛾科、沼石蛾科螺類蜒螺科、田螺科、盤蜷科6毛翅目小石蛾科蚌類蚌科端足目蜾臝蜚科、鉤蝦科蜻蜓目扇蟌科、細(xì)蟌科半翅目水蝽科、尺蝽科、黽蝽科、蝽科、潛蝽科、仰蝽科、固頭蝽科、劃蝽科 5鞘翅目沼梭科、水甲科、龍虱科、豉甲科、牙甲科、拳甲科、沼甲科、泥甲科、長(zhǎng)角泥甲科、葉甲科、象鼻蟲科毛翅目紋石蛾科、經(jīng)石蠶科5雙翅目大蚊科、蚋科 渦蟲真渦蟲科、枝腸渦蟲科蜉蝣目四節(jié)蜉科4廣翅目泥蛉科蛭綱魚蛭科螺類盤螺科、螺科、椎實(shí)螺科、滴螺科、扁卷螺科3蛤類球蜆科蛭綱舌蛭科、醫(yī)蛭科、石蛭科虱類櫛水虱科雙翅目搖蚊科2寡毛類寡毛綱1注:B

19、MWP中各科的記分值,可參考當(dāng)?shù)匮芯繀^(qū)物種對(duì)污染物耐受性的研究文獻(xiàn)進(jìn)行調(diào)整。 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)BMWP的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參考表5。表5 BMWP分值評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)BMWP記分值等級(jí)說(shuō)明100優(yōu)未受污染71100良輕微污染4170中中度污染1140差污染010劣重度污染 適用性BMWP利用對(duì)大型底棲動(dòng)物的定性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行記分評(píng)價(jià),不需定量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù);且只需將物種鑒定到科,工作量少、鑒定引入的誤差少。(2)Chandler生物指數(shù) 定義依據(jù)大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物類群對(duì)水體污染的敏感性及各類群出現(xiàn)的多度分別給予記分的一種生物指數(shù)。 評(píng)價(jià)原理Chandler 生物指數(shù)(CBI)依據(jù)大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物類群對(duì)水體污染的敏感性及各類群

20、出現(xiàn)的多度分別給予記分。按照分值分布范圍,對(duì)監(jiān)測(cè)位點(diǎn)水體質(zhì)量狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。CBI分值越大表明水體質(zhì)量越好。 評(píng)價(jià)方法根據(jù)表6計(jì)算出每個(gè)樣品記分的總分,按照表7的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)監(jiān)測(cè)位點(diǎn)的污染狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。表6 Chandler指數(shù)記分表在樣本中出現(xiàn)的類群多度12330315051100100帶翅石蠅科(Taenopteryeridae)、石蠅科(Perlidae)以及包括石蠅科中的Pezodidae Lsoperidae和Chiloroperlidae各亞科中每個(gè)種及高山真渦蟲(Planaria alpina)90949899100蜉蝣目(Ephemeroplena)中除去四節(jié)蜉(Baetis)外各

21、種建巢的石蛾(毛翅目)(Cased casddis)7984909497脈翅目中泥鈴亞目(Megaloptera)、鉤螺(Ancylus)7580869194原石蛾科(Bhyacopilidas)7075828791大蚊科中的Dicarancta屬,沼花蠅亞科(Dimno phorinae)6570778388蚋屬(Simulium)6065727884鞘翅目(Coleoptera),線蟲綱(Nematoda)各類5661677375襀翅目(Plecoptera)中Amphinemuza屬5155616672鉤蝦(Gammarus)4750545863除去原石蛾(Rhyacophila)外的所

22、有不建巢的石蛾(Caddis)中的每個(gè)種3836353331三腸科(Tricladidae)中除去高山真渦蟲3633312925水螨(Hydnacazina)中各屬3230282521除去鉤螺外的所有軟體動(dòng)物中每一個(gè)種3028252218除去溪流搖蚊(Tendipes ripazius)外的搖蚊科(Tendipedidad)的每一種2825211815扁蛭屬(Glersiphozia)的每一種2623201613櫛水蟊(Assellus)2522181410除去扁蛭屬和吸血蛭(Haemopsis)外的所有水蛭(Leech)242016129吸血蛭231915107顫蚓(Tubifex sp)2

