董 軍，劉同喆，孟慶齋

（山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局八〇一水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊，山東 濟(jì)南 250014）

引言

水是地球上十分稀缺珍貴的基礎(chǔ)性與戰(zhàn)略性資源。當(dāng)今世界的水資源危機正日益加重，我國的水資源短缺問題也日益嚴(yán)重，如何優(yōu)化水資源的開發(fā)與利用，做好水資源保護(hù)是我國當(dāng)前必須要考慮與解決的問題[1]。

我國社會經(jīng)濟(jì)快速增長，工業(yè)化與城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)，社會的水資源需求量進(jìn)一步增加，水資源的供需矛盾已經(jīng)成為限制社會經(jīng)濟(jì)與民眾生活質(zhì)量提高的一個重要因素。立足這一背景，必須進(jìn)一步加強與完善流域水資源環(huán)境治理，改善流域水資源環(huán)境，保護(hù)淡水資源不受污染，確保群眾與社會用水需求得到滿足。下面結(jié)合實際，對流域水資源環(huán)境綜合治理相關(guān)問題做具體分析。

1 流域水資源環(huán)境治理面臨的形勢分析

1.1 水資源被過度開發(fā)

隨著社會用水需求的增加，流域水資源開發(fā)規(guī)模也不斷加大，當(dāng)前我國多個流域都存在水資源開發(fā)利用率過高的問題。近些年來，為解決水資源供需矛盾，我國陸續(xù)制定并實施了水權(quán)轉(zhuǎn)換、節(jié)水管理、水量調(diào)度與分配等制度，這些制度雖然在解決用水矛盾方面起到了一定作用，但并未從根本上解決問題，從而使流域總量有限的水資源受到過度的開發(fā)與利用，流域水資源枯竭速度不斷加快，枯竭之勢日益凸顯出來[2]。

1.2 水資源污染嚴(yán)重

隨著社會工業(yè)化與城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，廢水、污水產(chǎn)量大量增加，水資源的污染問題也日益嚴(yán)重。據(jù)水質(zhì)監(jiān)測資料顯示，我國七大江河水系普遍受到不同程度的污染，黃河流域、長江流域的水污染程度更是令人驚心。導(dǎo)致水資源受到嚴(yán)重污染的原因較多，如工業(yè)廢水的不達(dá)標(biāo)排放、農(nóng)業(yè)廢水的排放、生活污水的不合理排放等都會導(dǎo)致水資源污染程度加重。另外，一些固體廢棄物如塑料等未經(jīng)專業(yè)集中處理進(jìn)入河流流域，也會引起嚴(yán)重的污染問題，造成水資源質(zhì)量下降，社會用水矛盾加劇，見圖1。

圖1 水源污染實圖

1.3 水土流失嚴(yán)重，河道形態(tài)特殊

研究發(fā)現(xiàn)，我國多個流域如黃河流域在人為等因素的作用下，出現(xiàn)了上中游水土流失嚴(yán)重，下游河道形態(tài)特殊等問題，這類問題會增加水資源環(huán)境的治理難度，使得治理工作更難開展[3]。

2 流域水資源環(huán)境綜合治理措施

2.1 因地制宜地合理開發(fā)水資源

當(dāng)前我國多個流域出現(xiàn)了水資源開發(fā)過度的問題。針對這一問題，必須立足實際，結(jié)合國家相關(guān)法律與政策要求，調(diào)整水資源開發(fā)規(guī)劃，調(diào)控水資源開發(fā)量，實現(xiàn)對水資源的合理開發(fā)與利用。在制定流域內(nèi)水資源開發(fā)策略時，要按照因地制宜原則，根據(jù)具體的地形地貌、水資源儲量等合理進(jìn)行，避免將水資源過度開發(fā)。如對深部巖溶水，可采取打井抽水的方式進(jìn)行取水供水，并控制取水與用水量，不能造成水資源的過度開發(fā)與浪費。對飽氣帶水，可采用挖大口井的方式取水，并在取水用水的過程中通過植樹、保護(hù)植被等一系列措施對水源地進(jìn)行保護(hù)，防止水源地受到嚴(yán)重污染與破壞[4]。

