水文部門(mén)開(kāi)展水生態(tài)監(jiān)測(cè)的實(shí)踐研究——以江蘇為例

龔 慧 邵飛燕 吳榮榮 馬 玲

(江蘇省水文水資源勘測(cè)局常州分局， 江蘇 常州 213000)

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水文部門(mén)開(kāi)展水生態(tài)監(jiān)測(cè)的實(shí)踐研究
——以江蘇為例

龔 慧 邵飛燕 吳榮榮 馬 玲

(江蘇省水文水資源勘測(cè)局常州分局， 江蘇 常州 213000)

水文事業(yè)是為防御自然災(zāi)害，為開(kāi)發(fā)、利用、管理、保護(hù)水資源提供重要信息的前期性工作和基礎(chǔ)性事業(yè)。開(kāi)展水生態(tài)監(jiān)測(cè)是實(shí)現(xiàn)水生態(tài)文明建設(shè)的基礎(chǔ)，也是水文部門(mén)及時(shí)準(zhǔn)確掌握水生態(tài)信息的主要方法。本文以江蘇省為例，對(duì)水文部門(mén)水生態(tài)監(jiān)測(cè)的實(shí)踐進(jìn)行分析和研究。

水文部門(mén)； 水生態(tài)監(jiān)測(cè)； 水生態(tài)文明

1 概 述

水生態(tài)文明建設(shè)是要實(shí)現(xiàn)人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)水的可持續(xù)利用和生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。要想實(shí)現(xiàn)水生態(tài)文明建設(shè)就必須要了解水生態(tài)環(huán)境，準(zhǔn)確掌握水生態(tài)信息，做好水生態(tài)保護(hù)和修復(fù)工作。水文部門(mén)進(jìn)行水生態(tài)監(jiān)測(cè)的實(shí)踐與研究，是在原有監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)的一次開(kāi)創(chuàng)性突破，也是水文事業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)全新探索。如何科學(xué)化、系統(tǒng)化地開(kāi)展水生態(tài)監(jiān)測(cè)工作是水文部門(mén)目前所面臨的重要問(wèn)題。

2 水生態(tài)監(jiān)測(cè)的概念和發(fā)展

水生態(tài)監(jiān)測(cè)是使用物理、化學(xué)、生化、水文、生態(tài)等多種技術(shù)手段，對(duì)生態(tài)環(huán)境中的各要素、生物與環(huán)境之間的相互關(guān)系、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行監(jiān)控和測(cè)試，從生態(tài)系統(tǒng)完整性角度出發(fā)，評(píng)價(jià)水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，保護(hù)與修復(fù)生態(tài)環(huán)境，合理利用自然資源。水生態(tài)文明是以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)思想，實(shí)現(xiàn)因水制宜、量水而行，以及水資源和水環(huán)境承載力的協(xié)調(diào)。水生態(tài)保護(hù)和優(yōu)化水資源配置是實(shí)現(xiàn)水生態(tài)文明建設(shè)的重要方式。自然界中水環(huán)境的狀態(tài)決定著人類(lèi)的生存環(huán)境和人類(lèi)社會(huì)發(fā)展。當(dāng)前我國(guó)不僅面臨水環(huán)境欠佳的問(wèn)題，還面臨著水資源短缺的問(wèn)題，并且隨著社會(huì)的發(fā)展，水資源短缺問(wèn)題日益嚴(yán)重，已成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要問(wèn)題。因此，優(yōu)化水資源配置、實(shí)現(xiàn)因水制宜和量水而行是建設(shè)水生態(tài)文明的重要舉措。

水資源的保護(hù)和修復(fù)工作是目前我國(guó)改善水環(huán)境的重中之重，是實(shí)現(xiàn)水生態(tài)文明的基礎(chǔ)。水生態(tài)監(jiān)測(cè)作為水資源保護(hù)和修復(fù)的基礎(chǔ)工作，也受到越來(lái)越多人的重視。近些年，我國(guó)水生態(tài)監(jiān)測(cè)也在不斷發(fā)展成熟，監(jiān)測(cè)指標(biāo)也在由單一的理化指標(biāo)向生物指標(biāo)轉(zhuǎn)變，監(jiān)測(cè)方式也在向自動(dòng)化方向有所進(jìn)展。水文部門(mén)不斷進(jìn)行改革創(chuàng)新，采用現(xiàn)代化、信息化的技術(shù)手段和工作方法以及管理模式，為水生態(tài)文明建設(shè)做出了努力，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