23、21813129溪流搖蚊21171274仙女蟲屬(Nais)20161062尾呼吸種類的每一種1915951沒(méi)有大型無(wú)脊椎動(dòng)物0 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)CBI指數(shù)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參考表7。 表7 CBI評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)CBI分值評(píng)價(jià)結(jié)果0嚴(yán)重污染45300中度污染300輕度污染或未污染 適用性利用對(duì)大型底棲動(dòng)物的定量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行記分評(píng)價(jià),可反映水質(zhì)受污染的程度。物種鑒定時(shí)需要鑒定到屬,對(duì)鑒定要求較高。(3)Shannon-Wienner多樣性指數(shù): 定義利用生物群落結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度來(lái)指示水環(huán)境質(zhì)量狀況的一種生物指數(shù)。 評(píng)價(jià)原理Shannon-Wienner多樣性指數(shù)反映了生物群落結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。其評(píng)價(jià)原理是基于,通常多樣性

24、指數(shù)越大,表示群落結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,群落穩(wěn)定性越大,生態(tài)環(huán)境狀況越好;而當(dāng)水體受到污染時(shí),某些種類會(huì)消亡,多樣性指數(shù)減小,群落結(jié)構(gòu)趨于簡(jiǎn)單,指示水質(zhì)出現(xiàn)下降。 計(jì)算公式 H=-i=1S(nin)log2(nin)式中:H多樣性指數(shù);n大型底棲動(dòng)物(藻類)總個(gè)體數(shù);S大型底棲動(dòng)物(藻類)種類數(shù);ni第i種大型底棲動(dòng)物(藻類)個(gè)體數(shù)。 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)H3.0為清潔,3.02.0為輕度污染,2.01.0為中污染,01.0為重污染,0為嚴(yán)重污染。 適用性利用藻類或大型底棲的定量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。多樣性指數(shù)更適合于同一溪流或河流上下游樣點(diǎn)之間的群落結(jié)構(gòu)差異的評(píng)價(jià),不適用于反映群落中敏感和耐污物種組成差異信息的評(píng)價(jià)。

25、對(duì)于某些特殊的水體(如,不具備高物種多樣性的源頭水)不宜用多樣性指數(shù)值對(duì)水質(zhì)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。(4)Hilsenhoff指數(shù)(Hilsenhoff Biotic Index,HBI) 定義利用不同的水生大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物對(duì)有機(jī)污染有不同的敏感性/耐受性與不同類群出現(xiàn)的豐度信息對(duì)監(jiān)測(cè)位點(diǎn)水體質(zhì)量狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)的一種生物指數(shù)。 評(píng)價(jià)原理利用不同的大型底棲動(dòng)物對(duì)有機(jī)污染(如,富營(yíng)養(yǎng)化)有不同的敏感性/耐受性與不同類群出現(xiàn)的豐度信息對(duì)監(jiān)測(cè)位點(diǎn)水體質(zhì)量狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。HBI分值越大表明水體質(zhì)量越差。 計(jì)算公式 HBI =i=tnniti/N式中:ni第i個(gè)分類單元(通常為屬級(jí)或種級(jí))的個(gè)體數(shù);N樣本個(gè)體總數(shù);t

26、i第i個(gè)分類單元的耐污值。 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)HBI 03.75為極清潔;3.764.25為很清潔;4.265.00為清潔;5.015.07為一般;5.766.50為輕度污染;6.517.25為污染;7.2610為嚴(yán)重污染。 適用性利用大型底棲的定量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和各分類單元耐污值數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià),對(duì)鑒定的要求較高。大型底棲動(dòng)物耐污值(PTV)參考王備新等研究成果,詳見(jiàn)附錄列表,PTV4為敏感性種類,PTV6為耐受性種類。(5)Palmer藻類污染指數(shù) 定義利用耐受污染藻類,不同屬的污染指數(shù)值對(duì)監(jiān)測(cè)位點(diǎn)水體受污染程度進(jìn)行評(píng)價(jià)的一種生物指數(shù)。 評(píng)價(jià)原理根據(jù)藻類對(duì)有機(jī)污染耐受程度的不同,對(duì)能耐受污染的20屬藻類,分別

