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        水資源保護與水生態(tài)環(huán)境修復研究

        2023-04-16 02:26:02溫桂瑜
        山西化工 2023年2期
        關鍵詞:水體水資源區(qū)域

        溫桂瑜

        (招遠市綜合行政執(zhí)法局,山東 招遠 265400)

        引言

        根據(jù)國家相關部門公布的數(shù)據(jù),國內(nèi)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量顯著提升,污染整治能力有效增強。2021 年,全國地表水I-III 類斷面比例達到84.9%,同比增長1.5%,339 個地級及以上城市中,218 個城市水體質(zhì)量達標,占64.3%,同比上升3.5 個百分點。為持續(xù)提升生態(tài)環(huán)境治理效能,營造更為綠色、更為宜居的生產(chǎn)生活場景,各地區(qū)持續(xù)加大資源投入力度,采取系列舉措,開展水資源保護以及水生態(tài)環(huán)境修復,旨在持續(xù)改善水資源配置與供給能力,實現(xiàn)水體生態(tài)建設穩(wěn)步向好。

        1 水資源保護與水生態(tài)環(huán)境修復的必要性

        系統(tǒng)梳理水資源保護與水生態(tài)環(huán)境修復工作的必要性,廓清二者之間的邏輯關系,引導管理人員逐步形成正確觀念認知,把握工作要點,為后續(xù)工作經(jīng)驗總結(jié)以及策略方法完善提供方向性引導。

        1.1 水資源保護與水生態(tài)環(huán)境相互關系

        水資源作為水體生態(tài)環(huán)境有機組成部分,水體質(zhì)量對于區(qū)域土壤、水文、生物等要素有著最為直接的關系,在水資源的串聯(lián)作用下,水體生態(tài)環(huán)境中各類要素之間的聯(lián)系更為密切[1]。從過往經(jīng)驗來看,水資源在區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、水體生態(tài)保護方面發(fā)揮著引導約束、協(xié)同保障等系列作用,是提升水生態(tài)環(huán)境空間布局合理性,增強生態(tài)承載力的重要舉措。良好的水生態(tài)環(huán)境對于水資源配置以及利用有著深遠影響。水體生態(tài)環(huán)境含有的動植物資源可強化區(qū)域保水能力,調(diào)節(jié)地表徑流量,管控地下水規(guī)模,確保水體資源配給能力。例如良好植被覆蓋率可以最大程度地降低洪水效應,將洪澇災害的危害性管控在可接受范圍內(nèi)?;谒Y源保護與水生態(tài)環(huán)境之間的內(nèi)在聯(lián)系,各級政府嚴格落實“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、開放、共享、綠色”新發(fā)展理念,轉(zhuǎn)換水資源保護理念,加大方法舉措創(chuàng)新力度,構建水生態(tài)環(huán)境開發(fā)與保護平臺。

        1.2 水資源保護與水生態(tài)環(huán)境修復重要性

        水資源作為我國資源體系重要構成,在生產(chǎn)生活等領域發(fā)揮關鍵性作用,以水資源保護、水生態(tài)環(huán)境修復為切入點,區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展優(yōu)勢、生態(tài)優(yōu)勢進一步凸顯,發(fā)展空間更為廣遠。根據(jù)國家水利局公布的數(shù)據(jù),“十三五”期間,國內(nèi)年均用水量增加40 億立方米,水資源需求量的穩(wěn)步提升,要求相關部門在合理調(diào)配水資源供給量的同時加強水資源管控力度,提升保護能力,實現(xiàn)供給體量與供給質(zhì)量的有效兼顧,避免水體質(zhì)量達不到需求,妨礙正常生產(chǎn)生活[2]?;谶@種認知,相關主管部門嚴格落實政策要求,投入大量資源,組織開展水資源保護以及水體生態(tài)環(huán)境修復等系列工作,嘗試通過有效的方法介入,全面提升水資源管控能力,有效防范水體污染、水體生態(tài)破壞等問題,構建水體生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)。例如,通過制定法律法規(guī),健全污染防治舉措,可以將水環(huán)境內(nèi)水體色度、渾濁度、臭味、可見顆粒、硬度相關參數(shù)控制在合理區(qū)間范圍范圍內(nèi),既保障日常飲用以及經(jīng)濟生產(chǎn),又加速良好水體生態(tài)環(huán)境的塑造,對于植被、動物、土壤資源科學保護產(chǎn)生了深遠影響。

