南水北調(diào)水源地生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系建設(shè)

□武洪濤 □郭佳偉 □董亞麗 □鄭朋濤

（河南省科學(xué)院地理研究所）

南水北調(diào)水源地生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系建設(shè)

□武洪濤 □郭佳偉 □董亞麗 □鄭朋濤

（河南省科學(xué)院地理研究所）

隨著南水北調(diào)中線一期工程的正式通水，如何對(duì)水源地的水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)成了下一步工作的重點(diǎn)。文章在對(duì)河南省南水北調(diào)水源地保護(hù)現(xiàn)狀全面調(diào)查的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析了水源地生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系存在的問題，并提出了完善水源地生態(tài)環(huán)境監(jiān)管制度、嚴(yán)守水源地生態(tài)紅線、建立水源地生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系、建立水源地水質(zhì)健康綜合評(píng)估體系與信息檔案系統(tǒng)等對(duì)策和建議。

南水北調(diào)；生態(tài)環(huán)境；監(jiān)測(cè)體系

0 引言

南水北調(diào)工程是實(shí)現(xiàn)我國水資源優(yōu)化配置、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展、保障和改善民生的重大戰(zhàn)略性基礎(chǔ)設(shè)施，其水源地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況影響著南水北調(diào)工程的供水安全。河南省境內(nèi)庫區(qū)水面面積約506 km2，占庫區(qū)水面總面積的48.20%，水源地共涉及河南省南陽、洛陽、三門峽3個(gè)省轄市的淅川、西峽、內(nèi)鄉(xiāng)、欒川、盧氏5個(gè)縣和1個(gè)省直管縣鄧州市，境內(nèi)流域總面積為7 816 km2，是南水北調(diào)中線水源地重要組成部分之一。南水北調(diào)水源地被確定為國家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)，對(duì)于保障國家生態(tài)安全、保證調(diào)水水質(zhì)意義重大。

2014年12月12日，南水北調(diào)中線一期工程正式通水，如何確?！耙汇逅览m(xù)北上”，新的問題亟需解決。加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境建設(shè)是水質(zhì)安全的根本保障，而生態(tài)建設(shè)、涵養(yǎng)水源需要大量、長期的投入。有效評(píng)估生態(tài)環(huán)境工程的保護(hù)效果、有針對(duì)性的建立長效保護(hù)機(jī)制、進(jìn)一步優(yōu)化水源地生態(tài)工程空間布局，是下一步的重點(diǎn)工作。這些問題都迫切需要建立南水北調(diào)工程水源地生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系，全面了解中線工程水源地的地理空間環(huán)境變化，為現(xiàn)有規(guī)劃實(shí)施效果評(píng)估，為未來水源地生態(tài)布局優(yōu)化提供地理空間決策依據(jù)。

1 南水北調(diào)水源地保護(hù)現(xiàn)狀

近年來，河南省委、省政府及相關(guān)主管部門根據(jù)河南省內(nèi)水源地的自然條件、水土流失特點(diǎn)，以生態(tài)治理為主，因地制宜推進(jìn)小流域治理，積極開展?jié)竦鼗謴?fù)與綜合整治，對(duì)污染進(jìn)行攔截、吸納和凈化，不斷加強(qiáng)礦山生態(tài)保護(hù)與恢復(fù)治理，加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)水土保持工作，深入實(shí)施農(nóng)業(yè)面源污染防治，持續(xù)加大對(duì)生態(tài)脆弱地區(qū)的投入，逐步恢復(fù)水源地的生態(tài)功能。

經(jīng)過不懈的努力，水源地荒山、荒坡及坡耕地得到有效治理，截至2014年底，水源地累計(jì)治理水土流失面積2 412 km2，增加植被面積5.50萬hm2，森林覆蓋率由44%提高到76%，年可減少土壤流失量471.70萬t；增加水源涵蓄能力4 390.30萬m3，年可減少面源污染量6.80萬t。

同時(shí)，水源地內(nèi)重工業(yè)的比重比2010年末下降15%以上，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)比重達(dá)到15%以上，通過努力踐行“經(jīng)濟(jì)生態(tài)化、生態(tài)經(jīng)濟(jì)化”發(fā)展理念，堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)建設(shè)與生態(tài)建設(shè)并重。農(nóng)業(yè)上形成了“果、藥、菌”三大特色農(nóng)業(yè)，工業(yè)上推行清潔生產(chǎn)，關(guān)停搬遷治污不達(dá)標(biāo)企業(yè)，服務(wù)業(yè)上重點(diǎn)突出旅游業(yè)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化。

