蘇州市環(huán)境監(jiān)測站（蘇州市環(huán)境監(jiān)控中心） 王莉婕

隨著我國人口數(shù)量的持續(xù)增長及工業(yè)化發(fā)展的不斷革新，水資源逐漸成為我國發(fā)展中的稀缺物資，與此同時，受污染的水資源所占的比例越來越高。只有通過更先進的治理方式和理論，對有限的水資源進行精細管理，才能有效配置水資源，避免不必要的資源浪費和污染，進而保障我國居民和行業(yè)的用水需求。目前，政府部門對水資源的控制越來越嚴格，并逐步向高密度監(jiān)測發(fā)展，以確保我國水資源的安全，而水資源監(jiān)測治理的開發(fā)和應(yīng)用對緩解我國水資源短缺具有重要意義。

一、水資源監(jiān)測工作的基礎(chǔ)概念

水資源監(jiān)測是近兩年來隨著水資源管理的逐步深入和水文學在廣度和深度上的發(fā)展而產(chǎn)生的一個新的術(shù)語和概念。水資源監(jiān)測是指直接為水資源的管理、保護、調(diào)度和配置服務(wù)的水量和水質(zhì)監(jiān)測。水資源監(jiān)測有廣義和狹義之分：廣義水資源監(jiān)測是水文監(jiān)測；狹義的水資源監(jiān)測直接是指對當前或未來的水資源進行監(jiān)測的綜合性資源管理服務(wù)。為了區(qū)別于傳統(tǒng)的水文監(jiān)測，突出其重要性，廣義的水資源監(jiān)測是指狹義的水資源監(jiān)測概念[1]。

傳統(tǒng)的水文監(jiān)測工作是以天然河流等天然水體為主要對象，收集系統(tǒng)、連續(xù)的水資源數(shù)據(jù)，是水文水資源分析評價的基礎(chǔ)。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，水利設(shè)施越來越多，大部分河流的自然運行方式發(fā)生變化，人類活動對水資源的影響越來越明顯。河流中測得的水資源數(shù)據(jù)往往失去自然徑流的代表性，同時，為了實現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置，水利工程的規(guī)劃和運行必須以準確、及時的水監(jiān)測為基礎(chǔ)。在這種情況下，水資源監(jiān)測具有重要意義。水資源監(jiān)測既是水文監(jiān)測的重要組成部分，也是水文監(jiān)測的繼續(xù)和拓展。然而，水資源監(jiān)測直接關(guān)系到水資源的管理和保護，與常規(guī)水文監(jiān)測相比，它有著特殊的要求。

二、水資源監(jiān)測治理的應(yīng)用意義

社會大眾在日常生活中離不開水，無論是喝水、進行必要的清潔、工業(yè)活動還是需要水。水是一種液體，更是生命之源，可以溶解多種礦物質(zhì)和微生物，但部分礦物質(zhì)和微生物會對人體健康產(chǎn)生一定影響，如果不能及時區(qū)分，將造成嚴重后果。例如：工業(yè)在生產(chǎn)和制造過程中需要水，現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備大多運行良好，如果工業(yè)用水中存在對設(shè)備有害的成分，將造成巨大的經(jīng)濟損失。同時，我國人均水資源占有率位居世界前列，由于各種因素，我國水資源管理水平長期以來沒有得到有效提高[2]。

此外，雖然中國幅員遼闊，但人均用水量非常有限，面臨的問題仍然日益嚴重。在干旱時期，我國許多地方的水資源越來越緊缺，甚至水資源對人類生存的影響也越來越嚴重。近年來，隨著公民環(huán)保意識的提高和國家的重視，水污染狀況得到一定程度的緩解。然而，與中國長期發(fā)展目標仍有很大差距，需要共同努力。需有效解決水污染問題，促進水資源的節(jié)約利用。國家有關(guān)部門現(xiàn)階段對水資源進行了全面調(diào)查分析，加大了對水質(zhì)監(jiān)測站的投入，利用先進技術(shù)制定了合理的水資源保護方案，為我國水環(huán)境綜合治理提供了依據(jù)，以進一步促進我國水資源保護。加強水資源監(jiān)測是保障我國水資源安全的基礎(chǔ)，需全面開展水資源監(jiān)測，確保社會生產(chǎn)生活用水安全。