        以巢湖為例,作為我國南方地區(qū)流域面積廣大的淡水湖泊,在較長時間內(nèi),受到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、濫捕濫撈等人類活動影響,導致區(qū)域水體環(huán)境污染嚴重,氮磷污染物嚴重超標,生態(tài)系統(tǒng)受損。為應對這種情況,巢湖流域相關區(qū)域,加大水資源保護的工作力度,通過增設水質(zhì)檢測環(huán)節(jié),建立起動態(tài)化水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng),同時完善水體污染防治流程,加強污染水體的治理力度,組織專家團隊,進行水環(huán)境生態(tài)修復,實現(xiàn)生物資源、土壤資源、水體資源有效保護[3]。從2018 年以來,巢湖水體質(zhì)量持續(xù)提升,氮磷含量快速下降,富營養(yǎng)化狀態(tài)得到有效遏制,生態(tài)環(huán)境得到有效改善。以巢湖水資源保護以及生態(tài)修復工作為切入點,不僅有效解決了周邊區(qū)域生產(chǎn)、生活用水問題,降低了用水成本。同時水體生態(tài)環(huán)境的持續(xù)改觀,提升了巢湖旅游競爭力,實現(xiàn)了旅游產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,帶動了區(qū)域經(jīng)濟結(jié)構深度調(diào)整。

        2 現(xiàn)階段水資源保護與水生態(tài)環(huán)境修復存在問題

        現(xiàn)階段,部分地區(qū)在水資源保護、水生態(tài)環(huán)境修復過程中暴露出系列問題。通過問題總結(jié)與分析,明確水資源保護基本方向,細化水生態(tài)環(huán)境核心要素,強化水體管控能力。

        2.1 水資源污染程度相對嚴重

        從實際經(jīng)驗來看,國內(nèi)水資源保護能力相對不足,監(jiān)測體系缺失,在多種因素影響下,使得水資源污染情況時有發(fā)生,污染程度相對嚴重。這種情況如果沒有得到妥善處置,勢必影響正常生產(chǎn)生活,對公眾生命健康安全產(chǎn)生威脅。

        2.2 保護修復手段較為單一

        水資源保護與水生態(tài)環(huán)境修復體量較大,開展難度較高。實際工作開展環(huán)節(jié),部分管理團隊仍舊沿用傳統(tǒng)的工作舉措,沒有進行保護手段精細化調(diào)整,過度強調(diào)短期效益,忽視了水體生態(tài)自我修復機制,造成修復思路受限、保護認知缺失,使得水資源凈化能力沒有達到預期,主要參數(shù)指標無法滿足實際使用需求,增加了水資源使用成本,影響了水生態(tài)環(huán)境修復成效,誘發(fā)水體風險[4]。

        3 水資源保護與水生態(tài)環(huán)境修復主要策略與方法

        水資源保護與水生態(tài)環(huán)境修復工作穩(wěn)步開展,管理人員堅持問題導向,堅持目標牽引,在科學性原則與實用性原則框架下,設定保護方案,完善修復流程,切實增強水體保護與開發(fā)能力,營造更為健康穩(wěn)定的水體生態(tài)。

