衡陽市湘江流域水質(zhì)預(yù)警監(jiān)測體系建設(shè)及完善措施

邱國良，陳泓霖

（湖南省衡陽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，湖南 衡陽 421001）

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作是生態(tài)環(huán)境保護的基礎(chǔ)，是環(huán)境監(jiān)管的重要技術(shù)支撐［1，2］。江河、湖庫水質(zhì)監(jiān)測是生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的一類重大要素，做好水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測工作，能更好地為環(huán)境管理和水環(huán)境質(zhì)量改善提供數(shù)據(jù)支撐。隨著生態(tài)環(huán)境保護意識的提高，人們對水環(huán)境安全問題越來越關(guān)注，為有效應(yīng)對水環(huán)境污染問題，保護集中式飲用水水源地水質(zhì)安全，應(yīng)構(gòu)建地表水水質(zhì)預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)，并對系統(tǒng)進(jìn)行升級和完善［3］。國內(nèi)對構(gòu)建水質(zhì)預(yù)警監(jiān)測體系越來越重視，本研究探討分析了衡陽市湘江流域水質(zhì)預(yù)警監(jiān)測體系的建設(shè)現(xiàn)狀，并就進(jìn)一步完善預(yù)警監(jiān)測體系提出建議措施，以期為這方面研究和探討提供參考。

1 衡陽市湘江流域基本情況及水質(zhì)現(xiàn)狀

衡陽市水系發(fā)達(dá)、河網(wǎng)密布，境內(nèi)湘江流域主要河流有湘江干流衡陽段，以及4 條流域面積較大的一級支流舂陵水、蒸水、耒水、洣水，這些支流在衡陽境內(nèi)從上游至下游依次匯入湘江；此外，還有白河、宜水、栗江、龍蔭港、涓水等流域面積較小的一級支流匯入湘江。其中，湘江干流衡陽段從永州市進(jìn)入衡陽市祁東縣，流經(jīng)衡陽全境，從衡東縣出境進(jìn)入株洲市，衡陽境內(nèi)長達(dá)226 km。

根據(jù)衡陽市生態(tài)環(huán)境局公布的環(huán)境質(zhì)量信息，2022 年衡陽市各河流地表水監(jiān)測斷面水質(zhì)均達(dá)到或優(yōu)于地表水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)優(yōu)良（Ⅰ～Ⅲ類）斷面比例為100%，總體地表水水質(zhì)狀況為優(yōu)；全市13 個在用縣級以上集中式飲用水源地水質(zhì)均達(dá)到或優(yōu)于地表水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，水源達(dá)標(biāo)率為100%。

2 衡陽市湘江流域水質(zhì)預(yù)警監(jiān)測體系的情況

2.1 監(jiān)測機構(gòu)建設(shè)

2019 年底，湖南省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)機構(gòu)垂直管理改革實施后，原市級環(huán)境監(jiān)測站“衡陽市環(huán)境監(jiān)測站”更名為“湖南省衡陽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心”（以下簡稱“衡陽監(jiān)測中心”）。湖南省生態(tài)環(huán)境廳設(shè)有監(jiān)測處，衡陽市生態(tài)環(huán)境局設(shè)有生態(tài)環(huán)境監(jiān)測科。衡陽市現(xiàn)有市級監(jiān)測站1 個，衡陽縣、衡南縣、衡山縣、衡東縣、祁東縣、耒陽市、常寧市7 個縣（市）各設(shè)置1 個縣級監(jiān)測站，全市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系機構(gòu)設(shè)置基本健全。衡陽市珠暉區(qū)、雁峰區(qū)、石鼓區(qū)、蒸湘區(qū)4 個城區(qū)暫未設(shè)置監(jiān)測機構(gòu)，城區(qū)的監(jiān)測工作暫由衡陽監(jiān)測中心承擔(dān)；南岳區(qū)雖設(shè)置有監(jiān)測機構(gòu)，但受技術(shù)人員及儀器設(shè)備缺乏等因素限制，暫無實際監(jiān)測能力。各縣級監(jiān)測站存在業(yè)務(wù)用房陳舊或面積不夠、儀器設(shè)備老化、專業(yè)技術(shù)人員短缺、經(jīng)費不足等困難，需要逐步提升縣級生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站的能力建設(shè)。

