综述：葡萄牙北部三个河流流域的生态特征概述 雷吉娜·托雷（Regina Torre） 萨拉·C·安图内斯（Sara C. Antunes） 若泽·卡蒂塔（José Catita） 奥尔加·M·拉热（Olga M. Lage）

《Water》：Ecological Profile of Three River Basins of the North of Portugal—A Review Regina Torre, Sara C. Antunes, José Catita and Olga M. Lage

　　摘要 河流是动态系统，从高海拔地区流向低地，最终注入湖泊、海洋或大西洋，在维持生态系统和支持人类活动方面发挥着关键作用。河流流域的特征 assessments 不仅限于河道本身，还包括土地利用、支流以及影响生态过程的水文地貌特征。本研究采用整体评估方法，分析了葡萄牙北部的三个河流流域：Ave、Douro 和 Vouga。这三个流域在规模、水文调节方式以及主要土地利用类型上存在差异，但同时也面临着欧洲乃至全球许多其他流域普遍面临的压力。分析内容包括对流域的总体描述、侧重于土地利用的水文地貌评估，以及水生态状况的评价，尤其关注河口生态系统。这三个流域的水质受到了人类活动的严重影响，包括工业和农业活动以及废水排放。尽管近年来《欧洲水框架指令》的实施取得了一定进展，但不同流域的恢复程度仍有所差异。持续存在的挑战，如营养物质浓度、微生物污染和重金属污染，凸显了需要进行综合流域管理和改进监测策略的必要性。本研究为面临类似环境压力的河流流域管理提供了可借鉴的经验。 1. 引言 人类可利用的淡水仅占地球水资源的2%，对所有陆地、淡水和海洋生物的生存至关重要[1]。这些淡水分布在湖泊、水库、沼泽和河流等不同的生态系统中，对人类生活和活动至关重要。淡水生态系统既是饮用水的来源，也是许多生物的重要栖息地，并对经济（货物和人员运输、能源生产、渔业）和休闲娱乐活动具有重要意义。然而，这些生态系统正受到人口压力、城市和工业废水排放、集约化农业以及气候变化等多重人为因素的威胁[2]。实际上，河水质量可以反映周围环境的污染状况，尤其是在城市水生生态系统中[3]。地表水的特征取决于流域内的自然因素（地质、地形、气象、水文和生物因素），并随径流季节变化、天气条件和水位的变化而变化[4]。在欧洲背景下，《欧洲水框架指令》（WFD）[5]为这些水生生态系统的监测和评估提供了法律基础，将生态状况定义为对其结构和功能的综合衡量指标。生态状况分为五个等级（高、良好、中等、较差和差），主要依据生物质量指标，并辅以物理化学和水文地貌条件[5]。尽管成员国尚未对这些指标进行统一校准，但计划在相同地理区域内对各国水质阈值进行比较[6]。为了对水体状况进行分类，计算了监测指数比（RIM），即测量浓度的第90百分位数（P90）与相应水体参考值（REF）的比值[6]。在生物监测方面，分类基于成员国的监测系统（进行校准），以确定高等级与良好等级、良好等级与中等等级之间的界限[6]。水文地貌质量指标仅在最高等级（高和良好）时用于生态状况分类。因此，即使生物质量指标表明良好，如果存在显著的水文地貌压力，水体也无法被归类为高生态状况。相比之下，化学状况独立于生态状况进行评估，依据河谷管理计划中定义的优先物质及其他相关污染物的浓度[7]。当平均浓度（年均值）未超出质量标准时，水体被认为是良好状况[8]。在欧洲范围内，许多流域仍面临营养物质富集、水文地貌改变、优先物质污染以及气候变化影响等压力，这些因素阻碍了实现良好生态状况的进程。葡萄牙的情况反映了这些普遍存在的挑战，尽管通过污水处理厂和流域管理计划的改进，仍有许多河流系统受到城市化、工业活动和农业的影响[7]。这一国家背景强调了分析区域案例研究的重要性，以了解这些压力如何具体影响生态结果。位于葡萄牙北部的 Ave、Douro 和 Vouga 河流流域（图1a）在生态和社会经济方面具有代表性。对其的监测对于理解自然和人为压力对生态系统功能的综合影响至关重要，有助于制定保护和可持续利用的决策[9]。这些河流的河口地区拥有重要的自然保护区，例如 Mindelo 鸟类保护区（Ave 河口，图1b）、杜罗河口自然保护区（Douro 河口——葡萄牙乃至欧洲最重要的湿地之一[4]）以及 S?o Jacinto 沙丘（Vouga 河，即 Aveiro 滨海地区，图1b）[8]。这些自然保护区对鱼类、软体动物和鸟类至关重要[4]。此外，这些生态系统在碳储存、温度调节和温室气体浓度控制方面也起着重要作用，从而有助于缓解温室效应并促进更平衡的生态系统[9]。此外，这些地区具有较高的经济和社会价值，因为重要的城镇位于这三条河流的入海口（Vila do Conde、Porto 和 Aveiro）。因此，除了总体研究外，针对这些区域的有针对性研究对于保护关键生态系统、维护生物多样性、调节气候和促进当地经济发展至关重要。 2. 材料与方法 本次全面的文献搜索旨在汇编、分析并讨论关于这三个水体及其生态状况的现有知识，涵盖了水文地貌、物理化学和生物方法，以及它们随时间的变化情况。研究过程包括对研究区域的总体描述、侧重于土地利用的水文地貌评估，以及对当前生态状况的回顾。同时分析了生态状况的历史演变，特别关注 Ave、Douro 和 Vouga 河流的河口生态系统，依据 WFD 的监测计划[10]。文献搜索在主要科学数据库（如 Scopus、Web of Science 和 Google Scholar）中进行，使用与 Ave 河、Ave 河口、Douro 河、Vouga 河、Aveiro 滨海地区、水质和生态状况相关的关键词组合进行检索。检索范围涵盖1992至2025年的出版物，以捕捉历史视角和最近的环境评估与管理发展。仅纳入经过同行评审的文章、论文和技术报告，这些内容与系统的河口和过渡水域相关[11]。为确保分析信息的相关性和质量，制定了预定义的纳入和排除标准：（i）纳入标准：聚焦 Ave、Douro 和 Vouga 河流流域（尤其是其河口或过渡水域）的研究；研究水文地貌、物理化学、生物质量要素或提供生态状况定量数据的研究；（ii）排除标准：与所选水体无关的研究、缺乏方法描述或定量数据的出版物；即使发表在不同文章中或采用不同方法分析的重复数据集[12]。 3. Ave 河流流域 3.1. 总体描述 Ave 河流流域（图2）覆盖面积为1391平方公里，最重要的两条支流是 Este 河（247平方公里）和 Vizela 河（342平方公里）[12]。这两条支流对 Ave 河的总流域面积（587平方公里）做出了重要贡献[12]。Ave 河发源于 Serra da Cabreira 的 Pau da Bela，海拔约1200米，向下流经约101公里后注入大西洋的 Vila do Conde[13]。Ave 河在 Serra da Cabreira 的上游几公里内坡度较陡。河口平均深度为4米，最深处位于河口上游（约8米）[14,15]。该流域北邻 Cávado 河流域，东邻 Douro 河流域，南邻 Le?a 河流域（图2a）[16]。Cávado、Ave 和 Le?a 河流流域共同构成了 RH2 水文区[17]。RH2 的总面积为3585平方公里，包括河流流域及其周围的地下水、过渡水域和沿海水体（图2b）[18]。Ave 河流流域涵盖了布拉加和波尔图地区的19个市镇的部分或全部区域，其中包含多个人口密集区（图2a）。 3.2. 水文地貌评估 Ave 河流流域的总体描述显示，该流域北部由 Cávado 河流域限定，东部与 Douro 河流域接壤，南部与 Le?a 河流域相邻（图2a）[16]。Ave、Cávado 和 Le?a 河流流域共同构成了 RH2 水文区[17]。该区域的年平均降水量在2700至3900毫米之间，上游地区（海拔超过1800米）的降水量较高，而下游地区低于1500毫米/年[19]。降水在年内分布不均，12月和1月降雨量最大，7月和8月最干燥。年平均相对湿度为64%，夏季（7月）介于56%至冬季（11月、12月和1月）介于87%之间[19]。从沉积学特征来看，Ave 河流的沉积物颗粒大小不一，由沙子、淤泥和粘土组成，有时含有粗石英颗粒[15]。该地区的地质特征是赫尔辛尼安花岗岩和古生代变沉积岩，许多主要水道及其周边地区覆盖着风化层和表土[16]。最粗粒度的物质由云母、少量石英以及有时出现的长石组成。这些矿物也存在于最细粒度的部分（<2 μm）中，与粘土矿物（高岭石、伊利石、蛭石）以及少量的赤铁矿和极少量的针铁矿一起存在[14]。