3 江蘇省水文部門(mén)水生態(tài)監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀與發(fā)展

1992年起，江蘇省水文水資源勘測(cè)局開(kāi)始了對(duì)水文信息化系統(tǒng)的建設(shè)，對(duì)水環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)和信息數(shù)據(jù)的整理。目前，江蘇省水文部門(mén)已經(jīng)有了一定的規(guī)模，初步建成了以省水情中心為首的“四大片區(qū)”水文信息化系統(tǒng)和以省水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心為首的全省水文水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。

2013年11月，江蘇省水文局及下設(shè)的13個(gè)分中心開(kāi)始進(jìn)行浮游植物監(jiān)測(cè)；2014年11月，水生態(tài)監(jiān)測(cè)擴(kuò)展評(píng)審；從2015年開(kāi)始，水生態(tài)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目擴(kuò)展到了浮游植物、浮游動(dòng)物、著生生物、底棲動(dòng)物、大型水生植物等5個(gè)項(xiàng)目同步開(kāi)展。

3.1 水生態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)

江蘇省水生態(tài)監(jiān)測(cè)開(kāi)始于水質(zhì)監(jiān)測(cè)，僅限于生化需氧量、化學(xué)需氧量等若干常規(guī)理化指標(biāo)；隨著工業(yè)發(fā)展，大量廢水進(jìn)入水體，又引入了有機(jī)物、重金屬、氮、磷等指標(biāo)。但這些指標(biāo)只能反映瞬時(shí)條件下的水體狀況，無(wú)法體現(xiàn)河湖中多項(xiàng)化合物參與的各種復(fù)雜作用，亦無(wú)法表征其對(duì)環(huán)境中生物的影響。2007年太湖流域藍(lán)藻暴發(fā)，此后開(kāi)展以葉綠素、藻密度為代表的水生態(tài)監(jiān)測(cè)。藻類(lèi)作為水生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，能夠反映一段時(shí)間內(nèi)環(huán)境變化對(duì)生物的影響，從而更有效地實(shí)現(xiàn)水環(huán)境監(jiān)測(cè)目的，但以藻類(lèi)監(jiān)測(cè)為代表的水生物監(jiān)測(cè)方法，由于指示物種過(guò)于單一，仍存在局限性。因此需多角度、全方位地開(kāi)展水生態(tài)監(jiān)測(cè)。

浮游動(dòng)物監(jiān)測(cè)通過(guò)定性和定量監(jiān)測(cè)，采用鏡檢法，鑒定浮游動(dòng)物的種類(lèi)、計(jì)算浮游動(dòng)物密度和生物量(體積法)。

底棲動(dòng)物監(jiān)測(cè)通過(guò)定性和定量監(jiān)測(cè)，采用鏡檢法，鑒定底棲動(dòng)物的種類(lèi)、計(jì)算底棲動(dòng)物的密度和生物量(稱重法)。

著生生物的監(jiān)測(cè)采用刮片法獲取著生生物，采用鏡檢法鑒定藻類(lèi)的種類(lèi)、計(jì)算藻密度。

大型水生植物采用調(diào)查法結(jié)合抽樣方法采集水生植物，進(jìn)行種類(lèi)鑒定，并稱量干重和濕重。

3.2 水生態(tài)監(jiān)測(cè)方法

水生態(tài)監(jiān)測(cè)一般采取常規(guī)監(jiān)測(cè)和水質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)相結(jié)合的方式進(jìn)行。常規(guī)監(jiān)測(cè)包括必測(cè)指標(biāo)、選測(cè)指標(biāo)、特定指標(biāo)，如高錳酸鹽指數(shù)、電導(dǎo)率、生化需要量等，均按GB 3838—2002中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行。自動(dòng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括必測(cè)指標(biāo)7項(xiàng)、選測(cè)指標(biāo)14項(xiàng)，如pH值、水溫、總磷、總氮等，均按國(guó)家環(huán)境保護(hù)部批準(zhǔn)的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。