2.2 加大水質(zhì)保護(hù)力度，減少水質(zhì)污染

針對水質(zhì)污染嚴(yán)重問題，可從以下方面著手治理與防護(hù)：首先是地質(zhì)環(huán)境勘察，了解流域內(nèi)地理環(huán)境狀態(tài)，確定流域內(nèi)是否存有巖溶塌陷區(qū)，對發(fā)現(xiàn)的巖溶塌陷區(qū)要加大力度進(jìn)行治理與防護(hù)，盡可能減少因巖溶塌陷引起的水質(zhì)污染。具體的防治措施如調(diào)整改進(jìn)流域內(nèi)地下水開采方式，將對地下水的開采從時間與空間上分散開來，做到小降深開采。其次是加強對工業(yè)、農(nóng)業(yè)廢水的排放治理，嚴(yán)禁任何性質(zhì)的污水排進(jìn)水源地，所有排放的污水廢水都需經(jīng)過專業(yè)處理與檢測，只有檢測確定達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后，才能從國家或當(dāng)?shù)匾?guī)劃的地點與路線進(jìn)行排放。此外要加強對周邊居民的教育，提高其環(huán)保意識，調(diào)動居民的積極性與主動性讓其主動參與流域水資源治理與保護(hù)活動，有效減輕水質(zhì)污染。

2.3 加強水資源環(huán)境監(jiān)測

環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境治理的前提，在當(dāng)前背景下要充分運用現(xiàn)代信息技術(shù)，做好流域水資源環(huán)境監(jiān)測工作，以此推動流域水資源環(huán)境治理工作。如可運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能AI等新一代信息技術(shù)，建立流域水環(huán)境動態(tài)監(jiān)測云平臺，利用平臺重點解決流域水環(huán)境的實時動態(tài)監(jiān)測、安全預(yù)警、突發(fā)事件應(yīng)急監(jiān)測和水環(huán)境監(jiān)管網(wǎng)格化管理等問題，運用大數(shù)據(jù)驅(qū)動決策與治理，全面提升流域水資源環(huán)境治理措施。

相關(guān)部門要立足實際需求建設(shè)包括水環(huán)境動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、水環(huán)境安全預(yù)警系統(tǒng)、突發(fā)事件報警與應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)、水環(huán)境監(jiān)管網(wǎng)格化管理系統(tǒng)、自動監(jiān)測設(shè)備管理系統(tǒng)、設(shè)備運維系統(tǒng)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫及權(quán)限管理等多方位服務(wù)平臺，實現(xiàn)對流域內(nèi)所有監(jiān)測斷面、自動監(jiān)測站點的集約化監(jiān)管與分析，實現(xiàn)對流域水資源環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)測與管理[5]。

建設(shè)的流域水環(huán)境動態(tài)監(jiān)測云平臺應(yīng)包含監(jiān)控中心子系統(tǒng)、監(jiān)測站子系統(tǒng)、移動APP三個核心部分。其中，監(jiān)測站子系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將監(jiān)測設(shè)備運行數(shù)據(jù)、安環(huán)設(shè)備、水環(huán)境信息、視頻信息等通過移動互聯(lián)網(wǎng)無縫接入平臺。監(jiān)控中心子系統(tǒng)負(fù)責(zé)大數(shù)據(jù)的接入存儲，數(shù)字化管理系統(tǒng)的運行。移動APP則提供跨平臺跨空間的人機交互體驗，為流域水資源環(huán)境治理提供便利。

2.4 水域污染溯源及成因分析

在當(dāng)前背景下，充分運用現(xiàn)代信息技術(shù)做好水域污染溯源及成因分析。利用空中、陸地、水面、水下各緯度的監(jiān)測手段進(jìn)行立體監(jiān)測?？罩袩o人機搭載高光譜/多光譜實現(xiàn)對江河湖庫遙測及水質(zhì)反演，獲得水質(zhì)濁度、葉綠素、總磷、總氮等重要數(shù)據(jù)，作為水資源環(huán)境治理依據(jù)。水下機器人搭載攝像頭和水質(zhì)傳感器暗管偷排取證、水質(zhì)快速測量、水下視頻監(jiān)控，獲得準(zhǔn)確的信息數(shù)據(jù)，為水資源環(huán)境治理決策提供參考。陸地采用固定架設(shè)多譜視頻相機、水質(zhì)監(jiān)控站實現(xiàn)全天候水質(zhì)采集，動態(tài)監(jiān)測水質(zhì)變化，及時獲得水質(zhì)變化數(shù)據(jù)，污水污染數(shù)據(jù)等，以便更好更快地實施水資源環(huán)境治理。另外，利用物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測手段，立體監(jiān)測高光譜反演，可靠算法模型進(jìn)行污染成因報告輸出，為水資源環(huán)境治理工作提供幫助。