3.2. 水文形态评估（土地利用）
历史数据显示，20世纪末，阿维河的水文流域是葡萄牙污染最严重的地区之一，这主要是由于未经处理或处理不当的生活污水和工业废水的排放，尤其是来自纺织和金属加工业的废水[16,20]。这导致水质下降和水生生态系统的退化，使得该地区的水体不再适合人类饮用、工业使用、娱乐活动、捕鱼和灌溉。由于对公共健康的重大风险，这些用途变得不可行，最终该地区获得了“欧洲最大的下水道”这一恶名[16,20,21]。普遍认为，人类活动在河口退化中起着重要作用，主要是通过增加城市、农业和工业废水的排放量，以及雨水排放和意外溢流。这些人为压力导致了污染水平的升高，严重影响了水质并扰乱了河口系统的脆弱生态平衡[22]。在这种情况下，监测人类活动对生态系统的影响至关重要，这些影响可以归类为土地利用类型（如农业或城市化）或土地利用强度（如农业集约化和城市密度）[23]。图2b显示了根据土地利用报告的第一级细节划分的阿维河流域的土地利用和覆盖情况[24]。人造区域/农业与其他类型土地利用之间的比较揭示了土地利用及其相应环境影响的显著差异。人造区域主要集中在中部和南部地区，表明了城市和基础设施的发展。这些区域的特点是土壤渗透性低、洪水风险增加和栖息地破碎化，导致植被覆盖率减少，从而降低了生物多样性。它们通常位于农业区附近，表明城市扩张与生产活动之间存在密切联系。相比之下，森林和灌木丛覆盖了该地区的很大一部分，特别是在山区。仔细观察河口周围的区域，会发现人造区域占主导地位，这表明人类影响强烈，包括河口附近的城乡基础设施。这种占用表明对河口生态系统存在显著的人为压力，可能会对水质和当地生物多样性产生影响。农业区在内部地区占主导地位，其间散布着森林和灌木丛。这种分布表明土地用途多样化，其中植被可以作为防止河口环境退化的屏障，因为森林在调节气候和保护土壤方面起着关键作用。

3.3. 水质评估
由于阿维河是欧洲污染最严重的河流之一，自1988年以来，葡萄牙国家环保部门每月对其水质及其主要支流的水质进行了监测。这项工作由北方环境与自然资源区域局（DRARN）和水资源研究所（INAG）负责执行。在2007年《水框架指令》（WFD）实施之前，评估的参数主要是物理和化学参数，包括温度、电导率、溶解氧、pH值、铵、悬浮固体、氧含量以及微生物参数——粪大肠菌群[5]。21世纪初，监测站点进行了调整，以符合WFD的要求，需要在欧盟成员国之间采用更全面和统一的方法。当时，为了治理这一污染区域，制定了“阿维河谷综合污染治理系统”[20]。2007年WFD实施后，水质评估包括了优先物质和特定污染物的评估。同时，生态状态评估也纳入了各种生物质量要素，如浮游植物、大型水生植物、底栖无脊椎动物和鱼类，以及自WFD采用以来确定的水文形态和物理化学参数[5]。

阿维河污染治理的战略计划包括建设污水处理厂（WWTPs）和减少主要市镇（吉马良斯、维拉诺瓦-德法马利坎、特罗法和桑托蒂尔索）的污染输入[12,20,25]。目前，阿维河流域共有28个污水处理厂，其中一些位于阿维河与其相邻溪流的交汇处，那里有极度退化的水流入，加剧了主河道的污染[18,20]。表1显示了WFD管理计划第一个、第二个和第三个周期中评估的31个水体的生态状态分类[17,18,26]。这些计划提供了河流流域的概览，重点关注水体的生态状态、人为压力以及改善生态系统质量的一系列建议[27]。比较第一个和第二个规划周期的生态状态评估结果，发现地表水体的状态有所改善（良好或高的分类从32%增加到45%；而较差的分类从58%下降到51%）。关于第三个规划周期，尽管首次有一部分水体被归类为“高”，但与第二个周期相比，生态状态有所改善（见表1）。

3.4. 水质评估——过渡水域
在监测计划中，阿维河口有三个水体被特别关注：两个自然水体PT02AVE0124和PT02AVE0129，以及一个经过改造的水体PT02AVE0135（图2c）。水体的划定基于WFD的基本原则，如分类、严重改造或人工化水体的存在、显著的人为压力、物理化学监测数据和现有生物数据。
PT02AVE0135是一个经过严重改造的分层中等潮汐河口，面积为1.16平方公里，目前设有两个监测站（AVE-AV2A(S)和AVE-S. Sebasti?o）。在第一个周期，其化学和生态状态未知。在第二个周期，化学状态被归类为良好，而生态状态被归类为较差。在第三个周期，化学质量仍被归类为良好，但生态状态恶化为较差。导致这种分类的参数是底栖大型无脊椎动物、鱼类和其他水生植物的多样性较低。该水体受到外来物种入侵（或潜在入侵）的影响，特别是鱼类和陆生及水生植物。报告的入侵物种包括Procambarus clarkii（红沼虾）、Gambusia holbrooki（东方蚊鱼）、Egeria densa（巴西水藻）和Eichhornia crassipes（凤眼莲）等，这些物种对水生生态系统具有生态压力。控制入侵物种的措施在第二个规划周期中被提出，但直到2023年才得以实施。在当前的规划周期中，计划于2024-2025年实施预防、控制、遏制或根除外来水生动物的行动计划。这些行动计划包括目标物种的识别和优先级排序、入侵途径的评估、具体管理措施的确定（例如清除、遏制或种群控制）以及评估其效果的监测策略[28]。
PT02AVE0129是一个自然的分层中等潮汐河口，面积为0.34平方公里，目前设有两个监测站（AVE–Ponte Casalinho–Retorta和AVE–Santa Clara）。在第一个周期，其化学和生态状态未知；在第二个周期，只有生态状态被归类为良好；在第三个周期，化学和生态状态都被归类为良好。
PT02AVE0124也是一个自然的分层中等潮汐河口，面积为0.23平方公里，目前仅有一个监测站。在第一个和第二个周期，其化学和生态状态未知；在第三个周期，化学和生态状态都被归类为良好。在生物压力方面，它受到外来物种入侵（或潜在入侵）的影响，特别是鱼类。