水源地水庫及各支流水質(zhì)明顯改善，水庫及上游共有水質(zhì)斷面12個(gè)，其中渠首陶岔1個(gè)，支流11個(gè)。2014年，包括渠首陶岔斷面在內(nèi)的10個(gè)斷面水質(zhì)達(dá)標(biāo)率均為100%，丁河封灣和楊河2個(gè)斷面達(dá)標(biāo)率為91.70%，在國家組織的兩次規(guī)劃實(shí)施情況考核中，河南都排名第一。

2 水源地生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系存在問題

2.1 水源地生態(tài)工程的效果評(píng)估體系沒有建立

南水北調(diào)中線工程成敗在水質(zhì)，優(yōu)質(zhì)、清潔的長江水能否輸送到沿線及京津，決定著工程本身的成敗，也關(guān)系到我國廣大北方地區(qū)的生態(tài)安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的長遠(yuǎn)發(fā)展。河南省是南水北調(diào)中線工程的水源地和渠首所在地，做好水源地水質(zhì)保護(hù)工作，確保清水長流，是一項(xiàng)必須不打折扣、認(rèn)真完成的艱巨任務(wù)。

2014年底，河南省就南水北調(diào)中線水源地的生態(tài)工程建設(shè)狀況發(fā)布了調(diào)查報(bào)告，主要包括水源地的退耕還林、荒坡治理、濕地恢復(fù)重建、水土流失治理、面源污染整治等小流域治理的進(jìn)展情況，但是在水源地生態(tài)工程效果評(píng)估體系方面，調(diào)查中并沒有涉及。退耕、天然林保護(hù)、治沙、濕地保護(hù)、陡坡綠化等生態(tài)工程效果評(píng)估體系亟待建立。

水源地生態(tài)環(huán)境工程效果評(píng)估，是深化工程管理，實(shí)現(xiàn)管理精細(xì)化、科學(xué)化的需要；是調(diào)整、完善工程政策，建立工程實(shí)施反饋機(jī)制、修正機(jī)制的需要。涵蓋退耕、天然林保護(hù)、治沙、濕地保護(hù)、陡坡綠化等所有生態(tài)工程效果評(píng)估體系亟待建立，并在水源地保護(hù)的實(shí)際工作中不斷完善。

2.2 監(jiān)控能力還不能完全滿足水源地保護(hù)需要

為了加強(qiáng)水源地上游生態(tài)環(huán)境保護(hù)，河南省成立了專門的水資源保護(hù)機(jī)構(gòu)，流域機(jī)構(gòu)，環(huán)境保護(hù)行政主管部門、地方水行政主管部門等對(duì)水源地進(jìn)行保護(hù)和管理。然而，有限的監(jiān)督手段使得水源地保護(hù)管理工作難以到位。資源分散、多頭監(jiān)測(cè)、條塊分割等問題依然存在于水環(huán)境監(jiān)測(cè)中。目前，監(jiān)測(cè)站點(diǎn)既有流域機(jī)構(gòu)設(shè)置的，又有地方設(shè)置的。地方的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)主要是控制入庫支流的水質(zhì)，流域機(jī)構(gòu)的站點(diǎn)則側(cè)重于主要支流、入庫干流和庫區(qū)主要斷面的水質(zhì)監(jiān)測(cè)，兩者在一定程度上具有較好的互補(bǔ)性，但信息交流和共享機(jī)制未能真正建立，管理難以進(jìn)行。

傳統(tǒng)的基于地面布點(diǎn)采樣的人工分析測(cè)量方法仍是水質(zhì)監(jiān)測(cè)的主要方式，水源地保護(hù)需求和遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)控之間不匹配，監(jiān)測(cè)范圍、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、監(jiān)測(cè)頻次等時(shí)空上的連續(xù)性不強(qiáng)，且人力成本和分析費(fèi)用昂貴，特別是現(xiàn)有環(huán)境監(jiān)測(cè)站點(diǎn)主要分布在城市、重點(diǎn)流域，對(duì)于突發(fā)性的環(huán)境事件難以全面、及時(shí)和準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)預(yù)警。水源地保護(hù)與管理新的要求與以上的種種矛盾迫切需要構(gòu)建“天—地一體化”的先進(jìn)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系。