2.2 監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測能力

“十四五”期間，衡陽市水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)在“十三五”監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整后日趨完善?！笆奈濉睍r期（2021 年開始），在衡陽市境內(nèi)的湘江干流及其11 條支流上共設(shè)置省控以上地表水監(jiān)測斷面46 個（含16 個國控斷面），其中湘江干流衡陽段13 個斷面；一級支流白河4 個斷面、宜水2 個斷面、栗江1 個斷面、舂陵水3 個斷面、蒸水6 個斷面、耒水8 個斷面、龍蔭港2 個斷面、洣水3 個斷面、涓水2 個斷面，二級支流耒水淝江1 個斷面、耒水沙河1 個斷面，11 條支流共33 個斷面。46個省控地表水?dāng)嗝鎸θ芯硟?nèi)湘江干流及11 條流域面積較大的一、二級支流完成全覆蓋，基本能夠綜合反映整個衡陽市的地表水水質(zhì)狀況。全市設(shè)置16 個（13 個在用、3 個備用）縣級以上集中式生活飲用水水源地監(jiān)測斷面，有11 個河流型地表水源地，5 個水庫型地表水源地。

全市8 家環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)基本具備地表水常規(guī)指標(biāo)的監(jiān)測能力，其中衡陽監(jiān)測中心具有《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）［4］基本項目、補充項目及特定項目的監(jiān)測能力，還具有湖庫水質(zhì)特征指標(biāo)葉綠素a、透明度的監(jiān)測能力；7 個縣（市）的縣級監(jiān)測站均基本具備《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）基本項目和補充項目的監(jiān)測能力，暫不具備特定項目的監(jiān)測能力。

2.3 水質(zhì)監(jiān)測手段及監(jiān)測模式

隨著地表水監(jiān)測手段及水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，衡陽市相繼建成了一批國控、省控水質(zhì)自動監(jiān)測站。衡陽市境內(nèi)原有11 個國控水站，在4 條一級支流舂陵水、蒸水、耒水、洣水的入境斷面及入湘江口斷面各建有1 個控水站，湘江干流入境斷面歸陽鎮(zhèn)、中游的城北水廠、出境斷面熬洲各建有1 個控水站，舂陵水入境斷面國控水站上移至郴州境內(nèi)后，衡陽市境內(nèi)現(xiàn)有10 個國控水站。2021 年下半年，衡陽市又建成12 個考核衡陽市的長江經(jīng)濟帶水站、2 個市級飲用水水源地水站。24 個水站覆蓋了湘江干流和祁水、宜水、栗江、舂陵水、蒸水、耒水、洣水、涓水8 條一級支流，“十四五”期間在衡陽市各縣級水源地及主要污染控制斷面擬再新建8 個省控水站，將進(jìn)一步加大水站對所有河流的覆蓋力度。水質(zhì)自動監(jiān)測站均具備5 個參數(shù)（水溫、pH、電導(dǎo)率、溶解氧、濁度）每1 h 自動監(jiān)測1 次的能力，高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷、總氮4 個項目每4 h 自動監(jiān)測1 次的能力，較手工每月監(jiān)測1 次的頻次大幅提升，能夠全天候24 h 實時對江河水質(zhì)進(jìn)行預(yù)警監(jiān)測，大幅提高了衡陽市湘江流域各江河水質(zhì)的預(yù)警監(jiān)測能力。

除16 個國控地表水?dāng)嗝嬗芍袊h(huán)境監(jiān)測總站組織實施采測分離監(jiān)測外，衡陽監(jiān)測中心對其余省控斷面每月開展1 次手工常規(guī)監(jiān)測，監(jiān)測《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）的基本項目。隨著水站建設(shè)數(shù)量的增加，今后的水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測模式會由傳統(tǒng)的手工監(jiān)測為主逐步轉(zhuǎn)向以自動監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔［5，6］，充分發(fā)揮水質(zhì)自動監(jiān)測站實時連續(xù)監(jiān)測的優(yōu)勢，也能進(jìn)一步提升衡陽市湘江流域各江河水質(zhì)的預(yù)警監(jiān)測能力。