关于一般的物理化学参数，pH值在确定营养物质和化学污染物的溶解度和可利用性方面起着关键作用。阿维河口的pH值范围在6.6到8.4之间（表S1），这处于浮游生物生长的最佳范围内[13]。水的微碱性可能受到该地区工业活动的影响，尤其是周边地区的纺织染色工业[13,30]。除了pH值外，其他关键水质参数在河口也有所变化。溶解氧浓度在3.6到13 mg/L之间，总溶解固体浓度在0.1到6.020 mg/L之间波动[13,30]。这些变化反映了河口环境的动态特性，其中水流、污染和生物活动等因素起着重要作用。阿维河中的营养物质浓度进一步体现了这种复杂性（表S2）。
多项研究发现，污染区域与微生物活性增加和营养物质浓度升高之间存在直接联系[13,14,30,31,32]。阿维河口的氨、磷酸盐和硫酸盐浓度超过了葡萄牙环境署（APA）设定的最大限制[30]。然而，这些数值并不稳定，会随着降雨量和农业活动的变化而波动，从而对营养物质浓度产生显著影响，进一步影响河口水质。
多项研究调查了阿维河口水柱和沉积物中的金属污染[4,33,34,35]。这些基质中最常检测到的金属列在表S3中。1989年至2009年的沉积物样本显示Cd、Cr、Cu、Pb和Zn的浓度升高，特别是在1999年达到峰值。2013/2014年的水样显示金属浓度明显降低（Cd 0.62 mg/L；Cr 4.1 mg/L；Cu 21.7 mg/L；Zn 48.6 mg/L），这表明沉积物是金属的储库，并突显了溶解态和颗粒态金属之间的差异。如前所述，这种污染主要来源于工业排放、生活污水和农业废水以及邻近城市和工业区的地表径流。纺织、冶金和化工活动是水中和沉积物中重金属高含量的主要来源[36]。随着时间的推移，由于污水处理厂的改善、更严格的环境法规、工业现代化以及持续的监测和意识提升，这些污染水平有所下降。在沉积物中，金属倾向于在较细的颗粒部分（<63 μm）积累；这一方面对于结果的解释和与其他使用不同颗粒大小部分的研究进行比较非常重要[34,37]。
除了金属污染外，阿维河口还广泛研究了多种特定污染物。这些污染物包括抗生素阿奇霉素（41.6 ng/L）、非甾体抗炎药双氯芬酸（98.0 ng/L–388 ng/L）和植物雌激素——雌二醇（E2）（3.3–9.4 ng/L）（Barbosa等人，2018年），以及有机紫外线过滤剂2-ethylhexyl-4-methoxycinnamate（EHMC）（>168 ng/L）和系统性杀虫剂吡虫啉[13]。这些污染物的存在表明污水处理厂在完全去除它们方面效率低下，导致与人为压力相关的持续污染。
生物指标，包括浮游植物、底栖植物、大型无脊椎动物和鱼类，广泛用于评估过渡水域的水质。虽然WFD方法中没有明确要求进行微生物分析，但研究显示阿维河口的粪大肠菌群浓度很高（>100菌落形成单位/100 mL），其中包括耐抗生素的大肠杆菌和肠球菌株[14,38]。大肠杆菌和肠球菌的高浓度及其多样的抗菌素抗性谱进一步表明这些水体是污水处理厂的生态受体。此外，河口生态系统 serves as a storage for highly antibiotic-resistant bacteria, which can facilitate the horizontal transfer of resistance genes to other bacterial populations, contributing to broader environmental and public health concerns [39]。浮游植物生物量通常通过叶绿素浓度来评估，也会随季节变化。夏季的浮游植物生物量最高（4.9–35.6 μg/L），其次是春季（5.6–18.5 μg/L），秋季（0.2–18.5 μg/L），冬季最低（0–2.65 μg/L）[4]。同样，Ramos等人[38]观察到春季的叶绿素a浓度（4.18 μg/L）显著高于秋季（1.65 μg/L）[38]。这些季节性模式通常归因于环境因素，如水温和光照可用性以及营养物质输入，这些因素在春季和夏季促进浮游植物的生长，而在秋季和冬季则限制其生长。底栖大型无脊椎动物在WFD框架下作为河流和过渡水域评估的关键生物指标。这些生物对污染非常敏感，并对环境压力有明显的反应[40]。它们的群落结构直接受到多种物理和化学参数的影响，包括盐度、水动力、悬浮颗粒物负荷、沉积物组成（例如粒径分布、矿物学、有机物积累）以及植物覆盖和底栖植物分布等生物因素[10]。因此，大型无脊椎动物的数量和多样性变化可以反映水质的退化。某些物种，如Erpobdella sp.和Chironomus spp.，由于其对污染的高耐受性，与受污染的环境有很强的关联[40]。相比之下，一些敏感物种，包括Atherix sp.、Calopteryx sp.、Capnia sp.、Glossosoma sp.、Leuctra sp.、Leptoceridae sp.、Polycentropus sp.、Phryganeidae sp.和Psychomyiidae sp.，在Ave河下游区域的数量明显减少，这一现象在之前的研究中也有所报道[31,41]。

4. 杜罗河流域的水文特征
4.1. 一般情况
杜罗河流域（图3）覆盖面积约为97,500平方公里，其中葡萄牙境内占约18,500平方公里（19%），西班牙境内占约78,900平方公里（81%）[42,43]。关于右岸的支流，从上游到下游依次为：西班牙的Pisuerga河（556平方公里）、Valderaduey河（691平方公里）和Esla河（660平方公里）；葡萄牙的Sabor河（3868平方公里）、Tua河（3814平方公里）和Tamega河（3309平方公里）。左岸的Adaja河（5328平方公里）、Tormes河（7096平方公里）、Huebra河（2881平方公里）和águeda河（2353平方公里）在西班牙也很重要，而C?a河（2521平方公里）和Paiva河（795平方公里）则在葡萄牙境内。杜罗河流域被划分为RH3水文区[44]，它形成于伊比利亚山脉中的Urbion山脉，海拔约1700米[45]。这条河流发源于高海拔地区，流经崎岖的地形，穿越陡峭的斜坡和巨大的坡度。值得注意的是，其中一条重要的山坡构成了葡萄牙和西班牙之间的边界[46]。杜罗河流经西班牙和葡萄牙的风景如画的地带，穿越西班牙境内597公里后转向西南方向，成为西班牙与葡萄牙边境的重要部分，延伸出另外122公里。最后208公里流经葡萄牙，最终在波尔图的Foz do Douro注入大西洋，总长度达到927公里[47]。杜罗河流域以山区地形为特征，平均海拔约为700米。其源头与河口之间1700米的巨大高差凸显了该河在水电发电中的关键作用，平均流域坡度为9.40%[48]。这一独特的地形特征不仅塑造了河流的景观，还增强了其在区域能源生产中的重要性，体现了其在自然地理和可持续资源利用方面的双重意义。

4.2. 水文形态评估（土地利用）
自凯尔特人和罗马人以来，杜罗河一直影响着沿岸社区的生活，成为贸易和文化的纽带，连接内陆和海岸地区。18世纪，世界上第一个葡萄酒产区在这里建立并得到规范，使得波特酒得以出口到世界各地。20世纪，随着水坝的建设，杜罗河经历了重大变革，航行条件得到了改善。目前，杜罗河流域共有66座水电站，其中13座的水电装机容量超过15兆瓦[43]。这些水坝调节水流，并在葡萄牙一侧的水库中储存最多1100亿立方米的水（13%），在西班牙一侧的水库中储存7500亿立方米的水（87%）。杜罗河流域的第一座水坝建于1920年，但大多数水坝建于20世纪50年代之后。特别是在河流主河道最后350公里内，每30公里就有一座水电站[60]。1985年建造的Crestuma–Lever水坝位于河口21.6公里处，介于波尔图和Vila Nova de Gaia两座城市之间，这座水坝标志着杜罗河口的开始[61]。该水库的主要用途是发电，导致淡水排放量呈现波动性，短期内变化很大。河流流量是影响杜罗河口水循环和盐度分布的主要因素。这个水库是大约两百万大波尔图地区居民的饮用水来源（占葡萄牙人口的20%）。波尔图地区不仅城市化程度高，人口密集，还因其丰富的旅游、休闲和航运活动而具有历史和社会经济意义[60]。由于码头建设，杜罗河口经历了显著的水文形态变化。这些结构既保护了经常受到大西洋洪水威胁的城市，又改善了河流入口的航行条件[62]。另一方面，水坝的建设减少了沉积物的输送[59]，因为它们将沉积物储存在水库中，从而改变了水文状况。在这种情况下，监测人类活动对生态系统的影响至关重要。

