環(huán)境檢測中地表水監(jiān)測的現(xiàn)狀與發(fā)展探索

魏吉龍

臨沂市生態(tài)環(huán)境局莒南縣分局

1 引言

我國作為一個干旱缺水較為嚴(yán)重的國家，所分布地表水資源的人均量遠(yuǎn)低于世界平均標(biāo)準(zhǔn)，部分地表水資源長時間受到生活廢水、工業(yè)廢水以及農(nóng)業(yè)面源污染物地面徑流的持續(xù)污染影響。雖然政府針對這一問題積極開展地表水監(jiān)測工作，并取得諸多顯著成果，但受到技術(shù)、管理、監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)等多方面因素的影響干擾，地表水監(jiān)測結(jié)果的真實(shí)性、準(zhǔn)確性與時效性有所不足，監(jiān)測水平尚存一定的優(yōu)化空間。因此需要及早提升我國地表水監(jiān)測工作質(zhì)量，明確未來發(fā)展趨勢。

2 地表水監(jiān)測工作開展現(xiàn)狀

2.1 監(jiān)測技術(shù)不足

雖然近年來我國逐年加大了對地表水監(jiān)測技術(shù)的研發(fā)力度與應(yīng)用力度，不但積累到較為充足的技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，且各項(xiàng)新型地表水監(jiān)測分支技術(shù)也在不斷問世。但與西方發(fā)達(dá)國家橫向比較而言，我國現(xiàn)行地表水監(jiān)測技術(shù)總體體系尚不完善，仍舊以化學(xué)手段與理化監(jiān)測技術(shù)為主，各項(xiàng)新型地表水監(jiān)測技術(shù)、非傳統(tǒng)性監(jiān)測技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用力度有待進(jìn)一步提升。此外，在當(dāng)前我國地表水監(jiān)測工作開展過程中，也普遍存在所應(yīng)用各項(xiàng)地表水監(jiān)測技術(shù)的自動化程度、信息化不足問題，仍舊需要相關(guān)部門與機(jī)構(gòu)配置大量專業(yè)人才，以開展地表水采樣、化驗(yàn)等基礎(chǔ)性、高重復(fù)性監(jiān)測工作，不但地表水監(jiān)測結(jié)果的真實(shí)性、準(zhǔn)確性有所不足（受人為因素的強(qiáng)烈影響），還導(dǎo)致地表水監(jiān)測工作效率較低。

2.2 監(jiān)測儀器設(shè)備配置不全、型號老舊

目前來看，我國對生態(tài)環(huán)境治理與檢測問題的重視程度在逐年提升，各類監(jiān)測儀器設(shè)備的更新?lián)Q代頻率加快，且各類儀器的職能分工呈現(xiàn)出不斷細(xì)化的發(fā)展趨勢。而在這一時代背景下，固然隨著地表水監(jiān)測儀器設(shè)備的更新?lián)Q代從而推動地表水監(jiān)測質(zhì)量及效率的優(yōu)化提升，但與此同時也加大了相關(guān)監(jiān)測儀器設(shè)備的配置資金需求量。而在當(dāng)前我國地表水監(jiān)測工作開展過程中，部分監(jiān)測機(jī)構(gòu)普遍存在所配置相關(guān)監(jiān)測儀器設(shè)備的型號較為老舊（部分設(shè)備臨近實(shí)際使用壽命，監(jiān)測精度與運(yùn)行穩(wěn)定性有所不足）、設(shè)備配置不全（沒有對各類新型監(jiān)測儀器設(shè)備加以全面配置）、檢定（校準(zhǔn)）不及時的問題，這都對地表水監(jiān)測工作質(zhì)量與效率造成嚴(yán)重影響。

2.3 水質(zhì)取樣模式僵化、化驗(yàn)效率低下

在當(dāng)前我國地表水環(huán)境監(jiān)測工作模式下，需要監(jiān)測人員前往地表水監(jiān)測現(xiàn)場開展水質(zhì)取樣工作（部分采樣點(diǎn)環(huán)境較為復(fù)雜惡劣、加大了采樣工作的風(fēng)險系數(shù)），并將所采集樣本進(jìn)行適當(dāng)保存、運(yùn)輸至環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室開展化驗(yàn)工作。在這一模式運(yùn)行過程中，存在水質(zhì)取樣工作風(fēng)險系數(shù)大、樣本受污可能性高（受外界因素影響，導(dǎo)致樣本形態(tài)轉(zhuǎn)變、受到污染）、化驗(yàn)效率低、無法現(xiàn)場讀數(shù)、時間線過長等一系列問題。