27、給予不同的污染指數(shù)值。按照指數(shù)分值分布范圍,對(duì)監(jiān)測(cè)位點(diǎn)水體質(zhì)量狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。Palmer分值越小表明水體質(zhì)量越好。根據(jù)水樣中出現(xiàn)的藻類,計(jì)算總污染指數(shù)。 評(píng)價(jià)方法根據(jù)水樣中出現(xiàn)的藻類,按表8中給出的污染指數(shù)值計(jì)算總污染指數(shù)。表8 藻類的污染指數(shù)值屬名污染指數(shù)值屬名污染指數(shù)值集胞藻屬1微芒藻屬1纖維藻屬2舟形藻屬3衣藻屬4菱形藻屬3小球藻屬3顫藻屬5新月藻屬1實(shí)球藻屬1小環(huán)藻屬1席藻屬1裸藻屬5扁裸藻屬2異極藻屬1柵藻屬4鱗孔藻屬1毛枝藻屬2直鏈藻屬1針桿藻屬2 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Palmer藻類污染指數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參照表9。表9 Palmer評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)20151915污染狀況重污染中污染輕污染 適用性用于

28、藻類定性監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行記分評(píng)價(jià)。樣品鑒定到屬即可,不需要定量監(jiān)測(cè)結(jié)果,監(jiān)測(cè)的工作量比較小。(6)生物完整性指數(shù)(IBI) 參照狀態(tài)確定根據(jù)指南3.1、3.2中的方法確定參照狀態(tài)。 候選生物參數(shù)用于評(píng)價(jià)的生物參數(shù)必須符合以下條件:(1)與研究的生物類群或生物群落以及指定的項(xiàng)目目標(biāo)具有生態(tài)相關(guān)性;(2)對(duì)環(huán)境壓力具有敏感性,其響應(yīng)能夠與自然變化區(qū)分開來(lái)??梢赃x擇以下6大類代表性參數(shù):(1)代表生物類群多樣性或多樣化的豐富度參數(shù);(2)代表同一性及優(yōu)勢(shì)度的物種組成參數(shù);(3)代表干擾敏感性的耐受性參數(shù);(4)生物多樣性參數(shù);(5)代表取食策略及功能團(tuán)的食性或習(xí)性參數(shù);(6)生物量參數(shù)。表1所示為分別適

29、用于河流的著生藻類、大型底棲動(dòng)物候選參數(shù)。 核心參數(shù)篩選1)參數(shù)值分布范圍分析檢查候選參數(shù)的數(shù)值范圍,篩除以下兩類參數(shù):(1)隨干擾增強(qiáng)參數(shù)變化幅度減小的參數(shù),這類參數(shù)不易準(zhǔn)確區(qū)分受不同干擾程度的水體,不適宜用于生物評(píng)價(jià);同理,隨干擾增加參數(shù)變化幅度過(guò)大的指標(biāo),也不適宜用于生物評(píng)價(jià);(2)在參照位點(diǎn)范圍內(nèi)自身變化性過(guò)高的參數(shù),這類參數(shù)無(wú)法有效區(qū)分不同環(huán)境條件下的位點(diǎn)。每個(gè)候選參數(shù)必須有足夠大的信息量,以及特定范圍的變異性,可以在位點(diǎn)類型和生物狀態(tài)之間進(jìn)行區(qū)分。部分適用的候選參數(shù)見(jiàn)表10。表10 一些適用于河流大型底棲動(dòng)物和著生藻類的候選參數(shù)豐富度參數(shù)物種組成參數(shù)耐受性參數(shù)食性/習(xí)性參數(shù)著生藻類

30、l 分類單元總數(shù)l 常見(jiàn)硅藻分類單元總數(shù)l 硅藻分類單元總數(shù)l %群落相似性l %活體硅藻l 硅藻(香農(nóng))多樣性指數(shù)l %耐受性種類l %敏感性種類l %畸變硅藻l %耐酸性種類l %耐堿性種類l %嗜中性種類l %運(yùn)動(dòng)型種類l 葉綠素al %耐污種類l %富營(yíng)養(yǎng)化種類大型底棲動(dòng)物l 分類單元總數(shù)l EPT分類單元數(shù)l 蜉蝣目分類單元數(shù)l 翅目分類單元數(shù)l 毛翅目分類單元數(shù)l %EPTl %蜉蝣目l %搖蚊科l 敏感性種類數(shù)量l %耐受性種類l Hilsenhoff生物指數(shù)(HBI)l %優(yōu)勢(shì)種l 黏附性分類單位數(shù)量l %黏附性l %濾食者l %刮食者注:表10中參數(shù)僅為部分適用候選參數(shù),可以