4.3. 水质评估
自1864年葡萄牙和西班牙签订首份边界条约以来，该条约旨在根据互利原则划定水文边界并制定共享边界水资源的规则。1998年，《阿尔布费拉协议》的签署为促进和保护河流盆地的地表水和地下水质量以及减轻洪水和干旱的影响提供了合作框架。该协议于2000年生效，成立了两个平等的治理机构：缔约方会议和协议执行与发展委员会[63]。

4.4. 杜罗河水质评估
杜罗河的水质已经进行了全面评估，自1992年以来每月都采集了样本数据进行检测。评估的参数包括温度、电导率、溶解氧、pH值、氨、悬浮固体、生化需氧量（BOD5）、化学需氧量（COD）和粪便大肠菌群。这些数据由SNIRH（国家水资源信息系统）公开共享[64]。数据分析表明，高电导率、较高的BOD值和低氧含量是导致杜罗河水质恶化的关键因素[60]。1998至2001年间，由于污水处理系统的改进，粪便污染有所减少[65]。表2显示了RH3区域内自然地表水体的生态状态分类，在第一、第二和第三个规划周期中，这些分类是针对《水框架指令》（WFD）的 obligations 进行的。根据2009年之前的数据，共有356个地表水体被进行了分类[66]，其中主要面临的挑战包括整个河流流域的水资源短缺（由于来自西班牙的流量减少）、氮、磷和有机物（以及其他污染物）的污染、土壤侵蚀、水文数据不足以及现有环境法规执行不力。生态状态仍然退化，化学和生物参数的值超出了法定阈值[67,68]。表2展示了杜罗河（Douro）水文区域在三个规划周期内的水体生态状态分类（属于RH3的一部分；[27]）。“良好”或“高”等级用绿色标记，“低于良好”等级用红色标记，“未知”等级用灰色标记。杜罗河流域的第一个规划周期提供了该流域的概况、水体的生态状态、人为压力以及推荐的解决方案。根据《杜罗河网状管理系统计划》[67]的报道，第一次规划周期的结果显示，不合格的水体主要位于图阿河（Tua）和科阿河（C?a）流域以及杜罗河口附近。为了恢复杜罗河的表面水、地下水、沿海水和人工水体的生态状态，该计划提出了215项缓解措施，其中71%与水质问题相关，17%与水资源短缺问题相关。第二个规划周期[69]对应的是2016年至2021年这段时间，结果表明在最终分类中还使用了生物指标，从而增加了评估的自然地表水体的数量。尽管如此，与第一个周期相比，自然地表水体的状态略有恶化（“良好”或“高”等级的比例从71%下降到65%，而“低于良好”等级的比例从29%上升到35%）。第三个规划周期[44]对应的是2022年至2027年这段时间，此报告基于2014-2019年期间实施的监测计划的结果。在这个周期中，“低于良好”等级的评估主要受营养负荷的影响，尤其是磷酸盐成分（总磷和磷酸盐），其次是生物质量指标，如底栖植物和大型无脊椎动物。因此，营养负荷似乎是影响杜罗河生态质量的主要限制因素之一。分析数据可以得出结论，在第二和第三个周期之间，水体的生态状态有所恶化（“良好”或“高”等级的比例从65%下降到54%）。

4.4. 水质评估—过渡水域
杜罗河口有三种水体类型：两种自然水体PT03DOU364、PT03DOU0370，以及一种经过改造的水体PT0DOU366（图3c）。
PT03DOU0364是一个自然分层的中潮河口，面积为0.85平方公里，目前有两个监测站点（Douro Palácio Desportos（S）和Douro—Ribeira）。在第一个规划周期中，其化学状态和生态状态未知；在第二个和第三个规划周期中，化学状态被归类为“良好”，生态状态在第二个周期被归类为“中等”，在第三个周期被归类为“良好”。
PT03DOU0370也是一个自然分层的中潮河口，面积为4.45平方公里，同样有两个监测站点（Ponte Maria Pia（S）和Douro—Areinho Avintes）。在第一个规划周期中，其化学状态和生态状态未知；在第二个规划周期中，化学状态被归类为“良好”，生态状态被归类为“中等”；在第三个规划周期中，化学状态和生态状态都被归类为“良好”。在生物压力方面，这两种水体都面临着外来物种（尤其是鱼类和陆地植物）的入侵（或潜在入侵）威胁。
PT0DOU366是一个经过大幅改造的分层中潮河口，面积为1.99平方公里，目前也有两个监测站点（Douro Entrada Estuário（S）和Douro—Sr.a Navegantes（S））。在第一个规划周期中，其化学状态和生态状态未知；在第二个规划周期中，化学状态和生态状态都被归类为“良好”；在第三个规划周期中，化学状态仍被归类为“良好”，但生态状态恶化为“较差”。造成这种分类的主要参数是底栖大型无脊椎动物和鱼类群落。这个水体也面临着外来物种（特别是鱼类）的入侵（或潜在入侵）威胁[44]。

关于一般物理和化学元素（表S4）的分析，杜罗河口的主要污染物和特定污染物的含量波动较大[70]。总体而言，杜罗河口的pH值范围较广，介于6.00到8.64之间[4,62]。溶解氧（DO）浓度值有时低于5.0 mg/L，这一浓度通常被认为是水生生物面临压力的临界值[62]。非生物参数对浮游植物群落的结构起着重要作用[71]，光合活动的减少也会导致溶解氧的减少。高浓度的营养物质是评估富营养化和人为压力的重要指标。Couto[4]的研究发现硝酸盐浓度远超过法定限值（25 mg NO3?/L），2013年11月检测到的最高硝酸盐浓度达到了736.0 mg/L，而正磷酸盐浓度始终低于或等于0.10 mg P/L（表S5）。

过去几十年来，多项研究记录了杜罗河口中微量金属的存在，特别是镉（Cd）、铬（Cr）、铜（Cu）、铅（Pb）和锌（Zn）[表S6]。来自监测站点PT03 DOU0366的沉积物分析显示，从20世纪90年代末到21世纪中叶，这些金属的浓度普遍上升，尤其是铬（Cr）、铜（Cu）和铅（Pb）[表S6]。这些升高的浓度可能反映了长时间内人为来源的累积输入[72]。然而，2014年之后的沉积物数据显示金属浓度有所下降，这可能是由于工业和城市排放减少、污水处理设施改进或监管措施实施的结果[68]。另一方面，这也可能是沉积物沉积动态变化的结果，比如沉积物输送或重新分布导致金属浓度稀释或迁移。水体中的金属浓度存在显著的时间变化（表S6）。2013年，杜罗河水中铜（Cu）和锌（Zn）的浓度分别达到了较高值（24.09 ppm和1174 μg/L），而在随后几年中这些浓度显著降低。这些减少可能归因于废水管理的改善或稀释效应，但也可能与偶发事件和季节性变化有关。需要注意的是，微生物和其他水生生物可以积累金属，并可能因金属污染而在水生环境中受到毒性影响[73]。通常情况下，沉积物中的金属浓度始终高于水柱中的浓度，这是因为沉积物具有作为微量金属储存库的能力。尽管如此，铅（Pb）和锌（Zn）在两个水体中的存在表明了人为压力对河流的持续影响，这些影响可能与农业区域的样品有关[62]。这种空间分布与土地利用和土地覆盖数据（图3c）一致，数据显示采样点周围有大量的农业和城市区域，这支持了土地占用与微量金属输入之间的联系。多项研究表明杜罗河口受到严重污染[47,50]。报告中还检测到了高浓度的杀虫剂、农药和多环芳烃（PAHs）[22,74]。此外，还检测到了药物成分，如N-去甲曲马多（高达4444 ng/L）和抗抑郁药氟西汀（FLX，高达14 ng/L）[75]。其他类别的药物，如β-阻滞剂、激素和非法药物也在杜罗河口被检测到[75,76]。工业污染物如双酚A（BPA）（高达10.7 μg/L）也在水和沉积物中被发现[50]。