2.4 水質(zhì)專項監(jiān)測

除水環(huán)境質(zhì)量常規(guī)監(jiān)測外，衡陽市還開展了藍(lán)藻水華防控預(yù)警監(jiān)測、重點斷面水質(zhì)加密監(jiān)測、枯水期加密監(jiān)測等水環(huán)境專項監(jiān)測。在容易發(fā)生藍(lán)藻水華的5—9 月，對飲用水水源地、重點江河攔河壩庫區(qū)開展藍(lán)藻水華防控預(yù)警手工監(jiān)測，在湘江干流市城區(qū)水源地水站站房內(nèi)加裝了1 套藍(lán)藻水華自動監(jiān)測設(shè)備（葉綠素a、藻密度）。對水質(zhì)不穩(wěn)定或水質(zhì)下降的重點斷面或臨界斷面開展旬報加密監(jiān)測，監(jiān)測主要污染影響指標(biāo)；在枯水期（10 月至次年2 月）對10 個重點斷面開展水質(zhì)加密監(jiān)測（每15 d 監(jiān)測1 次），監(jiān)測主要污染影響指標(biāo)。針對衡陽地區(qū)特征污染因子鉈，在9 個現(xiàn)有水站站房內(nèi)加裝了鉈自動監(jiān)測設(shè)備，具備每4 h 自動監(jiān)測1 次鉈的能力。各類水環(huán)境專項監(jiān)測也是水環(huán)境預(yù)警監(jiān)測的有效補充，手工監(jiān)測及自動監(jiān)測能夠進(jìn)一步起到水質(zhì)預(yù)警監(jiān)測的作用。

3 水質(zhì)預(yù)警監(jiān)測體系進(jìn)一步完善探討

3.1 縣級監(jiān)測站資源配置、人員素質(zhì)有待加強

7 家縣級生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站均存在人、財、物等方面的資源短缺問題，除個別縣級站實驗室面積條件符合三級站要求外，大多數(shù)縣級生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站實驗室面積偏小且陳舊；儀器設(shè)備老舊或缺乏，僅衡陽監(jiān)測中心有1 臺電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICPMS）；大多數(shù)縣級站專業(yè)技術(shù)人員數(shù)量不足，個別縣級站不到10 個人，技術(shù)人員素質(zhì)能力相對不足，退伍軍人較多，專業(yè)對口的本科學(xué)歷人員偏少。建議從省級層面調(diào)配加強縣級站資源配置，增加人員編制數(shù)量，提高專業(yè)技術(shù)人員工資待遇，招聘對口專業(yè)技術(shù)人員，加強人員培訓(xùn)，提高監(jiān)測技術(shù)人員的綜合素質(zhì)及能力，提升縣級生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站的綜合能力。

3.2 特征因子及應(yīng)急監(jiān)測等監(jiān)測能力有待提高

衡陽市湘江流域水質(zhì)特征因子及應(yīng)急監(jiān)測等監(jiān)測能力有待提高［7］。衡陽監(jiān)測中心具備地表水109 項指標(biāo)監(jiān)測能力，不具備新污染物等非常規(guī)指標(biāo)的監(jiān)測能力；各縣級監(jiān)測站只具備基本項目和補充項目的監(jiān)測能力，不具備水源地特定項目等特征因子的監(jiān)測能力。建議市級站開展新污染物的監(jiān)測研究，拓展非常規(guī)指標(biāo)的監(jiān)測能力；選擇1～2 個縣級站配備電感耦合等離子體質(zhì)譜儀等大型儀器，提升本地區(qū)鉈等特征因子的監(jiān)測能力。僅衡陽監(jiān)測中心配備了一臺應(yīng)急監(jiān)測車，且無車載電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，現(xiàn)場應(yīng)急監(jiān)測能力有待完善和提高；各縣級站暫無應(yīng)急監(jiān)測車，應(yīng)急監(jiān)測能力比較欠缺。