對(duì)于浮游植物的監(jiān)測(cè)，主要是進(jìn)行定量監(jiān)測(cè)，采用鏡檢法鑒定藻類(lèi)的種類(lèi)、計(jì)算藻密度，繪制浮游植物種類(lèi)分布餅圖和密度柱狀圖，計(jì)算多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)。同時(shí)結(jié)合水質(zhì)類(lèi)別和富營(yíng)養(yǎng)化程度，綜合評(píng)價(jià)水質(zhì)健康狀況。

對(duì)于浮游動(dòng)物、著生生物、底棲動(dòng)物、大型水生植物的監(jiān)測(cè)，檢測(cè)方法是參照《水庫(kù)漁業(yè)資源調(diào)查規(guī)范》(SL 167—2014)，通過(guò)采樣、樣品的前處理、鏡檢計(jì)數(shù)和計(jì)算，形成檢測(cè)記錄。

3.3 水生態(tài)評(píng)價(jià)方法

水生態(tài)質(zhì)量監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)需考慮生物完整性要求，充分應(yīng)用水生生物完整性指數(shù)，分析采自不同環(huán)境梯度下的水生生物群落組成、物種多樣性和功能多樣性等指標(biāo)與水體物理化學(xué)指標(biāo)、脅迫指標(biāo)間的內(nèi)在聯(lián)系，篩選出具有生態(tài)指示意義的多個(gè)水生生物指標(biāo)。根據(jù)生物完整性指數(shù)構(gòu)建框架，建立水生生物完整性指標(biāo)。對(duì)指標(biāo)的可靠性、可操作性、效果及運(yùn)行成本等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并對(duì)生物完整性指標(biāo)與水環(huán)境因子、脅迫因子和景觀因子的響應(yīng)關(guān)系進(jìn)行分析，最終建立評(píng)價(jià)水生態(tài)健康監(jiān)測(cè)的水生生物指標(biāo)。

目前，江蘇省水文部門(mén)水生態(tài)評(píng)價(jià)主要從理化指標(biāo)評(píng)價(jià)和水生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)等角度出發(fā)。理化指標(biāo)的評(píng)價(jià)方法主要有有毒污染指數(shù)評(píng)價(jià)法、湖泊營(yíng)養(yǎng)水平指數(shù)評(píng)價(jià)法。水生態(tài)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法主要有基于魚(yú)類(lèi)種群結(jié)構(gòu)的生物完整性指數(shù)法(Index of biological integrity)、基于底棲動(dòng)物的溪流狀況指數(shù)法(Stream condition index)和基于多樣性指數(shù)的水質(zhì)健康指數(shù)法等。

4 水生態(tài)監(jiān)測(cè)普遍存在的問(wèn)題

4.1 水生態(tài)監(jiān)測(cè)的法律不夠完善

目前我國(guó)對(duì)于水質(zhì)監(jiān)測(cè)和河流保護(hù)方面制定的法律法規(guī)較為成熟，但是在水生態(tài)保護(hù)方面，法律法規(guī)的制定就比較滯后，體系也不完善，造成水生態(tài)監(jiān)測(cè)工作的起步與發(fā)展遲緩。

4.2 水生態(tài)監(jiān)測(cè)范圍和標(biāo)準(zhǔn)不成熟

水生態(tài)監(jiān)測(cè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)工作人員工作的指導(dǎo)，是實(shí)現(xiàn)水生態(tài)保護(hù)的準(zhǔn)則，也是促進(jìn)生態(tài)循環(huán)、水資源合理利用的依據(jù)和水生態(tài)質(zhì)量的衡量標(biāo)準(zhǔn)。因此，完整的標(biāo)準(zhǔn)體系對(duì)于水文工作和水生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作的開(kāi)展是十分重要的。目前江蘇省水文部門(mén)水生態(tài)領(lǐng)域中，缺乏統(tǒng)一的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)指標(biāo)，缺乏完善的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)測(cè)體系，工作技術(shù)方法還不夠成熟。