2.4 監(jiān)測團(tuán)隊專業(yè)素養(yǎng)不足

我國地表水監(jiān)測工作逐漸呈現(xiàn)出自動化、信息化發(fā)展趨勢，對監(jiān)測人員的專業(yè)素養(yǎng)與實(shí)際崗位需求也在不斷變化。但是目前我國部分地表水監(jiān)測機(jī)構(gòu)與部門所配置的監(jiān)測工作團(tuán)隊卻普遍存在信息化專業(yè)素養(yǎng)不足、團(tuán)隊配置缺乏全面性、復(fù)合型監(jiān)測人員數(shù)量過少等問題，很難在地表水監(jiān)測工作開展過程中，最大程度挖掘各項(xiàng)監(jiān)測技術(shù)與所配置新型監(jiān)測儀器設(shè)備的應(yīng)用價值。此外，隨著地表水監(jiān)測技術(shù)總體體系的不斷優(yōu)化完善，對監(jiān)測人員的技術(shù)專業(yè)素養(yǎng)要求也在不斷提高，而當(dāng)前部分所配置監(jiān)測人員的實(shí)際專業(yè)素養(yǎng)逐漸突顯出與崗位需求不符的問題，側(cè)面加大了人為因素對地表水監(jiān)測工作質(zhì)量及效率的影響系數(shù)。

3 地表水監(jiān)測工作優(yōu)化措施與未來發(fā)展趨勢

3.1 加大地表水監(jiān)測技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用力度

在地表水監(jiān)測工作開展過程中，各部門與機(jī)構(gòu)需要注重適當(dāng)提高對新型地表水監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用力度（結(jié)合實(shí)際工作情況、應(yīng)用恰當(dāng)監(jiān)測技術(shù)），并積極汲取西方發(fā)達(dá)國家的地表水監(jiān)測技術(shù)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)、明確技術(shù)研發(fā)方向（例如重點(diǎn)提升地表水監(jiān)測技術(shù)的自動化程度），推動我國地表水監(jiān)測技術(shù)總體體系的優(yōu)化發(fā)展。為直觀闡述地表水監(jiān)測技術(shù)研發(fā)工作開展必要性以及各項(xiàng)新型監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用價值，對生物監(jiān)測技術(shù)以及遙感監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行舉例分析。

生物監(jiān)測技術(shù)主要指，基于特定生物個體抑或是生物群落，對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的地表水污染情況、實(shí)時狀況進(jìn)行掌握、評估，從生物學(xué)角度為地表水監(jiān)測結(jié)果提供依據(jù)。相較于傳統(tǒng)的理化監(jiān)測技術(shù)而言，生物監(jiān)測技術(shù)可以更全面、綜合的反映地表水環(huán)境因素的聯(lián)合作用，大幅提高了地表水連續(xù)監(jiān)測工作的開展便捷性。而隨著監(jiān)測技術(shù)總體體系的不斷優(yōu)化完善，分子生物學(xué)與傳統(tǒng)生物監(jiān)測技術(shù)逐漸加以結(jié)合，發(fā)揮出顯著應(yīng)用效用。例如部分西方發(fā)達(dá)國家在地表水監(jiān)測領(lǐng)域中，逐漸應(yīng)用PCR 以及基因探針監(jiān)測技術(shù)，從而在短時間內(nèi)檢測地表水中受到生物污染（如生物體糞便污染）所產(chǎn)生的致病菌以及指示菌。而對復(fù)合型以及逆轉(zhuǎn)錄PCR 技術(shù)的應(yīng)用，也可快速監(jiān)測地表水中的大腸桿菌、脊髓灰質(zhì)炎病毒的分布情況。

遙感監(jiān)測技術(shù)指，配置適當(dāng)自動監(jiān)測儀器設(shè)備，對一定范圍內(nèi)的地表水實(shí)時情況開展觀測，并對地表水開展自動化識別、分析與判斷工作。相較于傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)而言，遙感監(jiān)測技術(shù)的主要應(yīng)用優(yōu)勢在于，無需開展地表水采樣工作，即可直接開展區(qū)域性跟蹤測量作業(yè)，快速對地表水污染源與具體污染范圍進(jìn)行核定。例如應(yīng)用遙感監(jiān)測技術(shù)開展藍(lán)藻監(jiān)測工作、構(gòu)建藍(lán)藻水華短期預(yù)測模型，以提前判斷該監(jiān)測區(qū)域內(nèi)在短期時間范圍內(nèi)是否有可能爆發(fā)藍(lán)藻水華問題，以及精確預(yù)算預(yù)測變量、構(gòu)建Probit短期預(yù)測模型等等。

