Vật liệu sinh học (tiêu chí sinh học) là một cách thể hiện các phẩm chất phải có để hỗ trợ một điều kiện mong muốn của một vật thể nước. Vật liệu sinh học là các tuyên bố tường thuật hoặc các biểu thức số mô tả một điều kiện sinh học tham chiếu (cấu trúc và chức năng) của các cộng đồng thủy sinh sống ở vùng biển của một mục đích sử dụng đời sống thủy sinh được chỉ định nhất định.
Mục tiêu chính của Đạo luật Nước sạch là khôi phục và duy trì tính toàn vẹn vật lý, hóa học và sinh học của các vùng nước mặt của quốc gia (Đạo luật Nước sạch Mục 101 [a][2]). Bởi vì mục tiêu này giải quyết tính toàn vẹn vật lý, hóa học và sinh học, về cơ bản nó có thể được coi là một mục tiêu dựa trên sinh thái. Cụm từ tính toàn vẹn sinh học bắt nguồn từ Mục 101 [a][2] của Đạo luật Kiểm soát Ô nhiễm Nước Liên bang sửa đổi năm 1972 (CWA) và vẫn là một phần của các ủy quyền lại sau đó. Ngôn ngữ toàn vẹn sinh học của Đạo luật Nước sạch, cuối cùng được Karr và Dudley (1981) định nghĩa là ". . . khả năng của một hệ sinh thái thủy sinh để hỗ trợ và duy trì một cộng đồng sinh vật cân bằng, tích hợp, thích nghi có thành phần loài, sự đa dạng và tổ chức chức năng tương đương với môi trường sống tự nhiên của một khu vực. Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA) đã thông qua một phiên bản tương tự của định nghĩa này trong hướng dẫn chương trình quốc gia về tiêu chí sinh học (EPA 1990). Các tiêu chí sinh học dựa trên các đặc điểm có thể đo lường và dự đoán được của các cộng đồng thủy sinh như sự phong phú của loài, các nhóm phân loại chính, các bang hội sinh sản và cho ăn chức năng, khả năng chịu đựng môi trường và bằng chứng về căng thẳng. Các đặc điểm có thể đo lường được của một cộng đồng sinh học thường được gọi là "số liệu". Ví dụ về các chỉ số phổ biến bao gồm những chỉ số được thảo luận trong Giao thức đánh giá sinh học nhanh (RRP) (Plafkin et al. 1989, Barbour et al. 1999). Các biểu thức số kết quả phản ánh sức khỏe và tình trạng của các cộng đồng thủy sinh.
Tiêu chí sinh học là một cách thể hiện những phẩm chất phải có để hỗ trợ một điều kiện mong muốn của một vật thể nước. Tiêu chí sinh học có thể là các biểu thức tường thuật hoặc số mô tả tình trạng sinh học tham chiếu (cấu trúc và chức năng) của các cộng đồng thủy sinh sống ở vùng nước của một mục đích sử dụng đời sống thủy sinh được chỉ định nhất định và có nguồn gốc từ các chỉ số giám sát và tính toán sinh học (Chỉ số) về thành phần, sự đa dạng và tổ chức chức năng của một cộng đồng thủy sinh tham chiếu và so sánh với các địa điểm bị căng thẳng. Các điều kiện tham chiếu phải đại diện cho các điều kiện không bị cản trở hoặc bị suy giảm tối thiểu và là nền tảng cho vật liệu sinh học. Điểm tiêu chí sinh học (phương pháp tiếp cận đa trắc học) hoặc Giá trị quan sát so với Giá trị dự kiến (phương pháp thống kê) có thể được thiết lập cho các điều kiện sinh học khác nhau được đặc trưng bởi hệ thống phân loại sử dụng đời sống thủy sinh. Đánh giá sinh học sau đó được tiến hành để xác định xem một vật thể nước có đạt được việc sử dụng đời sống thủy sinh được chỉ định hay không bằng cách so sánh kết quả đánh giá với vật liệu sinh học được thiết lập cho khu vực đó và loại vật thể nước.