2.3 水源地水質(zhì)信息公開管理體系需要完善

南水北調(diào)工程從提出開始，民眾就水質(zhì)問題的爭論就沒有停止過，在工程建設(shè)前的治理工作，建設(shè)過程中的保護(hù)工作，通水成功后的維護(hù)工作實(shí)現(xiàn)了“確保一池清水入庫，一泓清水北上”的目標(biāo)，但是水源地生態(tài)治理工程是一件緩慢而長期的工程，運(yùn)行過程中可能存在的突發(fā)污染事件、水源地生態(tài)保護(hù)與破壞反復(fù)等問題。而伴隨工程施工以來引起廣泛爭議的水源地隱患、水土流失問題與渠道輸水問題等，也一直是民眾關(guān)心的焦點(diǎn)，不同程度在網(wǎng)絡(luò)上引起了大范圍的熱議，雖然專家學(xué)者們就問題做了詳盡解答，但還是暴露了南水北調(diào)中線工程水質(zhì)管理與民眾間尚存在生態(tài)工程效果展示等信息不對(duì)稱問題。民眾希望人人都能喝上干凈的水，更希望自己能清楚明白自己喝的是干凈的水。

目前，水質(zhì)監(jiān)測(cè)公報(bào)不定時(shí)的在網(wǎng)上公布，供大家查閱，但是單純的數(shù)據(jù)表達(dá)形式和專業(yè)的術(shù)語描述，讓民眾不能明白水質(zhì)到底是好是壞，同時(shí)時(shí)效性較差，這就迫切需要一套能夠使水質(zhì)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)自動(dòng)化且后臺(tái)數(shù)據(jù)圖像化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系，讓民眾能夠清楚明了，也只有讓民眾了解生態(tài)工程建設(shè)與水質(zhì)動(dòng)態(tài)之間的密切關(guān)系，才能調(diào)動(dòng)民眾積極參與到水源地水質(zhì)保護(hù)工作中來。

3 加強(qiáng)水源地生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系建設(shè)的建議

3.1 完善水源地生態(tài)環(huán)境監(jiān)管制度

水源地的生態(tài)系統(tǒng)由河流與周圍的動(dòng)物、植物及微生物組成。河流是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)脈，河流整治不單單是如何處理河道里的水體，更主要的是考慮整個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)問題，制定全局規(guī)劃方案。在小流域范圍內(nèi)建立環(huán)境保護(hù)管理制度，嚴(yán)格監(jiān)管所有污染物的排放。實(shí)行企事業(yè)單位污染物排放總量控制制度，通過對(duì)主要污染物的監(jiān)測(cè)，及時(shí)調(diào)整其指標(biāo)種類。完善污染物排放許可證制度，從源頭杜絕一切無證排污、超總量排污和超標(biāo)準(zhǔn)排污情況發(fā)生。對(duì)嚴(yán)重污染環(huán)境的工藝、設(shè)備和產(chǎn)品實(shí)行淘汰制度。對(duì)違法排放污染物、造成或可能造成嚴(yán)重污染的相關(guān)企事業(yè)單位，依法查封扣押排放污染物的設(shè)施設(shè)備。建立生態(tài)保護(hù)修復(fù)和污染防治區(qū)域聯(lián)動(dòng)機(jī)制，健全環(huán)境信息公開、清潔生產(chǎn)審核、環(huán)境影響評(píng)價(jià)等制度。

3.2 嚴(yán)守水源地生態(tài)紅線

由于水源地河流差異較大、小流域眾多，洪澇災(zāi)害程度不同，各個(gè)地區(qū)需結(jié)合已有的相關(guān)規(guī)劃和當(dāng)?shù)睾恿髦卫淼膶?shí)際情況，合理設(shè)定水源地內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量底線、總體資源消耗上限、生態(tài)保護(hù)紅線，對(duì)土地、水等戰(zhàn)略性資源的消耗實(shí)行有力管控。在水方面，要把握控制好水功能區(qū)納污、用水效率、水資源開發(fā)利用三條紅線；在土地方面，劃定永久基本農(nóng)田，落實(shí)耕地占補(bǔ)平衡，嚴(yán)格控制新增建設(shè)用地占用耕地規(guī)模，確保耕地?cái)?shù)量不下降、質(zhì)量不降低。把好環(huán)境質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)守底線，始終把“只能更好、不能變壞”作為環(huán)保責(zé)任紅線，來保護(hù)大氣、土壤、水等環(huán)境的質(zhì)量。確定相應(yīng)的污染物排放總量限值和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防控措施。因地制宜，根據(jù)各個(gè)不同小流域的情況，劃定與其相適應(yīng)的生態(tài)紅線，確保流域內(nèi)生態(tài)性質(zhì)不改變、生態(tài)面積不減少、生態(tài)功能不降低；合理劃定濕地、草原、森林等小流域生態(tài)紅線，使生態(tài)系統(tǒng)的退化得到有效控制。積極探索建立監(jiān)測(cè)預(yù)警機(jī)制，對(duì)資源消耗和環(huán)境容量接近或超過承載能力的區(qū)域，及時(shí)采取針對(duì)有效的強(qiáng)制性保護(hù)措施。