生物元素也被用于对水体进行分类。《水框架指令》建议使用浮游植物、底栖植物、大型无脊椎动物和鱼类来评估河口的水质。目前，浮游植物的评估通过叶绿素a浓度作为浮游植物生物量的指标来进行。叶绿素a浓度变化较大（0.7至70 μg/L，表S5），最高值出现在2013年春季[4,71]。根据Mucha等人的研究[77]，下游杜罗河口的底栖生物群落物种丰富度较低，以机会主义物种为主。该区域仅识别出19个物种，其中以小型机会主义物种（如寡毛类和Streblospio benedicti）以及耐污染的Hediste diversicolor为主。影响群落结构的一个关键因素是上游大坝排放引起的盐度变化，这会导致盐度水平在0到26 PSU（实用盐度单位）之间波动（表S4）。除了盐度外，沉积物特性也对底栖大型无脊椎动物的分布具有重要影响。颗粒大小、有机物含量以及铁和铝的浓度与底栖生物的分布模式相关，而北部受城市压力较大区域的污染空间异质性表明了额外的人为影响[77]。总体而言，研究结果表明，虽然沉积物组成是主要的结构因素，但微量金属污染可能会对底栖生物多样性产生负面影响[77]。尽管确切的毒性物质尚未确定，但它们与重金属（如锌（Zn）、铜（Cu）、铅（Pb）和铬（Cr）的强相关性表明这些物质可能对河口底栖环境产生人为影响[77]。

虽然微生物没有正式纳入《水框架指令》的评估方法中，但酵母群落已被研究作为环境条件的潜在指标。这些群落在不同栖息地之间存在差异，物种组成的变化可以反映栖息地的质量。在杜罗河流域的一项研究表明，污染较少的环境中酵母多样性更高，而污染较严重的环境中则以机会主义物种为主，这进一步证明了这些群落的生物指示作用[78]。根据Gouveia和Almeida[79]的研究，杜罗河水中粪便指示菌（包括粪便大肠杆菌（FCs）和肠球菌属（Enterococcus spp.）的浓度超过了环境安全阈值（>1000 CUF/100 mL和>200 CUF/100 mL）。具体而言，所有采样点的FC水平都是最高允许值2 × 103 CFU/100 mL的三到五倍，表明存在广泛的粪便污染，这可能与未经处理或部分处理的废水排放有关。这种慢性微生物污染不仅会对水质和公共健康构成威胁，还会影响沉积物微生物群落及其生态功能，包括有机物循环和碳氢化合物降解[80]。

5. 沃乌加河（Vouga River）水文流域
5.1. 一般特征
沃乌加河（图4）的面积为3700平方公里，是葡萄牙境内完全流经领土的河流中第二大水文流域，位于葡萄牙北部和南部之间的过渡地带。沃乌加河右岸的主要支流有梅尔河（Mel，长度3110公里）、苏尔河（Sul，长度14公里）、瓦罗索河（Varoso，面积3635平方公里）、特谢拉河（Teixeira，长度13.2公里）、阿龙斯河（Ar?es，长度12.7公里）和凯玛河（Caima，面积196平方公里）。左岸的支流有布拉泽拉河（Ribeira de Brazela，长度12公里）、特罗索河（Rio Tro?o，长度13.284公里）、里巴马河（Ribeira de Ribamá，长度11.082公里）和阿格达河（águeda，面积971平方公里）[81]。在与阿格达河交汇处上游，左岸的支流比右岸的支流小得多[25,82,83]。图4显示了沃乌加河水文流域：(a) 主要人口中心、主要城镇及周边河流流域（HB）；(b) 土地利用和土壤覆盖情况；(c) 过渡水域及其监测站点的位置。沃乌加河、蒙德戈河（Mondego）和里斯河（Lis）水文流域共同构成了RH4水文区域[84]。伏加河发源于拉帕山脉（Lapa Mountain range）的法舒·达拉帕（Facho da Lapa）[83]这一测地标志附近，海拔约930米。河流流经148公里后，最终汇入一个海湾三角洲生态系统——阿维罗湾（Ria de Aveiro）。伏加河流域南侧以布萨科山脉（Serra do Bu?aco）为界，与蒙德戈河（Mondego River）流域分隔开来；北侧则被莱奥米尔（Leomil）、蒙特穆罗（Montemuro）、拉帕（Lapa）和弗雷塔山脉（Serra da Freita）所环绕，这些山脉将其与杜罗河（Douro River）流域隔开（图4a）。与大多数流入大西洋的河流不同，伏加河通过一个长约30公里的海湾三角洲——阿维罗湾与海洋相连[85]。该流域面积在涨潮时为82平方公里，退潮时减少至66平方公里，全长约45公里，中部最宽处达到10公里[86,87,88]。阿维罗湾由四条主要水道（圣雅辛托（S. Jacinto）、奥瓦尔（Ovar）、米拉（Mira）和伊利亚沃（ílhavo）[89]以及众多岛屿、内陆盆地和泥滩组成，形成了一个独特的半潮汐湿地，通过一条长1.3公里、宽350米、深20米的通道与大西洋相连[81]。伏加河的年平均流量为24立方米/秒；但由于降雨量以及低渗透性的地形和岩石，冬季（100立方米/秒）与夏季（1立方米/秒）的流量之间存在显著差异[83,90]。该地区气候温和，年平均气温为14摄氏度，夏季（6月至9月）漫长炎热，冬季（12月至2月）则湿润多雨[91]。年降水量在600至2000毫米之间变化，10月至3月期间降水量最高（约占全年总量的70%），而6月至8月期间降水量低于20毫米[87,92]。伏加河的最大流量可达4700立方米/秒[93]；在半日潮汐周期内，河流的总排放量约为1.8×10^6立方米。湖水的平均深度约为1米，但在通航水道（约20米）处因频繁疏浚而有所不同[93]。伏加河的流量对湖水动力学有重要影响，其水体体积占湖水总量的65%。由于水深较浅且潮汐幅度较大，某些区域在每个潮汐周期内会交替处于湿润和干燥状态[88]。

伏加河流域的地质特征包括：(i) 由古生代变质岩构成的山区，海拔高达1096米，这些岩石中夹杂着透水性低的赫尔辛尼亚纪（Hercynian）花岗岩[87]；(ii) 靠近海平面的低洼沿海平原，阿维罗湾就位于此处[87]。阿维罗湾的形成始于不到1000年前。从地貌上看，这是一个典型的沙洲河口，在冰河时期被侵蚀后形成，随后被海水淹没，使伏加河口与大西洋隔离开来[88,95]。细颗粒物（<63微米）中主要的矿物成分包括长石、石英、氧化铁、碳酸盐、云母以及少量的高岭石；黏土部分（<2微米）主要由伊利石（云母和伊利石-蒙脱石混合层）和绿泥石及非黏土矿物（长石、碳酸盐）组成[95,96]。不断填充阿维罗湾的沉积物中的无机成分主要是伊利石和云母[96]。