三、水資源監(jiān)測治理的應(yīng)用要點

（一）灌渠監(jiān)測治理的應(yīng)用要點

在監(jiān)測灌溉渠和排水渠的水位時，應(yīng)使用壓力表。通過測量水壓可以相對準確地獲得水位數(shù)據(jù)。自動控制設(shè)備上應(yīng)安裝高精度氣壓計，這樣就可以實現(xiàn)大氣補償，保證實測數(shù)據(jù)的準確性。大部分灌溉用地位于農(nóng)田，網(wǎng)絡(luò)廣闊，供電相對困難。因此，自動監(jiān)測設(shè)備的設(shè)計應(yīng)盡可能方便安裝和使用普通電池和太陽能電源。關(guān)于灌溉渠道的水位數(shù)據(jù)傳輸，如果這些問題可以通過傳統(tǒng)的水位觀測得到妥善解決，應(yīng)盡可能建立路線，以便根據(jù)實際地理條件，對觀測站進行數(shù)據(jù)采集、存儲和傳輸，在建立監(jiān)測水文緊急情況和水資源管理的能力方面可發(fā)揮重要作用[3]。

（二）水質(zhì)監(jiān)測治理的應(yīng)用要點

雖然現(xiàn)今在水質(zhì)管制方面采用諸多先進治理方式，但傳統(tǒng)的水質(zhì)管制方法仍然是應(yīng)用最廣泛的方法，主要原因是傳統(tǒng)水質(zhì)控制方法有完善的監(jiān)測標準和系統(tǒng)專業(yè)人員，對傳統(tǒng)水質(zhì)控制方法的選擇與分析過程和階段了如指掌。但不可否認，采用傳統(tǒng)水質(zhì)控制方法對氟化物和氯化離子進行硝酸銀滴定時，相關(guān)設(shè)備過于粗糙，檢測結(jié)果容易被氰化物、溴和氟檢測；在移動注射法測定硝酸氮時，由于存在鹵素元素，所得結(jié)果可能產(chǎn)生多種誤差。此外，在用鉻酸鋇測定硫酸鹽時，光測碳酸鹽會干擾沉降物的吸收，導致硫酸鹽濃度顯著偏差。這些缺陷存在于傳統(tǒng)的水質(zhì)控制方法中，必須通過精心設(shè)計的應(yīng)用措施，將其對最終結(jié)果的影響降到最低。

（三）斷面監(jiān)測治理的應(yīng)用要點

在河段水位監(jiān)測過程中，河流的侵蝕和沉積物或坡度的存在影響人工觀測，影響觀測數(shù)據(jù)的準確性，降低觀測精度。因此，在監(jiān)測河流水位時，應(yīng)充分考慮河流本身的狀況和使用的檢測儀器。設(shè)備的工作能量應(yīng)盡可能由太陽能提供，以避免因雷雨天氣可能產(chǎn)生的波浪而降低控制設(shè)備的準確性，甚至損壞控制設(shè)備。河段水位監(jiān)測的主要方式是自動控制和監(jiān)測，這樣既能解決傳統(tǒng)的河段水位監(jiān)測中出現(xiàn)的問題，又能滿足水位監(jiān)測的需要，應(yīng)急監(jiān)測功能更能有效地促進環(huán)境保護[4]。

（四）SPR監(jiān)測治理的應(yīng)用要點

SPR主要指通過等離子波閃爍波共振和光纖敏感層表面的極化光來檢測物體的物理光學現(xiàn)象。SPR光纖器件采用光纖，在每根光纖內(nèi)部暴露，同時還含有敏感層和金屬薄膜。光在光纖中的傳播與全內(nèi)反射原理有關(guān)。在全內(nèi)反射過程中，一些光波通過纖維芯間的界面，進入外殼，其徑向輻射強度呈指數(shù)級下降，這部分光線閃爍。溶液pH值的變化會改變指示器，影響敏感層的閃爍波強度，減弱光纖中的光強度。采用光纖的透明度來確定pH值，相對安全，操作方便。