小流域治理是一個(gè)龐大的工程，河南省的財(cái)力也不能夠像治理大江大河那樣的標(biāo)準(zhǔn)治理，從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)這方面出發(fā)來考慮治理問題也不是那么合理。因此，可以根據(jù)小流域的特點(diǎn)以及經(jīng)濟(jì)狀況，因地制宜，采取不同的措施來治理小流域，完善防護(hù)體系。

3.3 建立水源地生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系

結(jié)合現(xiàn)代科技，以遙感技術(shù)（RS）為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，以應(yīng)用監(jiān)測(cè)評(píng)估模型為核心，以地理信息系統(tǒng)（GIS），全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)為輔助手段，遵循規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、空間化原則，對(duì)水源地進(jìn)行空間和時(shí)間尺度上的多指標(biāo)監(jiān)測(cè)，開展水土流失、植被變化、面源污染等生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)估工作，建立水文、水質(zhì)、水生態(tài)指標(biāo)等信息的數(shù)據(jù)庫，提供靈活的人機(jī)交互界面和可視化表達(dá)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理，及時(shí)更新，全面快速高效地掌握水源地的信息。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)是研究水源地系統(tǒng)內(nèi)部或系統(tǒng)與外部環(huán)境之間物質(zhì)、能量和信息的遷移、轉(zhuǎn)化、交換的主要手段。

水源地的生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)多層次、多元和具有空間和時(shí)間尺度的開放性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。遙感技術(shù)的快速處理能力，多維、多波段、多平臺(tái)、多時(shí)相的數(shù)據(jù)獲取能力以及多學(xué)科的綜合和系統(tǒng)分析、多數(shù)據(jù)源信息復(fù)合等特點(diǎn)，為動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)提供了現(xiàn)代化技術(shù)保證，并為水源地生態(tài)環(huán)境的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)創(chuàng)造了條件。不受地形因素的限制進(jìn)行大面積的同步觀測(cè)水源地的生態(tài)環(huán)境狀況，在短時(shí)間內(nèi)對(duì)同一地區(qū)進(jìn)行重復(fù)觀測(cè)，以獲得一個(gè)重訪周期內(nèi)的事物動(dòng)態(tài)變化的數(shù)據(jù)，為水源地的生態(tài)環(huán)境調(diào)查和監(jiān)測(cè)提供時(shí)間和空間上連續(xù)覆蓋的信息源，大大提高觀測(cè)的時(shí)效性，縮短生態(tài)環(huán)境資源的調(diào)查周期，提高生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)估的工作效率。

3.4 建立水源地水質(zhì)健康綜合評(píng)估體系與信息檔案系統(tǒng)

水源地治理工程實(shí)施情況的全面掌握，工程建設(shè)成效和質(zhì)量的保證等工作，都需要投入大量的人力、物力和財(cái)力。遙感技術(shù)具有客觀、高效、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，它能準(zhǔn)確反映地表植被的形狀和面積信息。地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，提高了獲取區(qū)域土地的坡向、坡度、高程、坡耕地面積及其分布數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性。把RS和GIS技術(shù)應(yīng)用于水源地生態(tài)工程驗(yàn)收和監(jiān)測(cè)工作中，可以在很大程度上節(jié)省人力、物力和時(shí)間，并且能及時(shí)、全面、準(zhǔn)確地掌握工程的質(zhì)量，為水源地治理工程的管理和決策提供科學(xué)數(shù)據(jù)。

建立水源地信息檔案系統(tǒng)，積累資料，形成較為系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)庫。通過水源地環(huán)境健康狀況評(píng)價(jià)來獲取任一時(shí)段內(nèi)水源地的健康水平和整體狀況，通過水源地健康的各個(gè)分指標(biāo)（包括生物指標(biāo)、河岸帶狀況、水質(zhì)參數(shù)等）來反映水源地的健康情況，從而剖析水源地保護(hù)過程中存在的問題，為水源地的保護(hù)管理決策提供科學(xué)有效的依據(jù)。

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：A

：1673-8853（2017）02-0024-02

2016-11-9

編輯：劉 青

武洪濤（1972-），男，副研究員，主要從事地理信息系統(tǒng)應(yīng)用和環(huán)境監(jiān)測(cè)研究工作。