31、根據(jù)研究區(qū)特點(diǎn)和監(jiān)測(cè)能力增加或刪減。2)識(shí)別能力分析采用箱線圖及IQ值記分法(圖1),判斷哪些生物參數(shù)能夠最佳區(qū)分參照位點(diǎn)和人為干擾位點(diǎn);繪制參數(shù)值與各類環(huán)境壓力之間的關(guān)系圖,或采用多變量排序模型,闡明候選生物參數(shù)與環(huán)境之間的響應(yīng)關(guān)系。選擇具有最強(qiáng)識(shí)別力的生物參數(shù),可以為評(píng)價(jià)未知位點(diǎn)的生物狀態(tài)提供最優(yōu)置信度。圖1 參數(shù)IQ值記分法注:箱體表示25%至75%分位數(shù)值分布范圍,箱體內(nèi)方塊表示中位數(shù),IQ2的參數(shù)方可通過(guò)篩選。A:IQ=3分,箱體無(wú)任何重疊,;B:IQ=2分,箱體有小部分重疊,但中位數(shù)都在對(duì)方箱體之外;C:IQ=1分,箱體大部分重疊,但至少有一方的中位數(shù)處于對(duì)方箱體范圍外;D和E:I

32、Q=0分,一方箱體在另一方箱體范圍內(nèi),或雙方的中位數(shù)都在對(duì)方箱體范圍內(nèi)。3)冗余度分析采用相關(guān)分析,檢驗(yàn)各項(xiàng)參數(shù)反映信息的獨(dú)立性,根據(jù)相關(guān)系數(shù)的大小確定生物指數(shù)所反映的信息的重疊度,使最后構(gòu)成指標(biāo)體系的每個(gè)參數(shù)都至少提供一個(gè)新的信息,而不是重復(fù)信息。 生物完整性指數(shù)構(gòu)建1)記分基準(zhǔn)確定對(duì)生物指標(biāo)進(jìn)行記分的目的是統(tǒng)一評(píng)價(jià)量綱,目前常用010賦分法。010連續(xù)賦分法的賦分原則是:正向參數(shù),Vi=10Vi/V95%R;反向參數(shù),Vi=10(1-Vi/V95%I)。其中,Vi為標(biāo)準(zhǔn)化后的參數(shù),Vi 為參數(shù)值,V95%R為參照點(diǎn)的95%分位數(shù),V95%I為受損點(diǎn)的95%分位數(shù)。2)指數(shù)集成各個(gè)核心參數(shù)記

33、分值的總和,即為生物完整性指數(shù)值。3)指數(shù)檢驗(yàn)根據(jù)生物完整性指數(shù)對(duì)環(huán)境壓力的響應(yīng)進(jìn)行敏感型檢測(cè),計(jì)算指數(shù)區(qū)分參照位點(diǎn)和受損位點(diǎn)的效率,也就是被正確區(qū)分的位點(diǎn)的百分比。如果區(qū)分效率在60%以上,則可認(rèn)為該生物完整性指數(shù)有效。 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)生物完整性指數(shù)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),可以采用以下兩種方法:(1)參照位點(diǎn)指數(shù)值分布的25%分位數(shù)法如果位點(diǎn)的指數(shù)值大于25%分位數(shù),則表示該位點(diǎn)受到的干擾很小,小于25%分位數(shù)的分布范圍,根據(jù)需要4等分,分別代表不同的環(huán)境狀態(tài);(2)所有位點(diǎn)指數(shù)值分布的95%分位數(shù)法以95%分位數(shù)為最佳值,低于該值的分布范圍進(jìn)行5等分,靠近95%分位數(shù)值的一等分代表位點(diǎn)所受干擾較小。(3)一

34、般IBI常用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)劃分等級(jí)為5級(jí),由高到低分別定義為:優(yōu)、良好、中等、較差、很差。4.3.3 水生生物指標(biāo)賦分標(biāo)準(zhǔn)表11 水生生物指標(biāo)評(píng)價(jià)等級(jí)及賦分BMWP打分系統(tǒng)Chandler 生物指數(shù)Shannon-Wienner指數(shù)Hilsenhoff指數(shù)Palmer藻類污染指數(shù)IBI指數(shù)水質(zhì)狀況賦分100-3.004.25-優(yōu)優(yōu)5711003002.03.04.265.07-良好良好44170-1.02.05.766.5015中等輕度污染311404530001.06.517.251519較差中度污染2010007.261020很差重度污染14.4 水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)4.4.1 綜合評(píng)價(jià)方法