（五）雨量監(jiān)測治理方式的應(yīng)用要點

水資源監(jiān)測需要精確的降雨監(jiān)測。大部分河流資源依賴雨水，雨水在水資源監(jiān)測中起著重要作用。降水和水位監(jiān)測一般需要自動數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、精確降水傳感器和信息檢索，以保證降水和水位監(jiān)測有序發(fā)展。此外，在監(jiān)測降雨和水資源時，必須注意設(shè)備的維護、保養(yǎng)、增加現(xiàn)場工作時間、準確計算降雨、測量高度和消除微小誤差。只有這樣，才能為提高水資源監(jiān)測質(zhì)量提供充分的保障[5]。

（六）熒光監(jiān)測治理方式的應(yīng)用要點

這項治理方式的主要監(jiān)測對象是一種可導致水熒光熄滅或改善的物質(zhì)，可用于目前的水質(zhì)分析。因此，微熒光傳感器或其衍生物是敏感載體。測量技術(shù)和設(shè)備通常用于測量金屬離子、硫化物、氮氧化物和pH值，水中的氧氣導致某些熒光物質(zhì)熒光，從而降低熒光強度，縮短熒光持續(xù)時間。設(shè)備和技術(shù)在很大程度上能提高基于熒光強度、使用壽命和氧氣體積比的監(jiān)測結(jié)果的準確性。

（七）地下水監(jiān)測治理方式的應(yīng)用要點

地下水水平監(jiān)測是水資源監(jiān)測的重點工作之一，地下水水平本身的監(jiān)測十分困難。因此，為了加強對地下水位的監(jiān)測，必須確保所使用的監(jiān)測儀器具有良好的防水性能，不會因長時間的水浸和水中作業(yè)而受到破壞。在實際監(jiān)測地下水水位過程中，應(yīng)積極利用地理信息技術(shù)，使地理信息與監(jiān)測設(shè)備更好地融合。通過改進的傳感器可以獲得地理位置、溫度和水位，然后將所得數(shù)據(jù)自動存儲在存儲環(huán)境中，并通過計算機軟件對其進行總結(jié)和排序，以便于以后應(yīng)用。

（八）地表水監(jiān)測治理方式的應(yīng)用要點

地表水一般應(yīng)進行自動監(jiān)測和記錄，視實際面積、流量等而定?？蛇x用安培計法、水結(jié)構(gòu)測定法、聲學法、時間變化法、電磁法、指標稀釋法等檢測方法。當流量控制能夠在水位之間建立穩(wěn)定可靠的關(guān)系時，應(yīng)采用推送方法。

四、水資源監(jiān)測治理的應(yīng)用策略

（一）完善監(jiān)測制度

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，水資源短缺和水資源污染已成為制約社會經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。為了加強水資源管理和保護，全國水資源工作會議上明確提出應(yīng)當實行最嚴格的水資源管理制度，劃出水資源管理紅線。（1）注重水資源的配置、節(jié)約和保護，明確利用紅線開發(fā)水資源，嚴格用水管理（2）劃定水功能區(qū)紅線，限制排污量，嚴格控制進水總流量。（3）明確控制紅線的用水效率，堅決打擊浪費。國家水資源管理局負責人會議明確提出應(yīng)建立全面、嚴格的水資源管理制度，并提出要緊急建立水資源管理指標體系，限制污染物在其作業(yè)區(qū)內(nèi)的可接受性，并監(jiān)測水的使用效率，以確保迅速、可核查、可計量和可懲罰[6]。