5.2 水文形态评估（土地利用）
该地区的历史、文化和社会经济状况深受其靠近大西洋和阿维罗湾的影响。阿维罗湾长期以来一直是重要的交通和经济活动轴心，尤其是对沿海社区而言。该地区的文化遗产反映了人类与河口环境长期互动的结果。整个伏加河流域受到人类活动的严重影响，包括旅游业、渔业、水产养殖、农业、工业发展和交通运输。值得注意的是，阿维罗市附近的大型化工企业和商业港口给沿海生态系统带来了较大压力[93]。监测这些活动的生态影响对于评估和保护该地区的环境健康至关重要。图4b展示了根据国家土地利用分类系统的一级分类对伏加河流域的土地利用情况进行划分的结果：森林占据了河流域东部和南部的主要景观，而人工化区域和农业区则主要集中在西部沿海地带，尤其是在阿维罗附近。这种空间分布表明，最大的环境压力可能源于低洼沿海地区的土地利用集约化，如城市扩张、基础设施建设和集约化农业活动。此外，湿地的破碎化以及人工化区域靠近敏感水生栖息地的现象增加了河口生态系统对污染和生境退化的脆弱性。因此，了解土地利用动态及其生态后果对于实现综合流域管理和保护阿维罗湾独特的社会生态环境至关重要。

根据科斯塔和杰索斯（Costa and Jesus）[36]的研究，直到20世纪70年代中期，伏加河流域仍受到北部地区（奥瓦尔水道[85]）各类工业产生的液体废物的污染。这些工业企业包括纸浆厂、炼铁厂和农用化学品工厂[93]，它们排放了多种化学物质，如硫酸和氨产生的硫酸铵、硝酸和硝酸铵、岩盐衍生的钠盐和氯酸盐，以及合成树脂（尤其是聚氯乙烯PVC）。多年来，这些工业活动产生了大量固体废物，包括黄铁矿、灰烬、灰尘以及含有汞和氢氧化钙的污泥，其中大部分直接排放到地下，导致周围土壤和沉积物中长期积累[95]。尽管阿维罗湾的地形变化（如沉积物堆积和海水入口阻塞）给航行带来了限制并影响了当地社区，但湖区周围的人类居住点至少从晚期中世纪和早期现代时期就已存在。然而，大规模的城市聚集和人口增长主要发生在20世纪[97]。湖区周边人口约为65万[98]。目前，生活污水（30%）和工业污水（70%）都经过污水处理设施处理后排放，大部分废水通过海底管道直接排入大西洋，区域外流[87]。

5.3 水质评估
自1995年以来，伏加河的水质监测工作一直在进行。由国家水资源信息系统（SNIRH）[64]公开分享的监测数据显示，数据收集并非持续进行，部分监测站曾一度停止运行[82]。表3展示了水位管理计划（WFD）前三轮规划周期中RH4区域内自然水体的生态状况分类。第一轮规划提供了对河流流域、水体生态状况及人为压力的总体了解，并提出了相应的改进措施。第二轮规划[27]通过分析生物指标进一步完善了分类结果。虽然可以发现两次规划之间存在变化，但自然水体的生态状况有所恶化（良好或优秀级别的比例从65%下降到63%，较差级别的比例从34%上升至37%）。第三轮规划[84]共对73个水体进行了分类。总体而言，与第二次规划相比，水体生态状况有所恶化（良好或优秀级别的比例从63%下降至52%）。根据SNIRH发布的2012年度报告，伏加河流域内工业活动对水质产生了显著负面影响。主要污染源包括制革工业、金属和非金属制品制造、木材和软木工业、食品产业（尤其是油脂和纸浆生产）以及冶金工业。在整个伏加河流域内，共记录了78个水质监测点，但部分监测点存在数据缺失，影响了数据的连续性和分析的准确性。这凸显了持续监测的必要性，以有效管理和减轻工业活动对伏加河水质的影响[82]。

5.4 水质评估——过渡水域
阿维罗湾内共有五个水体，其中四个为天然水体（PT04VOU0514 [WB5]、PT04VOU0536 [WB4]、PT04VOU0550 [WB3]、PT04VOU0552 [WB1]），一个为经过高度改造的水体（PT0VOU0547 [WB2]，图4c）。这些水体均为半潮汐河口，河流流量不规律，容易受到外来物种（尤其是鱼类、爬行动物和陆生或水生植物）的入侵[84]。大部分水体的化学状况在多个规划周期内保持良好，但PT0VOU0547在首次监测时被评为较差等级，之后有所改善。生态状况则变化较大：PT04VOU0552总体状况良好至中等；PT04VOU0550和PT04VOU0547维持在中等水平；PT04VOU0536从中等状态恶化为较差状态；PT04VOU0514从较差状态改善为中等状态。在所有水体中，底栖大型无脊椎动物和鱼类是导致生态状况不佳的主要因素。其中，PT0VOU0547是面积最大且位置最中心的水体，覆盖面积为70.77平方公里，也是监测最密集的水体，设有七个采样点（穆兰泽尔、加凡哈达纳扎雷、福斯里奥诺沃、贝斯特达、佩德拉斯、阿莫罗萨和埃斯皮尼奥）。PT04VOU0514对应奥瓦尔水道，面积次之（21.15平方公里），但只有两个采样点（庞特瓦雷拉和里亚朱桑特科韦洛）。相比之下， PT04VOU0552虽然面积较小（8.82平方公里），但有三个采样点（福斯巴拉、兰吉尼奥和加凡哈恩卡纳萨翁），监测密度较高。PT04VOU0550与伊利亚沃水道相关，面积11.08平方公里，仅设有一点采样点（福斯里奥博科、拉马洛阿和维拉克鲁兹）。PT04VOU0536涵盖穆尔图萨水道和拉兰霍盆地，监测覆盖范围最广，仅设有一点采样点（博卡里奥维洛）。

多位学者已在阿维罗湾开展生态评估，包括物理、化学和生物方面的研究。表S7和表S8总结了自1997年以来发表的研究中收集的主要物理和化学数据。这些数据显示水质存在明显的时间和空间变异性：水温在冬季约为11摄氏度，夏季超过25摄氏度，溶解氧含量波动明显（光合强烈的时期溶解氧含量极低）。pH值通常在6.5至8.3之间，但也出现过高（约9.7）的情况，可能反映了高光合活动和低水交换速率[99]。阿维罗湾的盐度范围为1至36 PSU，通常表现为从湖中心向上下游逐渐降低的盐度梯度以及温度升高趋势[88,91]。养分浓度方面，硝酸盐和亚硝酸盐含量在秋季可达到峰值（>5毫克/升），铵含量很少超过0.2毫克/升[100]。磷酸盐浓度介于0.011至0.779毫克/升之间，硅酸盐含量变化较大（0.3–11.1毫克/升）。叶绿素a作为浮游植物生物量的指标，其浓度变化显著（0.6至9.9微克/升），峰值通常出现在春季和夏季，此时水温和无机养分浓度也较高[99]。观察到的结果表明，该系统的季节性异质性明显，受水文因素（河流流量、海水入侵）、气候条件（温度、降水量）和人为输入（营养物负荷）的影响[101]。这种变异性凸显了持续进行多变量监测的重要性，以便更好地理解营养动态并预测富营养化事件。在阿维罗湾（Ria de Aveiro）中检测到的最常见金属是铬、锌、铜、镉、镍和铅，其含量超过了该水生生态系统规定的阈值，这可能与多种人为活动有关（表S9）[94]。无论是来自自然源还是人为源的金属，都倾向于在细颗粒物（淤泥和粘土）中积累。在最狭窄的河道中，金属浓度较高，并且随着向海洋方向流动而逐渐减少[94,95]。关于生物元素，先前的研究主要集中在大型无脊椎动物群落和浮游植物群落上，以评估水质[102,103,104]。最丰富和最常见的无脊椎动物类群包括阿尔克马里亚·罗米尼（Alkmaria romijni）、斯特雷布洛斯皮奥·施鲁布索利（Streblospio shrubsolii）、塔里克西斯·斯皮尔（Tharyx sp.）、图比科伊德斯·贝内迪（Tubificoides benedii）、尼雷伊斯·多维斯科洛（Nereis diversicolor）、卡皮泰拉·斯皮尔（Capitella sp.）和皮戈斯皮奥·埃莱根斯（Pygospio elegans）以及多ydora ligni（Polydora ligni）。除了尼雷伊斯·多维斯科洛和在某种程度上皮戈斯皮奥·埃莱根斯外，这些类群都具有对环境干扰和有机物富集的耐受性，通常与受压的河口环境相关。其他发现的生物还包括Microphthalmus sp.、Pisione remota、Nephtys cirrosa、Urothoe sp.、Bathyporeia tenuipes和Spisula，它们是典型的海洋沙质栖息地生物，这些栖息地受到强烈的水动力作用（高能量环境）的影响，其中沉积物不断被波浪和水流重新混合[102,103,104]。河口系统中细菌的数量和生产力分布取决于有机物的数量和质量以及沉积物的颗粒大小。阿维罗湾中的细菌浮游生物生长似乎在很大程度上依赖于非浮游植物碳源。在初级生产力相对较低的地区，细菌的次级生产可能仍然很高，这得益于外源性有机物的输入和循环利用[105]。关于阿维罗湾的微生物群落，Pereira和Alcantara[106]进行了一项开创性研究，研究了大肠杆菌（Escherichia coli）和粪球菌（Streptococcus faecalis）在批培养和原位条件下的可培养性。根据1989年至1990年间收集的数据，他们的研究表明盐沼对细菌活性有显著影响，最大浓度为24 CFU/mL，这突显了系统中存在粪便污染的问题。他们的研究还表明，粪便细菌的存活率受盐度强烈影响，当盐度等于或高于28 g/L时，存活率显著降低。季节性模式也很明显：细菌数量在春季和秋季达到高峰，而夏季则明显下降，这可能是由于太阳辐射和盐度水平的增加。Pereira和Alcantara[106]还研究了贝类捕获区中粪便细菌和病原菌的存在情况。他们的发现证实了大肠杆菌在这些地区的持续存在，特别是在伊尔阿沃（ílhavo）河道中（1.1 × 104 MPN/100 g）[106]。与之前强调环境因素对细菌存活率影响的研究不同，这项工作重点指出人为输入（如废水排放和旅游业）在维持污染中的作用，尤其是在夏季。然而，这两项研究都强调了环境条件与河口生态系统中微生物持续存在之间的动态相互作用。