35、本技術(shù)指南利用綜合指數(shù)法進(jìn)行水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)估,通過(guò)水化學(xué)指標(biāo)和水生生物指標(biāo)加權(quán)求和,構(gòu)建綜合評(píng)估指數(shù)WQI,以該指數(shù)表示各評(píng)估單元和水環(huán)境整體的質(zhì)量狀況。WQI=i=1nxiwiWQI表示水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù),xi指評(píng)價(jià)指標(biāo)分值,wi指評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重。本技術(shù)指南在綜合評(píng)價(jià)時(shí)暫時(shí)考慮水化學(xué)指標(biāo),大型底棲動(dòng)物指標(biāo),著生藻類指標(biāo),其分值及權(quán)重如表12所示:表12 水生態(tài)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)公式說(shuō)明表指標(biāo)分值范圍建議權(quán)重水化學(xué)指標(biāo)150.4水生生物指標(biāo)a(大型底棲動(dòng)物+著生藻類)150.4生境指標(biāo)150.2注:a水生生物指標(biāo)若單獨(dú)用大型底棲動(dòng)物或著生藻類評(píng)價(jià),建議權(quán)重為0.4;若同時(shí)使用大型底棲動(dòng)物和著

36、生藻類評(píng)價(jià),建議算術(shù)平均。4.4.2 標(biāo)準(zhǔn)與分級(jí)根據(jù)水生態(tài)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)指數(shù)(WQI)分值大小,將水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況等級(jí)分為五級(jí),分別為優(yōu)秀、良好、輕度污染、中度污染和重度污染,具體指數(shù)分值和質(zhì)量狀況分級(jí)詳見(jiàn)下表13。表13 水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況優(yōu)秀良好輕度污染中度污染重度污染綜合指數(shù)(WQI)WQI44WQI33WQI22WQI1WQI1表征顏色藍(lán)色綠色黃色橙色紅色5 河流水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量報(bào)告按河流水生態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)結(jié)果編制“河流水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量報(bào)告”。5.1 報(bào)告內(nèi)容5.1.1 前言(1)任務(wù)及來(lái)源(2)監(jiān)測(cè)/評(píng)價(jià)區(qū)域的位置及地理坐標(biāo)(3)任務(wù)執(zhí)行情況5.1.2 監(jiān)測(cè)/評(píng)價(jià)區(qū)

37、域(1)監(jiān)測(cè)/評(píng)價(jià)區(qū)域及周邊地區(qū)的自然環(huán)境(2)以往對(duì)該區(qū)域的調(diào)查研究程度及監(jiān)測(cè)工作實(shí)施情況5.1.3 野外調(diào)查工作狀況(1)站位布設(shè)(2)監(jiān)測(cè)方法和現(xiàn)場(chǎng)資料描述5.1.4 樣品分析和資料整理(1)樣品分析、測(cè)試、鑒定方法及概況(2)資料整理、數(shù)據(jù)處理、計(jì)算和圖件編繪方法及概況(3)調(diào)查要素時(shí)空分布特征5.1.5 流域水生生物監(jiān)測(cè)/評(píng)價(jià)分析(1)調(diào)查區(qū)域理化環(huán)境特征(2)調(diào)查區(qū)域生境狀態(tài)(3)調(diào)查區(qū)域人類活動(dòng)特征(4)調(diào)查區(qū)域水生生物群落結(jié)構(gòu)特征(5)調(diào)查區(qū)域水生生物狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果(6)調(diào)查區(qū)域水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況評(píng)價(jià)結(jié)果(7)調(diào)查區(qū)水質(zhì)質(zhì)量、物理生境質(zhì)量和生物狀態(tài)間的相關(guān)性分析結(jié)果(8)改善生態(tài)