3.3 加強污染源監(jiān)管，建設(shè)風(fēng)險源數(shù)據(jù)庫及工業(yè)園區(qū)水站

建議加強對全市污染源的管控，將污染源的地理位置、環(huán)境污染信息、水環(huán)境重要敏感指標(biāo)、水質(zhì)狀況等結(jié)合在一起，建設(shè)基于GIS 技術(shù)的衡陽市湘江流域風(fēng)險源數(shù)據(jù)庫；在數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，研究不同時期或時段水質(zhì)狀況的變化規(guī)律，提高預(yù)警與應(yīng)急能力，為應(yīng)對突發(fā)環(huán)境應(yīng)急事故提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)［3］。建議在水口山循環(huán)經(jīng)濟工業(yè)園、松木經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、衡東經(jīng)濟開發(fā)區(qū)等大型工業(yè)園區(qū)污水影響河流的上游、下游建設(shè)水質(zhì)自動監(jiān)測站，監(jiān)測各園區(qū)特征污染指標(biāo)，實時自動監(jiān)控園區(qū)影響河段的水質(zhì)狀況，防止因園區(qū)污染事故排放廢水導(dǎo)致水質(zhì)污染，對園區(qū)下游河段水質(zhì)起到提前預(yù)警作用。

3.4 水質(zhì)自動監(jiān)測站監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)用有待加強

衡陽市國控水站由中國環(huán)境監(jiān)測總站委托第三方運維公司運維，自動監(jiān)測數(shù)據(jù)與手工監(jiān)測數(shù)據(jù)融合后用于地表水考核評價［8］。湖南省省控水質(zhì)自動監(jiān)測站由湖南省生態(tài)環(huán)境廳委托第三方運維公司運維，自動監(jiān)測數(shù)據(jù)暫未用于考核評價；需提高省控水站監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時建議參照國控水站，即將省控水站的自動監(jiān)測數(shù)據(jù)與手工監(jiān)測數(shù)據(jù)融合后用于地表水考核評價。水質(zhì)自動監(jiān)測站由第三方公司運維，市級監(jiān)測站一般只負(fù)責(zé)自動監(jiān)測數(shù)據(jù)審核和運維質(zhì)量監(jiān)督管理，對自動監(jiān)測原始監(jiān)測數(shù)據(jù)的綜合分析研判不夠，對異常變化數(shù)據(jù)的敏感性不夠，即使有時出現(xiàn)異常監(jiān)測數(shù)據(jù)，也只是向管理部門推送數(shù)據(jù)，對異常監(jiān)測數(shù)據(jù)主動分析追溯較少，建議加強對自動監(jiān)測數(shù)據(jù)的綜合分析應(yīng)用，提升水質(zhì)自動監(jiān)測站對江河水質(zhì)預(yù)警監(jiān)測的作用。

3.5 需建設(shè)水環(huán)境預(yù)測預(yù)警平臺

衡陽市國控水質(zhì)自動監(jiān)測站、省控水質(zhì)自動監(jiān)測站、手工監(jiān)測等均為各自獨立的系統(tǒng)平臺，需建設(shè)市級水環(huán)境質(zhì)量預(yù)測預(yù)報信息平臺，融合水質(zhì)自動監(jiān)測數(shù)據(jù)、手工常規(guī)監(jiān)測數(shù)據(jù)、污染源在線自動監(jiān)測數(shù)據(jù)、入河排污口等監(jiān)測數(shù)據(jù)，并與水文、農(nóng)業(yè)等部門開展合作，融合相關(guān)河流的水文氣象和農(nóng)業(yè)面源數(shù)據(jù)，再運用大數(shù)據(jù)及GIS 技術(shù)建立河流水環(huán)境質(zhì)量預(yù)警預(yù)測模型、水環(huán)境污染因子溯源模型，進(jìn)行水環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)的高度集成、融合計算與應(yīng)用，基于模型計算結(jié)果，實現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量預(yù)測預(yù)警、污染因子溯源預(yù)警，為開展預(yù)警監(jiān)測提供預(yù)測依據(jù)。

4 小結(jié)

通過完善水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、開展水環(huán)境質(zhì)量手工常規(guī)監(jiān)測及水環(huán)境專項監(jiān)測，進(jìn)一步建設(shè)水質(zhì)自動監(jiān)測站，初步構(gòu)建了衡陽市湘江流域“手工監(jiān)測+自動監(jiān)測”的水環(huán)境預(yù)警監(jiān)測體系。提出5 個方面的建議措施進(jìn)一步完善水質(zhì)預(yù)警監(jiān)測體系，以保障衡陽市湘江流域各河流水質(zhì)安全。