6. 讨论
6.1. 一般特征
阿韦河（Ave）、杜罗河（Douro）和沃加河（Vouga）的水文流域具有多样化且独特的特征，这些特征定义了它们的物理、气候和水文属性。每个流域在其所在地区都发挥着重要作用，支持着大量的人口和多样的生态系统。它们在规模、坡度和水文地貌方面存在显著差异——从大型、受水文调节的杜罗河（97,500平方公里）到较小的、城市化的阿韦河（1,391平方公里），以及以潟湖为主的沃加河（3,700平方公里）。这些差异影响了污染物的来源和传输：杜罗河的大坝和防波堤调节了盐度和沉积物的输送；阿韦河陡峭的源头和人工化的河岸放大了城市/工业的影响；而沃加河较浅的潟湖增强了局部物质的滞留和偶发性缺氧现象。虽然所有河流都属于温带季节性气候，但西部-内陆的梯度（湿润海岸与大陆内部）在杜罗河最为明显，这影响了其河口的营养脉冲和混合过程。
在欧洲范围内，有几个河流流域（如莱茵河[107]、卢瓦尔河[108]和默兹河[109]）与所研究的这三条河流具有相似的特征。杜罗河与摩泽尔河（Moselle River）和莱茵河（Rhine River）相似，因为它们都有陡峭的山谷、梯田葡萄园以及为了航运和水力发电而进行的水文地貌调节，导致水流模式改变和生境简化，生态质量取决于恢复措施的效果。阿韦河与默兹河[109]相似，都经历了密集的城市化、工业压力和河道改造，这些因素通过污染和生境退化限制了生态状况。沃加河和阿维罗湾与卢瓦尔河[108]以及塔古斯河（Tagus River）和瓜迪亚纳河（Guadiana River）相似，因为它们受到大西洋的影响，并且具有河流-河口动态特征，生态质量受到营养物输入、水文改变和陆地-海洋连接性的强烈影响。

6.2. 水文地貌评估（土地利用）
不同流域的土地利用模式和人类基础设施各不相同。在阿韦河，点源污染和人工化的河口边缘加剧了城市和工业压力（图2c）；而沃加河则受到工业遗产的影响，同时存在密集的城市用地与农业用地之间的交界（图4c）。相比之下，杜罗河主要受水力调节和城市/港口活动的影响（图3c）。这些差异导致了不同的风险特征：阿韦河以扩散性营养负荷为主，沃加河以遗留金属污染为主，杜罗河则以微生物或水文影响为主。这三个水文流域都经历了显著的变化，影响了水质、水生生态系统和水文循环。阿韦河和沃加河的水文流域显示出工业污染的严重后果，未经处理的废水排放导致了水质下降并威胁公共健康。在这些地区，特定的修复措施有助于减少污染和改善水质，包括建设并升级污水处理厂、加强对工业废水的监管和监测、实施城市径流管理，以及推广农业和水产养殖中的污染减排实践[12,68,87]。这些措施共同减少了进入水生生态系统的营养物质、有机物和金属的负荷。杜罗河水文流域遭受了不同类型的人类影响，主要是用于水力发电的大坝建设。这些建设极大地改变了自然水文状况，并扰乱了沉积物的输送，进而影响了周围的生态系统和沿海区域。杜罗河地区面临着在生态保护与能源生产和经济发展需求之间取得平衡的挑战。

6.3. 水质评估
阿韦河、杜罗河和沃加河一直是长期监测的对象，揭示了复杂的环境挑战。阿韦河自1998年以来一直受到监测，自1998年实施《水框架指令》（WFD）以来，水质有所改善。然而，它仍然受到高浓度营养物质、重金属及其他污染物（如药物废物和农药）的污染，主要是由于农业活动和工业排放造成的。杜罗河自1992年以来也显示出水质随时间恶化的趋势，尤其是氮和磷等营养物的污染，这些污染物导致了富营养化并对水生生态系统产生了负面影响。溶解氧（DO）水平低以及金属和工业化学物质的存在是表明该河流受到污染的重要参数。沃加河自1995年以来受到监测，但由于数据可用性的间歇性，影响了生态评估的准确性。这条河流面临着来自制革厂、食品生产和化学品制造等工业污染的挑战，导致悬浮固体和粪大肠菌群含量较高。受沃加河影响的阿维罗湾（Ria de Aveiro）潟湖也经历了显著的生态退化，包括金属浓度高的问题。对于过渡性水域，物理和化学支持元素根据《水框架指令》定义的盐度依赖型参考条件进行评估，反映了沿淡水-海洋梯度的河口系统的自然变异性。长期营养数据的综合分析（表S2、S5和S8）通过监测指数比（RIM）显示了三个河口之间的不同趋势（图5）。在阿韦河河口，21世纪初之后向高等级分类的逐步转变表明，《水框架指令》实施后的卫生和监管措施有效减少了铵和磷酸盐的压力；然而，时间序列中的偶发性超标事件表明持续存在的扩散性和残留性工业输入。杜罗河河口的年际变异性更大，特别是在2008-2013年间出现了恶化阶段，这与营养物富集和受调节的水文条件之间的相互作用有关。在沃加河系统（阿维罗湾）中，波动模式和数据缺失限制了趋势的稳定性，但反复出现的中等等级分类表明在潟湖型滞留条件下营养压力持续存在。总体而言，尽管某些时期/地点的化学状况有所改善（尤其是铵和磷酸盐），但反复出现的营养物超标事件表明富营养化风险和生物恢复延迟仍然是关键的管理挑战。