3.2 提高新型監(jiān)測儀器設(shè)備配置力度

各地表水監(jiān)測機(jī)構(gòu)需要提高對新型監(jiān)測儀器設(shè)備的配置力度與重視程度，在合理范圍內(nèi)（資金允許范圍內(nèi)），對各項(xiàng)新型地表水監(jiān)測儀器設(shè)備（配置與所應(yīng)用監(jiān)測技術(shù)相配套的儀器設(shè)備）進(jìn)行采購配置。此外需要組織開展設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)和檢定（校準(zhǔn)）工作，最大程度延長儀器設(shè)備實(shí)際使用壽命、提高設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性與監(jiān)測精度。而部分地表水監(jiān)測機(jī)構(gòu)受到自身體量與資金因素限制，很難做到對新型監(jiān)測儀器設(shè)備的全面化配置。針對于此，各級地方政府可結(jié)合實(shí)際情況與政府財政收入，對轄區(qū)內(nèi)的地表水監(jiān)測機(jī)構(gòu)加以適當(dāng)扶持。例如向地表水監(jiān)測機(jī)構(gòu)提供儀器設(shè)備有償租賃服務(wù)、提供低息貸款、設(shè)置專項(xiàng)扶持資金等，并做好專項(xiàng)扶持資金與低息貸款的資金流向監(jiān)管工作。

3.3 優(yōu)化地表水采樣工作模式

針對這一問題，可選擇結(jié)合當(dāng)前我國地表水實(shí)際采樣工作開展情況以制定合理優(yōu)化措施建議，例如在資金與技術(shù)允許前提下，構(gòu)建起遠(yuǎn)程遙控自動化地表水監(jiān)測體系，靈活運(yùn)用人工智能、無線網(wǎng)絡(luò)傳感集成技術(shù)等信息化技術(shù)，并在地表水監(jiān)測現(xiàn)場配置適量的自動環(huán)境感應(yīng)裝置。在遠(yuǎn)程遙控自動化地表水監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行過程中，所配置自動化環(huán)境感應(yīng)裝置持續(xù)對周邊環(huán)境、水質(zhì)情況進(jìn)行監(jiān)測，并向管理中樞（抑或是政府相關(guān)部門、環(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)）傳輸實(shí)時地表水監(jiān)測信息。而在裝置監(jiān)測到地表水異常問題時，人工智能技術(shù)自動開展問題診斷工作（分析問題成因、并采取適當(dāng)控制措施），并向環(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)與部門發(fā)送預(yù)警信號。此外也可構(gòu)建配套的云共享平臺，自動將預(yù)警信號與地表水監(jiān)測數(shù)據(jù)向周邊區(qū)域（所監(jiān)測河流水域周邊地方政府與環(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)）進(jìn)行傳輸、共享，以組織開展協(xié)同環(huán)境治理與監(jiān)測工作。

3.4 建設(shè)現(xiàn)代化、信息化地表水監(jiān)測工作團(tuán)隊

各機(jī)構(gòu)部門需要注重定期組織監(jiān)測人員開展信息化、專業(yè)化培訓(xùn)工作，并將各項(xiàng)新型地表水監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用原理、技術(shù)要點(diǎn)以及各類新型監(jiān)測儀器設(shè)備的規(guī)范化操作流程作為主要培訓(xùn)內(nèi)容，以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有地表水監(jiān)測團(tuán)隊專業(yè)素養(yǎng)與工作能力的快速提升。此外，我國教育體系也需要適當(dāng)增設(shè)地表水監(jiān)測相關(guān)專業(yè)的招生名額，為我國地表水監(jiān)測領(lǐng)域的現(xiàn)代化、信息化、自動化發(fā)展提供人才保障。

3.5 加強(qiáng)地表水監(jiān)測工作的信息化建設(shè)

各級地方政府之間需要構(gòu)建起具有高度互通性、一體化的信息化地表水監(jiān)測管理體系，對各處河流水域開展高度自動化、遠(yuǎn)程化的地表水在線監(jiān)測工作。在這一時代背景下，也需要及早結(jié)合信息化地表水監(jiān)測工作開展情況，構(gòu)建起配套的管理體系、加強(qiáng)監(jiān)管體制建設(shè)，例如信息化監(jiān)測工作規(guī)范流程、各項(xiàng)監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)等。在信息化地表水監(jiān)測模式下，不會受到傳統(tǒng)監(jiān)測模式中監(jiān)測信息滯后性因素的影響，可在短時間內(nèi)快速對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)所出現(xiàn)的各類地表水污染問題進(jìn)行發(fā)現(xiàn)、分析研判并及時采取解決措施。

4 結(jié)束語

唯有結(jié)合我國地表水監(jiān)測工作實(shí)際開展現(xiàn)狀，靈活采取各項(xiàng)問題優(yōu)化措施，制定具有高度合理性與可行性的地表水監(jiān)測未來發(fā)展計劃，推動地表水監(jiān)測工作的信息化、自動化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，充分發(fā)揮政府部門自身監(jiān)督職能，才能實(shí)現(xiàn)對我國水生態(tài)環(huán)境治理工作的全面提升，充分保障用水安全。