4.3 缺乏專業(yè)的技術(shù)人員

水生態(tài)監(jiān)測(cè)涉及很多領(lǐng)域和很多專業(yè)，如計(jì)算機(jī)、水文、生物技術(shù)、地理信息、水質(zhì)等。在水生態(tài)監(jiān)測(cè)工作中對(duì)工作人員的要求也比較高。專業(yè)的水生態(tài)監(jiān)測(cè)人員不足，水生態(tài)的監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)和監(jiān)測(cè)技術(shù)缺乏，導(dǎo)致水生態(tài)監(jiān)測(cè)的開(kāi)展有著很大難度。目前，生物技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)以及地理信息技術(shù)等專業(yè)的人才相對(duì)匱乏，導(dǎo)致多學(xué)科聯(lián)動(dòng)監(jiān)測(cè)的目標(biāo)很難實(shí)現(xiàn)，影響了水生態(tài)監(jiān)測(cè)的發(fā)展。

4.4 水文部門(mén)處于起步摸索階段

水文部門(mén)的管理體制還不夠完善，目前我國(guó)水文部門(mén)的基層機(jī)構(gòu)實(shí)行的是垂直管理模式，水文部門(mén)難以深入到地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)中，難以發(fā)揮職能作用。水文站網(wǎng)的建設(shè)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還不夠完善，服務(wù)體系也不夠完善，水文部門(mén)服務(wù)水利中心方面的工作還不夠深入，水文事業(yè)的科技創(chuàng)新經(jīng)費(fèi)有限，沒(méi)有固定的經(jīng)費(fèi)渠道，沒(méi)有完善的經(jīng)費(fèi)保障制度。

5 水文部門(mén)開(kāi)展水生態(tài)監(jiān)測(cè)的實(shí)踐對(duì)策

5.1 建立完善的法律法規(guī)

目前，我國(guó)在水生態(tài)監(jiān)測(cè)方面和水文事業(yè)方面的法律法規(guī)都相對(duì)薄弱，難以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要。因此，要將流域管理和地域管理相結(jié)合，研制各個(gè)層面的法律法規(guī)，將水文事業(yè)的發(fā)展和水生態(tài)文明的建設(shè)作為我國(guó)目前主要任務(wù)。在法律法規(guī)的制定中，要結(jié)合當(dāng)?shù)厮h(huán)境的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的有效利用和管理。例如，江蘇省內(nèi)河流湖泊較多，因此要考慮到流域的特點(diǎn)，制定流域的水生態(tài)保護(hù)法規(guī)，明確指出流域保護(hù)部門(mén)，確定各部門(mén)的職責(zé)和功能，實(shí)現(xiàn)各司其職的效果。以地域分布作為主要因素，明確水文部門(mén)對(duì)水生態(tài)的監(jiān)測(cè)范圍和監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)以及對(duì)水生態(tài)的管理責(zé)任，將水生態(tài)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和安排，保證各地區(qū)水環(huán)境信息的及時(shí)性、安全性和可靠性，如此才能實(shí)現(xiàn)水資源的保護(hù)和修復(fù)以及水資源的合理配置。

5.2 制定合理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，完善指標(biāo)體系

我國(guó)的水生態(tài)監(jiān)測(cè)還沒(méi)有制定準(zhǔn)確的技術(shù)指標(biāo)和規(guī)范，指標(biāo)體系也不夠完善。這給水生態(tài)監(jiān)測(cè)工作帶來(lái)很大困難，也制約了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和水生態(tài)文明的建設(shè)。水生態(tài)監(jiān)測(cè)包括布點(diǎn)、采樣、監(jiān)測(cè)、分析和評(píng)價(jià)等工作，每個(gè)程序都需要有明確的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范指導(dǎo)，以保證工作的順利完成。因此，相關(guān)部門(mén)要加快水生態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范的確定和技術(shù)指標(biāo)的確定，建立完善的指標(biāo)體系，提高水生態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息的可靠性。明確技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，才能提高工作人員的責(zé)任意識(shí)，使工作人員高效地完成信息采集，保證信息安全有效。