Các tiêu chí sinh học đóng vai trò là tiêu chuẩn mà dựa trên đó so sánh kết quả đánh giá sinh học (đánh giá sinh học). Đánh giá sinh học là một phương pháp để đánh giá tình trạng sinh học của một waterbody. Đánh giá sinh học là một phương tiện để đo lường tác động tích lũy của các yếu tố gây căng thẳng như chất độc hại, nhiệt độ, oxy hòa tan, lắng / phù sa và chế độ dòng chảy cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến các thông số trên như điều kiện ven sông và đặc điểm dòng vật lý (địa mạo). Các cộng đồng sinh học tích hợp những căng thẳng này theo thời gian và cung cấp một biện pháp sinh thái của các điều kiện môi trường biến động. Đánh giá sinh học phản ánh tình trạng toàn vẹn sinh thái tổng thể (tức là, khi cộng đồng sinh học khỏe mạnh, thông thường các thành phần hóa học và vật lý của một vật thể nước cũng ở trong tình trạng tốt). Do đó, đánh giá sinh học đánh giá trực tiếp và toàn diện tình trạng sức khỏe hệ sinh thái (tính toàn vẹn), một mục tiêu chính của CWA.
SWQB bắt đầu lấy mẫu động vật không xương sống vĩ mô đáy tại một số địa điểm được chọn vào năm 1979. Dữ liệu từ những nỗ lực giám sát này đã được sử dụng rộng rãi để thiết lập và tinh chỉnh các mục đích sử dụng đời sống thủy sinh được chỉ định cũng như cho việc phát triển và ứng dụng vật liệu sinh học. Vào tháng 2002 năm 796, Nhóm Phát triển Vật liệu Sinh học New Mexico (NMBDT), bao gồm một số nhân viên SWQB, các học giả / chuyên gia tư vấn địa phương, Tiến sĩ Gerald và Donna Jacobi, chuyên gia tư vấn Tetra Tech, cũng như đại diện từ Cục Oversite của Bộ Năng lượng NMED (DOE), và Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos (LANL), đã biên soạn dữ liệu về động vật không xương sống vĩ mô đáy và dữ liệu địa điểm được thu thập từ các dòng suối và sông ở New Mexico trong hơn XNUMX năm qua (796 mẫu kín đáo từ 420 địa điểm). Những dữ liệu này đã được sử dụng để đưa vào phiên bản Hệ thống Ứng dụng Dữ liệu Sinh thái (EDAS) của New Mexico, một hệ thống phân tích dữ liệu được phát triển cho EPA và được sử dụng để tính toán các chỉ số và cung cấp một cơ chế để tích hợp dữ liệu sinh học và hóa lý. Cơ sở dữ liệu kết quả đã được Tetra Tech và Tiến sĩ Jacobi sử dụng để phát triển Chỉ số điều kiện dòng chảy tạm thời (SCI) cho các dòng suối lâu năm, có thể lội được của New Mexico trong Vùng sinh thái núi. Vùng sinh thái núi bao gồm Omernik Ecoregions 21 (Southern Rockies) và 23 (Arizona / New Mexico Mountains). Một báo cáo đã được hoàn thành vào tháng 2006 năm 2006 nêu chi tiết SCI cho đến nay, bao gồm chấm điểm trang web, lựa chọn trang web tham chiếu, lựa chọn số liệu và tính toán chỉ số (Jacobi và cộng sự, 2006). Việc áp dụng báo cáo này cho mục đích đánh giá được mô tả thêm trong Phương pháp Đánh giá và Liệt kê Toàn diện (CALM) của New Mexico.
Văn học trích dẫn
- Barbour, M.T., J. Gerritsen, B.D. Snyder, và J.B. Stribling. 1999. Các giao thức đánh giá sinh học nhanh chóng để sử dụng trong các dòng suối và sông có thể lội được: Periphyton, Động vật không xương sống vĩ mô đáy và cá, Ấn bản thứ hai. Epa 841-B-99-002 (bằng tiếng Anh). Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ; Văn phòng Nước; Washington, D.C.
- Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA). 1990. Tiêu chí sinh học: Hướng dẫn chương trình quốc gia cho nước mặt. Epa-440/ 5-90-004 (bằng tiếng Anh). Tháng 4 năm 1990.
- Jacobi, G.Z, MD Jacobi, và M.T. Barbour, 2006. Các chỉ số điều kiện dòng chảy của động vật không xương sống vĩ mô benthic cho các luồng có thể lội được ở New Mexico. Sở Môi trường New Mexico, Santa Fe, New Mexico.
- Karr, JR và DC Dudley. 1981. Quan điểm sinh thái về các mục tiêu chất lượng nước. Quản lý môi trường 5: 55-68.
- Plafkin, J.L., M.T. Barbour, K.D. Porter, S.K. Gross, và R.M. Hughes. 1989. Các giao thức đánh giá sinh học nhanh chóng để sử dụng trong các dòng suối và sông: động vật không xương sống vĩ mô đáy và cá. Ảnh: EPA/440/4-89-001. Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ, Văn phòng Nước, Washington DC.