（二）挑選適宜方法

地球的水資源主要包括兩部分：地下水和地表水。水環(huán)境監(jiān)測需要采用不同的監(jiān)測方法。水質(zhì)監(jiān)測是監(jiān)測和確定水體中污染物的種類、各種污染物的濃度及其變化趨勢，評價水質(zhì)狀況，探索和研究水環(huán)境質(zhì)量的變化規(guī)律。水質(zhì)監(jiān)測方法大致可分為三類：常規(guī)監(jiān)測、自動監(jiān)測和應(yīng)急監(jiān)測。（1）常規(guī)監(jiān)測是指各級專業(yè)監(jiān)測站在一些能反映當?shù)丨h(huán)境狀況的代表性監(jiān)測點，對某些特定的污染指標進行長期、連續(xù)或定期的測量。這些污染指標也稱為常規(guī)分析指標，在環(huán)境監(jiān)測中不可或缺，是掌握環(huán)境質(zhì)量和污染源狀況、評價控制措施效果、積累環(huán)境背景和污染狀況長期監(jiān)測數(shù)據(jù)的重要手段。（2）自動監(jiān)測是利用現(xiàn)代技術(shù)和國家認可的自動監(jiān)測儀器對水質(zhì)進行實時監(jiān)測。這種方法在水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛。（3）應(yīng)急監(jiān)測是基于水質(zhì)特殊問題產(chǎn)生的應(yīng)急手段。同時，它也是一種可以監(jiān)控的手段。在實施過程中，應(yīng)當符合國家規(guī)定的標準。

（三）強化監(jiān)測要求

（1）加強需求研究，并在不同的水資源管理單位和服務(wù)單位之間保持密切聯(lián)系，以便及時發(fā)現(xiàn)與最嚴格的水資源管理有關(guān)的新需求。同時，要盡快掌握全區(qū)河流狀況、監(jiān)測和污染情況。（2）根據(jù)水資源監(jiān)測目標規(guī)劃水資源監(jiān)測臺站網(wǎng)絡(luò)，全面完善監(jiān)測臺站結(jié)構(gòu)，加強和增強自動監(jiān)測能力和應(yīng)急監(jiān)測能力建設(shè)，以及“12-5”水文建設(shè)規(guī)劃。（3）根據(jù)當?shù)厍闆r，加強控制，有系統(tǒng)地逐步擴大水資源監(jiān)測范圍。在設(shè)備齊全的水文站進行監(jiān)測，以達到盡可能嚴格的水資源管理要求。（4）水文系統(tǒng)合理化，目前水文機構(gòu)主要是以防洪為主、以水系統(tǒng)水利工程為主。水資源管理主要在省、市、縣的行政區(qū)域進行。因此，水文部門要積極推進雙管齊下機構(gòu)建設(shè)，盡快完善和建立地區(qū)、市、縣水文機構(gòu)。（5）為不同來源的水資源監(jiān)測籌措資金，并將水資源監(jiān)測和分析等業(yè)務(wù)活動納入各級預(yù)算。同時，各級水資源管理部門應(yīng)通過撥出水費等專項資金，撥出一定比例或資金用于水資源監(jiān)測，使水資源監(jiān)測工作能夠正常運行，從而將重點轉(zhuǎn)向水文工作[7]。

（四）保證取樣質(zhì)量

水質(zhì)采樣是水質(zhì)監(jiān)測中的一個基本而重要的環(huán)節(jié)，在綜合分析研究結(jié)果和相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對監(jiān)測剖面進行配置應(yīng)具有代表性。選擇合適的樣品監(jiān)測方法和方法，取決于監(jiān)測對象的性質(zhì)、內(nèi)容、測量要求等。采樣操作會直接影響水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，因此，必須按照規(guī)范和標準進行采樣操作。目前，中國的水質(zhì)監(jiān)測站都是機器檢測，這樣可以有效避免人工失誤現(xiàn)象的頻繁發(fā)生。

（五）注重監(jiān)測要點

在水資源監(jiān)測過程中存在諸多要點，這些要點能夠?qū)ΡO(jiān)測結(jié)果造成直接影響，若想從根本落實水資源的全方位監(jiān)測，應(yīng)當在監(jiān)測環(huán)節(jié)著重注意以下要點：