38、環(huán)境健康的對(duì)策建議5.1.6 圖集(1)調(diào)查區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)照片或手繪草圖(2)具有典型生態(tài)特征的生物樣本照片或手繪草圖5.1.7 質(zhì)量計(jì)劃實(shí)施情況報(bào)告(1)本單位及分包單位的質(zhì)量控制措施實(shí)施情況與結(jié)論(2)參考資料的溯源性和合理性(3)樣品、原始資料、資料匯編和圖集的質(zhì)量評(píng)價(jià)(4)質(zhì)量目標(biāo)實(shí)現(xiàn)狀況5.2 編寫要求(1)應(yīng)重點(diǎn)分析、研究本次監(jiān)測(cè)/評(píng)價(jià)項(xiàng)目獲得的資料和圖件,同時(shí)充分利用調(diào)查區(qū)域內(nèi)已有的文獻(xiàn)資料,在深入分析、研究的基礎(chǔ)上編寫。(2)應(yīng)按任務(wù)書或合同書、監(jiān)測(cè)/評(píng)價(jià)計(jì)劃的有關(guān)規(guī)定編寫。(3)力求內(nèi)容全面、重點(diǎn)突出、論據(jù)充分、文字精煉。(4)應(yīng)有必要的附圖和插圖。(5)按監(jiān)測(cè)/評(píng)價(jià)計(jì)劃規(guī)定的時(shí)

39、限完成報(bào)告的編寫。附 錄大型底棲動(dòng)物耐污值列表分類單元耐污值Platyhelminthes扁形動(dòng)物門PlanariansPlanaria渦蟲3.6Gastropoda腹足綱Bithyniidae豆螺科5.8Alocinma Alocinma longicornis長(zhǎng)角涵螺6 Bithynia Bithynia fuchsiana赤豆螺5.2Parafossarulus 沼螺5.6 Parafossarulus striatulus紋沼螺6.1Lymnaeidae椎實(shí)螺科6.5Radix蘿卜羅屬6.3 Radix swinhoei橢圓蘿卜螺5.6Physidae膀胱螺科4.4Planorbida

40、e扁卷螺科6Gyraulus旋螺屬5Hippeutis圓扁螺屬5.2 Plenroseridae肋蜷科Semisulcospira短溝蜷屬5 Semisulcospira cancellata方格短溝蜷5 Semisulcospira libertina放逸短溝蜷3.1Stenothyridae狹口螺科Stenothyra光滑狹口螺7.1Viviparidae田螺科5.4Bellamya環(huán)棱螺屬5.4Lamellibranchia瓣鰓綱Corbiculidae蜆科5.3Corbicula蜆屬5.4Sphaeriidae球蜆科5Unionidae蚌科5 Mytilidae貽貝科Limnopern

41、aLimnoperna lacustris湖沼股蛤5Hirudinea蛭綱Glossiphonidae舌蛭科6.2Glossiphonia舌蛭屬6.2Helobdella澤蛭屬6.2Herpobdellidae石蛭科5Erpobdella石蛭屬4.7Salifidae沙蛭科5.8Oligochaeta寡毛綱8.5Naididae仙女蟲科5.6Nais仙女蟲屬5.7Tubificidae顫蚓科9.3Aulodrilus Aulodrilus pluriseta 管水蚓7.5Branchiura Branchiura sowerbyi蘇氏尾鰓蚓8.8Limnodrilus 水絲蚓屬9.5Limno

42、drilus hoffmeisteri 霍甫水絲蚓9.5Polychaeta多毛綱Nephthys 齒吻沙蠶5TylorrhynchusTylorrhynchus heterochaeta疣吻沙蠶6.1Isopoda等足目AnthuridaeCythura 杯尾水虱6.2AsellidaeAsellus(s.str)Asellus(s.str) aquaticus櫛水虱6.7Decapoda十足目Atyidae匙指蝦科5.3Caridina米蝦屬5.3CambarusCambarusclakii克氏螯蝦8.5Sinopotamidae華溪蟹科3.9Coleoptera鞘翅目Chrysomeli

43、dae葉甲科6.5Dytiscidae龍虱科5.2Elmidae長(zhǎng)角泥甲科2.8Ancyronyx5.5Gonielous2.4Neocylloepus2.2Ordobreria1.4Oulimnius2.9Stenelmis3zatzetia1.8Gyrinidae豉甲科4.9Haliplidae沼梭甲科8.1Hydrophilidae水龜蟲科5.6Lampyridae螢科2.6Noteridae小粒龍虱科6.5Psephenidae扁泥甲科2.3Eubrianax1.4Psephenoides3.4Psephenus3Ptilodactylidae毛泥甲科1.9Scirtidae沼甲科Scrites1.3Diptera雙翅目7Athericidae偽鷸虻科9.8Blephariceridae網(wǎng)蚊科0.3Ceratopogonidae蠓科3.2Chironomidae搖蚊科5.8Chironominae搖蚊亞科5.7Chiro

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