Page 62 - 水资源保护技术与方法

第二章 水资源保护技术基础

（MS）检测，磺胺类抗生素的检测限可达 0.1μg/L。近年来，新兴污染物如全氟
化合物（PFAS）、微塑料等引发广泛关注，超高效液相色谱—串联质谱（UPLC-MS/
MS）可实现 PFAS 中 12 种单体的同时检测，检测限低至皮克 / 升量级。

（二）生物评价方法
1. 指示生物法
指示生物是水质状况的“活体探测器”，其种群分布和数量变化直观反映水
体污染程度。颤蚓类（如水丝蚓）和摇蚊幼虫（如羽摇蚊）能耐受高浓度有机物和

低溶解氧环境，被视为重度污染指示生物；而石蚕、蜉蝣、蜻蜓稚虫等对水质要求
严苛，仅在清洁水体中生存。英国泰晤士河治理是经典案例：19 世纪工业革命时
期，因污水直排导致溶解氧近乎耗尽，鱼类绝迹，耐污的颤蚓类每平方米数量超
过 10 万条；经过百年治理，如今蜉蝣目昆虫种群密度恢复至 100~200 只 / 平方米，

鱼类物种从绝迹增至 120 余种，标志着河流生态系统的全面复苏。
指示生物法具有成本低、直观性强的优势，但也存在局限性：不同地区生物
群落差异大，需建立本地化指示生物名录；生物对污染的响应存在滞后性，难以
实时监测污染变化。

2. 生物指数法
Shannon-Wiener 多样性指数（H'）：该指数综合考量群落中物种丰富度（S）
和均匀度（E），计算公式为 H'=-∑[pi×ln（pi）]，其中 pi 为第 i 个物种个体数
占总个体数的比例。某湖泊污染前后的监测数据显示：污染前，H' 值为 3.5，表

明物种丰富且分布均匀；污染后，蓝藻暴发导致物种单一化，H' 降至 1.2；经过
生态修复，种植沉水植物、投放滤食性鱼类后，H' 回升至 2.8，说明生态系统稳
定性逐步恢复。
硅藻生物指数（DBI）：硅藻对水质变化极为敏感，不同属种对应不同污染

梯度。欧洲广泛应用的硅藻生物指数将硅藻分为 5 个污染敏感类群，通过计算各
类群比例得出指数值，指数越高表明污染越严重。在莱茵河水质监测中，DBI 从
1980 年的 6.5（重度污染）降至 2020 年的 2.3（轻度污染），直观反映了流域治
理成效。

（三）综合评价方法
1. 模糊综合评价法
该方法基于模糊数学理论，通过构建隶属度函数将水质指标的确定性数据转

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