5.3 完善水生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)，建立信息庫(kù)

工作人員要充分利用水文站網(wǎng)和水文水質(zhì)資料，高效完成水生態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)的建立和水生態(tài)信息的收集，實(shí)現(xiàn)水生態(tài)監(jiān)測(cè)的目標(biāo)。水環(huán)境監(jiān)測(cè)是為了了解水環(huán)境以及水資源的信息，達(dá)到高效的水資源配置和及時(shí)進(jìn)行水環(huán)境保護(hù)以及修復(fù)。只有及時(shí)掌握水資源的準(zhǔn)確信息，才能在短時(shí)間內(nèi)作出分析，研究出水資源的合理配置方案和水資源保護(hù)措施。收集水生態(tài)信息要根據(jù)不同的水文因素和經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，對(duì)水生態(tài)進(jìn)行比較和研究，研究出不同條件下的水生態(tài)保護(hù)措施和水生態(tài)的管理方案。另外，水生生物的分布和地貌特征在水生態(tài)的研究中也有著重要作用，在做水生態(tài)監(jiān)測(cè)工作和水生態(tài)資料收集中要做好水生生物研究和地理地貌研究。工作人員在研究水生態(tài)的發(fā)展趨勢(shì)和保護(hù)措施時(shí)可以通過(guò)建立的水生態(tài)基礎(chǔ)信息庫(kù)，實(shí)現(xiàn)資源共享，對(duì)水生態(tài)的信息作出匯總和比較，總結(jié)出不同時(shí)期的水生態(tài)狀況，這也是水生態(tài)監(jiān)測(cè)工作的意義。例如，相關(guān)工作人員可以通過(guò)水文站網(wǎng)對(duì)江蘇省各地區(qū)水生態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)各區(qū)域水生態(tài)信息的搜集和整理，為水生態(tài)的保護(hù)和修復(fù)打下基礎(chǔ)。

5.4 增大資金的投入

資金不足在很大程度上限制了水文事業(yè)的發(fā)展和水生態(tài)監(jiān)測(cè)工作的開(kāi)展。政府應(yīng)該通過(guò)市場(chǎng)推動(dòng)和社會(huì)參與等投入機(jī)制，加大社會(huì)資金投入。江蘇省作為一個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為迅速的省份，要保證財(cái)政預(yù)算中給予水文部門(mén)和水生態(tài)監(jiān)測(cè)方面的資金，只有充足的資金投入才能實(shí)現(xiàn)水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件、軟件建設(shè)，保障水生態(tài)監(jiān)測(cè)工作有序開(kāi)展。

6 結(jié) 語(yǔ)

水生態(tài)監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期的系統(tǒng)性工作，是水生態(tài)保護(hù)和修復(fù)的基礎(chǔ)性工作。目前我國(guó)水文部門(mén)水生態(tài)監(jiān)測(cè)工作還處于起步階段，但隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，水生態(tài)監(jiān)測(cè)將受到越來(lái)越多人的關(guān)注。加強(qiáng)水文建設(shè)和水生態(tài)監(jiān)測(cè)工作，構(gòu)建我國(guó)水生態(tài)監(jiān)測(cè)體系，是實(shí)現(xiàn)水生態(tài)文明建設(shè)的重要基礎(chǔ)。

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Practice research on implementing water ecological monitoring by hydrological department: with Jiangsu as an example

GONG Hui, SHAO Feiyan, WU Rongrong, MA Ling

(Jiangsu Hydrology and Water Resources Survey Bureau Changzhou Branch, Changzhou 213000, China)

Hydrology cause belongs to advanced work and foundation cause in order to prevent natural disasters and provide important information for the development, utilization, management and protection of water resources. Implementation of water ecological monitoring is the foundation for realizing water ecological civilization construction. It is also a main method for hydrological departments to master water ecological information accurately and timely. In the paper, Jiangsu Province is adopted as an example for hydrological departments to analyze and study water ecological monitoring practice.

hydrological departments; water ecological monitoring; water ecological civilization

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2016.07.016

TV123

A

2096- 0131(2016)07- 0054- 03