        3.1 實現(xiàn)污染監(jiān)測的實時化

        水資源保護與水生態(tài)環(huán)境修復活動組織、籌劃階段,管理人員應當做好污染監(jiān)測體系構建工作,通過監(jiān)測技術有效參與,動態(tài)掌握水資源污染程度,以此為契機,實現(xiàn)水體生態(tài)環(huán)境修復工作的高質(zhì)量開展。為達到上述目標,管理團隊將借助固相萃取、液液萃取、膜分離、過濾分析等手段,完成樣品預分離、預濃縮以及預稀釋等分析檢測任務。利用等電聚焦、等速電泳等分離模式,將無機小分子、生物大分子進行快速分離,為后續(xù)無機物、有機物以及金屬離子污染物分析檢測工作有序開展提供便利條件[5]。樣品預處理任務完成后,利用檢測器等設備,開展系列污染物分析,檢測過程中,考慮到微全分析系統(tǒng)檢測器進樣體積較小、通道較短等問題,檢測團隊遵循科學性原則,結(jié)合污染物特點,選擇紫外檢測、化學發(fā)光、安培檢測、電位檢測、電噴霧離子化質(zhì)譜等手段,提升污染物分析檢測靈敏度,實現(xiàn)微全分析系統(tǒng)最優(yōu)化應用。檢測任務完成后,檢測團隊嚴格按照微全分析系統(tǒng)操作要求,對環(huán)境污染物檢測數(shù)據(jù)進行定向、定量分析,通過分析檢測結(jié)果精準分析,檢測團隊可以快速掌握污染物分析檢測結(jié)果,依據(jù)檢測結(jié)果,出具污染物分析檢測報告。依托微全分析系統(tǒng)等現(xiàn)代化技術舉措,實現(xiàn)區(qū)域水資源色度、氮磷含量、金屬離子比重等信息的動態(tài)獲取,形成水資源綜合化分析,為水資源保護決策的制定以及水生態(tài)環(huán)境修復工作的開展提供了方向性引導,確保了系列決策、管理工作的質(zhì)效。在進行技術應用細節(jié)的總體把控之外,在生態(tài)環(huán)境修復整體規(guī)劃環(huán)節(jié),需要根據(jù)水體生態(tài)環(huán)境功能定位與生態(tài)定位,在保有河流現(xiàn)有河岸、河道形態(tài)的基礎上,開展總體規(guī)劃,形成水域基底修復、河道岸坡修復以及河道緩沖帶修復等系列方案,實現(xiàn)水質(zhì)凈化、污染基底清理、防護功能構建以及景觀塑造,推動水生態(tài)環(huán)境修復工作高質(zhì)量開展。

        3.2 實現(xiàn)保護與修復的多元化

        3.2.1 持續(xù)改進水資源保護手段

        為全面提升水資源保護效能,增強水生態(tài)環(huán)境修復能力,管理部門在實際工作推進環(huán)節(jié),應當吸收過往經(jīng)驗,借鑒優(yōu)秀做法,對水資源保護手段以及水生態(tài)修復機制作出必要調(diào)整,實現(xiàn)工作策略方法創(chuàng)新完善?;谶@種思路,管理部門要深入做好水資源開發(fā)與規(guī)劃,形成全局性水資源保護機制,實現(xiàn)水資源高效配置。具體來看,管理部門可以利用大數(shù)據(jù)技術、公共服務平臺等路徑,詳盡分析區(qū)域水資源時間、空間分布特點,掌握區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構,論證用水需求,在此基礎上,完成水資源承載力計算,將其作為水資源保護與開發(fā)的基礎,實現(xiàn)保護性開發(fā)。同時加強水資源保護體系建設,對于工農(nóng)業(yè)廢水要進行凈化,達標后進行排放,形成“誰污染、誰治理,誰開發(fā)、誰保護”的水資源保護機制。

        3.2.2 穩(wěn)步提升水生態(tài)修復能力

        在水體生態(tài)修復過程中,為確保修復效果,降低修復成本,管理部門應當嚴格按照水體生態(tài)循環(huán)規(guī)律,采取綜合治理、標本兼治、因地制宜、費用低廉的工作思路,充分發(fā)揮水體自我修復能力,強化水體自我凈化能力,實現(xiàn)受破壞水體生態(tài)系統(tǒng)的快速修復。具體來看,一方面在河流匯集區(qū)域設置相關攔截結(jié)構,通過攔截結(jié)構,避免大體積污染物進入到湖泊、河流之中。認真做好生態(tài)改善,通過抑藻、控藻等相關工作,實現(xiàn)水體色度調(diào)節(jié)。同時,針對性做好水域植被修復以及動物資源保護,引入本區(qū)域水生植物、水生動物,重構水生生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán),實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境自我凈化。例如,管理團隊可以采取前置庫、生態(tài)浮島、河口生物棲息地恢復等方式,提升河流匯集區(qū)攔截深度,實現(xiàn)水體的源頭化保護。考慮到水生態(tài)修復要求,營造更為適宜的生態(tài)環(huán)境,提升修復工作成功率,管理人員可以利用水流控制技術、生態(tài)調(diào)水技術,對水體生態(tài)系統(tǒng)進行快速修復。