2.5 強化城市及農(nóng)村污水處理

2.5.1 城市工業(yè)污水處理

工業(yè)污水中污染物種類多、濃度高，處理起來比較困難。工業(yè)污水中最常見的污染物質(zhì)是溶劑類化合物及有機高分子化合物。這類物質(zhì)難降解、不易溶解，溶于污水中會污染環(huán)境。因此，必須通過專門的設(shè)施設(shè)備進(jìn)行處理。通過專門的設(shè)施設(shè)備，降解、分離污水中有毒有害物質(zhì)，減輕污水對環(huán)境的危害，將工業(yè)污水對環(huán)境的負(fù)面影響降到最小。

要想減輕工業(yè)污水污染，工業(yè)企業(yè)要增強環(huán)保意識，從生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)技術(shù)入手，對企業(yè)的工藝技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，在企業(yè)內(nèi)推廣應(yīng)用清潔生產(chǎn)技術(shù)，從而減少工業(yè)污水的產(chǎn)生。生產(chǎn)期間，企業(yè)要注重對工業(yè)污水的回收利用，盡最大努力回收與循環(huán)利用廢水，對不能或者不能完全回收利用的廢水，經(jīng)專業(yè)處理并確保達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后再行排放，將工業(yè)污水對環(huán)境的污染降到最低。

在經(jīng)營生產(chǎn)過程中，企業(yè)可對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)污水進(jìn)行回收利用，從而減輕工業(yè)污水污染，保護(hù)環(huán)境安全。企業(yè)要提升環(huán)保意識，引進(jìn)、應(yīng)用一些先進(jìn)的環(huán)保模式來解決工業(yè)污水污染問題。如企業(yè)可引進(jìn)環(huán)保管家模式。

在重視環(huán)保工作的基礎(chǔ)上，企業(yè)還應(yīng)進(jìn)一步加大資金的投入，在配置方面引進(jìn)先進(jìn)污水處理設(shè)備，應(yīng)用抗腐蝕性強的材料，全面提升污水設(shè)施設(shè)備運行能力。工業(yè)企業(yè)可與社會中的技術(shù)技術(shù)機構(gòu)、高等院校等共同組建污水處理設(shè)施科研團(tuán)隊，共同做好污水處理設(shè)施技術(shù)攻關(guān)，為污水處理設(shè)施工作提供技術(shù)保障[6]。

2.5.2 農(nóng)村污水處理

當(dāng)前我國多地農(nóng)村的污水處理系統(tǒng)不是十分完善，污水處理站數(shù)量少，且分布的比較分散，導(dǎo)致農(nóng)村污水集中收集、集中治理得不到實現(xiàn)。許多農(nóng)村日常生活中產(chǎn)生的廚房廢水、洗滌廢水等都是隨地傾倒，這導(dǎo)致環(huán)境受到破壞，使流域水資源污染程度加重。因此，在當(dāng)前背景下應(yīng)在農(nóng)村地區(qū)加快建立污水集中處理站，加快推進(jìn)農(nóng)村污水集中收集與處理，從而減輕農(nóng)村污水污染。

實現(xiàn)農(nóng)村污水的集中收集與處理，首先是要完善農(nóng)村污水管網(wǎng)建設(shè)，要將污水管網(wǎng)修到每一村。其次是加強對農(nóng)村群眾的宣傳教育，引導(dǎo)群眾提高對污水集中收集、集中處理的認(rèn)同度與支持度，保證農(nóng)村生產(chǎn)生活污水能得到集中的專業(yè)化處理。另外要做好農(nóng)村污水處理廠配套管網(wǎng)的雨污分流設(shè)計，即建立兩個獨立的污水收集管道系統(tǒng)，將污水與污水分開收集，這樣既能減輕污水污染問題，又能讓雨水得到充分利用。