图5. 基于监测指数比（RIM）对关键营养物质（NO2? + NO3?, NH4+, PO43?）的水体状况分类。颜色表示状况类别：蓝色—高（RIM 0–1），绿色—良好（RIM 1–2），黄色—中等（RIM > 2）。比较三个研究区域的金属浓度显示出它们在污染特征、历史趋势和主要污染物方面的明显差异。总体而言，所有生态系统都受到人类活动的影响，但金属污染的严重程度和持久性各不相同。历史上，阿韦河河口受污染最严重[16,20]，尤其是在20世纪80年代和90年代，铬（Cr）、铜（Cu）、铅（Pb）和锌（Zn）的含量非常高，反映了强烈的工业影响。然而，从2009年开始，它显示出明显的恢复迹象，尽管锌和铜的含量仍然较高。杜罗河河口的沉积物中铜和锌的含量处于中等水平，水中的浓度在2007年后显著下降，到2013-2022年大部分金属含量接近或低于检测限。阿维罗湾的污染模式较为复杂，铬和锌的含量处于中等但持续存在的水平。尽管随着时间的推移污染有所减轻，但恢复速度较慢，这可能是由于持续的工业、农业和废水输入[100,101]。根据沉积物数据，阿韦河河口历史上受污染最严重，其次是沃加河河口，显示出中等但持续的污染；杜罗河河口则显示出明显的恢复迹象。这些差异反映了每个流域不同的工业历史、土地利用模式和污染控制措施的效果，突显了过去污染的遗留问题以及环境政策在减少金属污染方面的有效性[35,100]。
生物元素也被用来评估河流的生态健康状况。大型无脊椎动物、浮游植物、鱼类和微生物群落显示出受污染的迹象，耐污染物种的存在表明水质正在下降。夏季浮游植物生物量特别高，反映了营养物质的负荷；而高浓度的粪大肠菌群则表明微生物污染问题持续存在。监测记录揭示了共同的压力源（营养物质、金属、微生物指标），但也存在不同的趋势：在阿韦河，实施《水框架指令》后的卫生改善与状况改善相关，但超标现象仍然存在；在杜罗河，生态状况的恶化与营养物质和生物元素有关；在沃加河，数据缺失使得评估变得复杂，特别是在潟湖中工业和微生物压力共同作用下。在不同流域中，化学状况通常比生态状况恢复得更快，尤其是在过渡性水域，这里遗留的沉积物、扩散性污染源和混合/滞留限制了生物恢复。这些模式反映了持续存在的农业输入、沉积物中的遗留污染、污水处理厂对新兴污染物的清除不完全，以及在杜罗河中盐度和生物群的影响[12,21,59,60,62,70,71,91,92]。与《水框架指令》的预期一致，收集/处理的改进与特定时期/地点的细菌指标和有机负荷的改善相关（例如，1998-2001年间杜罗河中粪大肠菌群的减少[64]；然而，生态恢复滞后，特别是在沉积物遗留、扩散性污染源或受调节的水文条件下[35,59,60,62,67,68,92]。除了这些传统的压力源外，新兴污染物质构成了生态恢复的额外障碍：在阿韦河和杜罗河，检测到了药物（止痛药、抗生素、抗抑郁药、β-阻滞剂）、内分泌干扰化合物（如BPA、天然/合成激素、植物雌激素）、紫外线过滤器、多环芳烃（PAHs）和农药/杀虫剂，其浓度达到ng/L至μg/L的水平[12,21,91,92]。许多这些物质仅通过二级处理部分被去除，形成了慢性低剂量混合物，可能导致亚致死效应和内分泌干扰，选择性地促进抗菌素耐药性，并产生有毒转化产物[12,21,92]。因此，建议实施常规监测，将重点监测物质与当地相关污染物相结合，并通过基于效果的生物测定（例如内分泌活性）进行补充，特别关注过渡水域，在这些水域中混合和停留时间可能会增加潜在风险。7. 结论：Ave河、Douro河和Vouga河流域在物理、气候和水文特征方面存在显著差异，但它们都受到类似的人为压力的影响，主要与人居城镇化、工业活动和农业相关。《水框架指令》（WFD）后的措施与水质改善有关，尤其是在Ave河流域，然而生态状况仍受到扩散性营养物质、遗留沉积物以及过渡水域流量/盐度变化的限制。文献中记录了药物和内分泌干扰物的存在（Ave河和Douro河），这进一步证明了需要与重点监测物质一起对新兴污染物进行常规监测的必要性。本综述整合了多项研究的长期信息，描述了目标河流流域的水质状况、主要污染物（营养物质、金属和新兴污染物）及其相关的生态响应。这项工作的一个主要成果是发现了尽管存在流域特定差异但仍然存在的共同趋势和压力。审查的研究表明，废水处理和其他管理措施在改善水质方面取得了一定进展；然而，许多问题仍然存在。营养物质富集、遗留污染和生物多样性丧失仍然是关键挑战，这凸显了继续监测和适应性管理的必要性。具体来说，优先事项包括：(i) 营养物质来源控制，特别是针对Douro河中的磷；(ii) 热点地区的沉积物风险管理（Ave河、Vouga河；Douro河的部分地区）；(iii) 使Douro河的运行水文与生态功能相协调（环境流量和流量调节规则）；(iv) 监测现代化，以包括新兴污染物和基于效果的工具。通过使用地理参考的、考虑流量的时间序列来加强土地利用和水质分析，将能够量化压力并实现更高效、更具针对性的流域修复。通过整合以前分散的信息，本综述提供了一个结构化的框架，以支持确定主要污染源、评估管理效果和优先考虑缓解措施。虽然本综述主要针对Ave河、Douro河和Vouga河流域，但其结论对于面临类似环境压力的其他河流系统也具有参考价值，有助于更广泛的关于水污染控制、河流流域管理和水生生态系统可持续利用的讨论。

补充材料：以下支持信息可在此下载：
https://www.mdpi.com/article/10.3390/w18050637/s1
表S1：基于已发表文献[4,13,14,30,110]编译的Ave河口水样中的物理和化学参数。
T—温度（°C），DO—溶解氧（mg/L），pH值，Cond—电导率（mS/cm），TDS—总溶解固体（g/L），Sal—盐度（PSU），Turb—浊度（NTU），DOC—溶解有机碳（mg/L）；LT—低潮。
表S2：基于已发表文献[4,10,30,111]编译的Ave河口水样中的营养物质浓度。
NO2?—亚硝酸盐（mg-N/L），NO3?—硝酸盐（mg-N/L），NH4+—铵（mg-N/L），PO43?—磷酸盐（mg P/L），SiO44?—硅酸盐（mg/L）；SO42?—硫酸盐（mg/L），Chlorophyl a（μg/L）；HT—高潮，LT—低潮。
表S3：基于已发表文献[4,33,34,35]，1989年至2014年间Ave河口水样和沉积物样本中的金属浓度。
表S4：基于已发表文献[4,50,62,70,110,111,112,113,114,115,116]编译的Douro河口水样中的物理和化学参数。
T—温度（°C），DO—溶解氧（mg/L），pH值，Cond—电导率（mS/cm），TDS—总溶解固体（g/L），Sal—盐度（PSU），Turb—浊度（NTU）；LT—低潮。
表S5：基于已发表文献[4,9,50,70,79,110,111,112,113,115,116,117]，1996年至2022年间Douro河口水样和沉积物样本中的金属浓度。
表S6：基于已发表文献[4,9,35,62,70,77,79,118,119,120,121]，1996年至2022年间Douro河口水样和沉积物样本中的金属浓度。
表S7：基于已发表文献[99,100,105,122,123,124,125,126,127,128,129,130]编译的Ria de Aveiro水样中的物理和化学参数。
表S8：基于已发表文献[99,100,105,122,123,131,132,133]编译的Ria de Aveiro水样中的营养物质浓度。
表S9：基于已发表文献[95,100,125,127,129,130]，2003年至2019年间Ria de Aveiro水样和沉积物样本中的金属浓度。

请注意：以上表格中的数据来源于已发表的学术文献，具体的数据值和单位可能需要根据实际情况进行核对。