        3.3 實現(xiàn)保護與修復的智慧化

        水資源保護與水生態(tài)環(huán)境修復過程中,為降低工作壓力,確保水資源配置效能,有效防控污染事件發(fā)生。管理部門在做好常規(guī)性管理工作的同時,還需要綜合運用技術要素,實現(xiàn)水資源保護與水生態(tài)環(huán)境修復手段的智慧化。應當著重做好信息平臺搭建,以信息平臺為基礎,對區(qū)域內(nèi)部各項水利設施運行情況、水資源調(diào)配情況進行實時監(jiān)管,并根據(jù)整體需求進行系列決策,確保區(qū)域始終處于良性運轉(zhuǎn)狀態(tài)。為達到上述目標,可以有意識地將大數(shù)據(jù)技術納入到區(qū)域水資源保護、水生態(tài)環(huán)境修復體系之中,通過數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析等技術舉措,全面掌握區(qū)域運行狀態(tài),推動區(qū)域水資源保護、水生態(tài)環(huán)境修復的信息化與數(shù)字化。

        具體來看,區(qū)域水資源保護、水生態(tài)環(huán)境修復部門可以與相關技術團隊對接,結(jié)合區(qū)域水資源保護、水生態(tài)環(huán)境修復實際,結(jié)合大數(shù)據(jù)技術定位,在區(qū)域相關位置做好傳感器架設,搭建基礎架構,從而完成數(shù)據(jù)收集以及存取、處理等任務,同時借助模型預測等路徑,對區(qū)域運轉(zhuǎn)情況進行綜合性分析,在此基礎上,開展系列管理決策,搭建起完整的現(xiàn)代化區(qū)域決策與管理平臺,為后續(xù)系列工作穩(wěn)步開展奠定技術基礎。云計算技術在水資源保護與水生態(tài)環(huán)境修復中的應用,實現(xiàn)了對區(qū)域水源、水利設施感知能力的有效提升,促進了自動監(jiān)測站點的智能化屬性,簡化了管理流程,提升了管理數(shù)據(jù)獲取與應用能力。

        基于這種技術定位,區(qū)域水資源保護、水生態(tài)環(huán)境修復部門需要積極做好云計算技術的引入工作,配合技術團隊合理搭建系列系統(tǒng)模塊,理順云計算平臺、傳輸層、感知層之間的相互關系,在區(qū)域內(nèi)部形成管理閉環(huán)。為最大程度地發(fā)揮云計算技術優(yōu)勢,規(guī)避技術應用盲區(qū),簡化技術應用流程,在整個層級建設過程中,對于感知層應當持續(xù)提升數(shù)據(jù)信息獲取能力,通過對傳感器、攝像頭以及水位流量采集設備科學布局,形成高效的信息采集網(wǎng)絡,實現(xiàn)對區(qū)域相關數(shù)據(jù)快速獲取[1]。以無線網(wǎng)絡傳輸以及有線網(wǎng)絡傳輸為媒介,搭建傳輸層,將感知層獲取到的各類區(qū)域運行戶數(shù)及時上傳到云計算平臺。云計算平臺在應用服務、數(shù)據(jù)服務模塊支持下,將區(qū)域內(nèi)水位、雨量、水質(zhì)、水利設施信息進行匯總,并在終端進行呈現(xiàn),便于管理人員進行調(diào)取。根據(jù)數(shù)學模型對相關數(shù)據(jù)開展計算分析,一旦發(fā)現(xiàn)問題,進行預警提示,提升了區(qū)域水資源保護、水生態(tài)環(huán)境修復的超前性,增強管理水平。

        4 結(jié)語

        以創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、開放、共享與綠色為理念,穩(wěn)步推進水資源保護與水生態(tài)環(huán)境修復的有效聯(lián)動,實現(xiàn)了水資源管理模式的提檔升級,對于水資源合理開發(fā)與科學規(guī)劃,生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)構建有著極大裨益。

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