2.6 建立與運用河長制管理信息系統(tǒng)

當(dāng)前我國水資源面臨的形勢十分嚴(yán)峻，水資源污染、水資源短缺、水生態(tài)環(huán)境惡化等問題日益突出。針對這些問題，國務(wù)院于2012年1月發(fā)布了《關(guān)于實行最樣水資源管理制度的意見》，從國家層面對實行最嚴(yán)格水資源管理制度進(jìn)行了全面部署和具體安排。地方相關(guān)部門與有關(guān)機構(gòu)可依據(jù)《意見》內(nèi)容，根據(jù)當(dāng)?shù)亓饔蛩Y源環(huán)境污染現(xiàn)狀與治理需求，規(guī)范建立“河長制管理信息系統(tǒng)”。

“河長制管理信息系統(tǒng)”是一個能覆蓋全省的智慧河長監(jiān)控處理系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)，省、市、縣、鎮(zhèn)四級河長可通過PC端與移動端進(jìn)行管理，公眾可通過電話熱線等方式參與治水，流域水資源環(huán)境將得到極大的保護(hù)與改善[7]。

河長制管理信息系統(tǒng)的一張圖功能，集電子地圖和何種要素數(shù)據(jù)于一體，可使管理人員統(tǒng)攬全局，掌握流域河道、水質(zhì)具體情況。建立起系統(tǒng)后，管理人員就能在電子地圖上標(biāo)注各要素，如流域巡查路徑、排污口位置等，借助系統(tǒng)更好地了解流域水資源環(huán)境治理工作情況，及時發(fā)現(xiàn)不足并做出改進(jìn)，使工作質(zhì)量、工作效率都得到提升，見圖2。

圖2 河長制管理系統(tǒng)架構(gòu)圖

系統(tǒng)的測站監(jiān)測功能可動態(tài)監(jiān)測河流斷面實時水位；監(jiān)測河流斷面實時流量；監(jiān)測河流斷面、入流排污口實時水質(zhì)；監(jiān)測監(jiān)控區(qū)域河流河道實時情況；定時或不定時拍攝區(qū)段河道實時畫面。將監(jiān)測到的各項實時數(shù)據(jù)與拍攝到的畫面進(jìn)行上傳上報，使河長能及時拿到第一手河流監(jiān)測數(shù)據(jù)并依據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析決策，提升流域水資源環(huán)境治理的及時性與有效性。

總的來說，河長制管理信息系統(tǒng)能簡化工作人員的工作，幫助工作人員更好地掌握流域水資源環(huán)境治理情況，并做出相應(yīng)的治理規(guī)劃與治理決策。因此，有必要著手建立與推廣運用河長制管理信息系統(tǒng)，借助技術(shù)的優(yōu)勢提高流域水資源治理水平，實現(xiàn)對流域水資源的有效保護(hù)。

3 結(jié)語

綜上所述，水是生命之源，在新時期加強流域水資源環(huán)境保護(hù)與治理具有重要意義。當(dāng)前我國流域水資源環(huán)境治理面臨的形勢十分嚴(yán)峻，多地存在不同程度的水資源開發(fā)利用率過高、水資源污染嚴(yán)重、流域水資源環(huán)境條件復(fù)雜、治理難度大等問題。針對這些問題，進(jìn)行綜合治理建議為：一是相關(guān)部門發(fā)揮好主導(dǎo)與監(jiān)管作用，提高對流域水資源環(huán)境的治理力度。二是立足實際做好流域水資源治理規(guī)劃，以規(guī)劃引領(lǐng)實踐工作。三是運用信息技術(shù)建設(shè)流域水資源環(huán)境智慧監(jiān)測平臺，做好環(huán)境監(jiān)測，為水資源環(huán)境治理提供參考依據(jù)。四是借助現(xiàn)代信息技術(shù)，對水域污染溯源及成因分析，根據(jù)分析結(jié)果不斷調(diào)整治理策略，完善治理方案，提高治理工作的實效性。五是情況處理城市污水與農(nóng)村污水，減少污水排放，禁止污水不達(dá)標(biāo)排放。六是根據(jù)國家有關(guān)意見與要求，建立和運用河長制管理信息系統(tǒng)，有效提升流域水資源環(huán)境的治理水平。