1.綠水

“綠水”是一種水資源，其來源是土壤中儲存的沉積物和由于植被蒸發(fā)而消耗的沉積物。從水文循環(huán)的角度來看，全世界有65%的降水是通過森林、草原、濕地和雨水場的灌溉蒸發(fā)的，一旦回到大氣中就會變成綠色，只有35%的降水儲存在河流、湖泊和含水層中，變成藍水。需研究水和植被蒸發(fā)需求，積極開展綠水監(jiān)測試驗項目。此外，還應(yīng)加強對地下水的控制，特別是對生態(tài)脆弱地區(qū)、海水入侵地區(qū)和其他特殊類型地區(qū)的控制；加強土壤水分監(jiān)測，應(yīng)研究土壤水分分析，探討地下水、土壤水分與植被的關(guān)系；積極推進水文監(jiān)測，加強水文和伴隨生物定性形態(tài)學分析，包括監(jiān)測湖泊高度、湖泊深度和寬度、河床和底部結(jié)構(gòu)、海岸帶結(jié)構(gòu)等的運動和變化。

2.藻類

按照地區(qū)環(huán)境要求，在定期水質(zhì)監(jiān)測的基礎(chǔ)上，增加剖面監(jiān)測和監(jiān)測項目。因此，有必要繼續(xù)開展監(jiān)測藻類的實驗工作，擴大其含量，逐步監(jiān)測浮游植物和底棲無脊椎動物的組成和數(shù)量。根據(jù)前兩年藻類監(jiān)測試驗項目的經(jīng)驗，不斷完善監(jiān)測技術(shù)標準，并組織《水資源藻類圖集》。由于藻類監(jiān)測技術(shù)設(shè)施不足，長江流域監(jiān)測中心受命開展更多的藻類監(jiān)測技術(shù)培訓班。此外，試驗小組應(yīng)增加接觸有關(guān)專業(yè)人士及培訓的機會，積極尋求監(jiān)察藻類的資金，爭取納入財政預(yù)算，購置所需的監(jiān)察及分析設(shè)備，不斷提高監(jiān)察能力[8]。

（六）擬定監(jiān)測方案

監(jiān)測方案的制定是一項極其復雜和嚴格的工作，要求監(jiān)控人員具有很高的技術(shù)水平，在工作過程中認真負責，不能容忍任何錯誤和粗心大意。嚴格按照國家規(guī)定的標準執(zhí)行，確保參數(shù)變化控制在最大范圍內(nèi)，防止參數(shù)變化造成不良后果。因此，在實施水質(zhì)監(jiān)測之前，要做好準備，結(jié)合經(jīng)驗和現(xiàn)狀，制定科學合理的方案，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性和真實性。（1）監(jiān)測人員應(yīng)在監(jiān)測工作前進行現(xiàn)場調(diào)查，充分了解監(jiān)測區(qū)域的生態(tài)狀況，并制定預(yù)防措施。（2）監(jiān)測人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有監(jiān)測技術(shù)和手段，選擇合適的監(jiān)測方法，提高監(jiān)測工作效率。（3）監(jiān)測人員應(yīng)在開展工作之前分析監(jiān)測技術(shù)和方法，以判斷其是否可行。

總而言之，自社會主義發(fā)展得到有效落實后，公眾對水資源保護的重視程度有所提高，我國有關(guān)部門應(yīng)加強對水資源的控制和研究。目前需要嚴格按照國家環(huán)境保護規(guī)范對水資源進行監(jiān)測，并應(yīng)用相關(guān)技術(shù)保證水資源質(zhì)量的控制。在充分應(yīng)用先進科技成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合傳統(tǒng)檢測方法，全面準確地總結(jié)水資源監(jiān)測數(shù)據(jù)，大幅提高水資源監(jiān)測質(zhì)量，使我國水資源管理措施更加有的放矢。