地表水環(huán)境新監(jiān)測體系的建立趨勢探討與建議

邱國良 陳泓霖 付柳淑 李 恒

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

我國的水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測開始于1973年，“十一五”之前都是由屬地監(jiān)測站采用手工采樣、實(shí)驗(yàn)室樣品分析這種手工監(jiān)測方式；“十一五”末開始建設(shè)了少量水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站，“十二五”及“十三五”時(shí)期建設(shè)了大量的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站。2016年3月，原環(huán)保部下發(fā)了《跨界（省界、市界）水體水質(zhì)聯(lián)合監(jiān)測實(shí)施方案》（環(huán)辦監(jiān)測〔2016〕28號(hào)），跨省界、市界斷面進(jìn)行過一年半時(shí)間的聯(lián)合監(jiān)測，由上下游或左右岸屬地監(jiān)測站開展手工聯(lián)合監(jiān)測，至國控?cái)嗝妗安蓽y分離”實(shí)施后停止聯(lián)合監(jiān)測。2017年8月正式實(shí)施國家地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測事權(quán)上收，國家地表水環(huán)境質(zhì)量從2017年10月起實(shí)施“采測分離”，由第三方機(jī)構(gòu)采樣、地方監(jiān)測站進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室樣品分析。七十年代至“十三五”末期，地表水環(huán)境監(jiān)測體系由屬地手工監(jiān)測轉(zhuǎn)為以手工監(jiān)測為主、自動(dòng)監(jiān)測為輔；2020年開始逐步轉(zhuǎn)向以自動(dòng)監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔這種顛覆性的新監(jiān)測體系。本文結(jié)合前期文件、新的文件、其他研究等材料，分析探討了建立以自動(dòng)監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔這種新監(jiān)測體系的趨勢，并提出了相應(yīng)的建議。

1.以自動(dòng)監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔這種新監(jiān)測體系的建立趨勢分析

1.1 部領(lǐng)導(dǎo)講話精神及前期一些文件的精神

2017年8月31日，在環(huán)境保護(hù)部召開的國家地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測事權(quán)上收工作視頻會(huì)議上，翟青副部長發(fā)表講話時(shí)指出需主要完成三方面的任務(wù)：一是全面推行采測分離模式，所謂采測分離，就是將考核斷面水質(zhì)采樣和分析測試工作交由不同單位承擔(dān)，改變現(xiàn)行屬地監(jiān)測模式，從機(jī)制上與利益相關(guān)方脫鉤；二是加快推進(jìn)水質(zhì)自動(dòng)站建設(shè)，逐步建立以自動(dòng)監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔的監(jiān)測模式，提升環(huán)境監(jiān)測能力和自動(dòng)預(yù)警水平；三是實(shí)行數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)共享，采測分離數(shù)據(jù)由承擔(dān)檢測分析任務(wù)的實(shí)驗(yàn)室直傳中國環(huán)境監(jiān)測總站，監(jiān)測總站與各級(jí)環(huán)保部門實(shí)行數(shù)據(jù)共享，水質(zhì)自動(dòng)站數(shù)據(jù)也將統(tǒng)一聯(lián)網(wǎng)并共享[1]。

2017年12月28日發(fā)布的《地表水自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ915-2017），2018年4月實(shí)施。2018年2月，在“環(huán)保部環(huán)境監(jiān)測司負(fù)責(zé)人就《地表水自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（試行）》國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)問題答記者問”中[2]，有2次提到“以自動(dòng)監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔的地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測體系”。對于“為什么要制定《技術(shù)規(guī)范》”的提問，回答中答道“為進(jìn)一步完善水環(huán)境質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，及時(shí)掌握全國地表水水環(huán)境質(zhì)量動(dòng)態(tài)，我國將逐步建立以自動(dòng)監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔的監(jiān)測模式，因此需制定地表水自動(dòng)監(jiān)測相關(guān)的技術(shù)規(guī)范”。對于“發(fā)布《技術(shù)規(guī)范》有何意義”的提問，回答為“《技術(shù)規(guī)范》在水站自動(dòng)運(yùn)行及運(yùn)行維護(hù)等方面提出了更加完善的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制措施，為建立健全以自動(dòng)監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔的地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測體系提供了技術(shù)支撐，使地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測工作有據(jù)可依，可進(jìn)一步提高地表水環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量，提升我國水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)和預(yù)警監(jiān)測能力，滿足環(huán)境監(jiān)測體制改革的需要?！?/p>

2018年9月21日，生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步做好國家地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站運(yùn)維交接和比對測試工作的通知》（環(huán)辦監(jiān)測函〔2018〕1041號(hào)）[3]，文件中第四點(diǎn)要求“全面開展比對測試工作”，明文提出了加快建立以自動(dòng)監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔的地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測體系，確保國家地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、評價(jià)與考核由地表水手工監(jiān)測體系向自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)體系平穩(wěn)過渡，制定了第二輪《水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測與手工監(jiān)測比對測試方案》；第二輪比對測試方案分兩個(gè)階段進(jìn)行，第一階段為2018年10月至12月，第二階段為2019年1月至12月。經(jīng)過一年多的比對測試，可能為建立自動(dòng)監(jiān)測為主的地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測體系提供了實(shí)驗(yàn)論證支撐。

1.2 2019～2020年新文件要求

2019年10月9日，生態(tài)環(huán)境部下發(fā)了《關(guān)于印發(fā)〈生態(tài)環(huán)境監(jiān)測規(guī)劃綱要（2020-2035年）〉的通知》（環(huán)監(jiān)測〔2019〕86號(hào)）[4]。監(jiān)測規(guī)劃綱要的第三大點(diǎn)主要任務(wù)下的地表水環(huán)境監(jiān)測中提到“深化自動(dòng)監(jiān)測與手工監(jiān)測相融合的監(jiān)測體系。研究建立以自動(dòng)監(jiān)測為主的地表水監(jiān)測評價(jià)、考核與排名辦法，與手工監(jiān)測評價(jià)結(jié)果平穩(wěn)銜接。根據(jù)水環(huán)境管理需要，進(jìn)一步拓展自動(dòng)監(jiān)測指標(biāo)和覆蓋范圍，國家層面逐步建立國控?cái)嗝?+N自動(dòng)監(jiān)測能力（9，即水溫、濁度、電導(dǎo)率、pH、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷、總氮；N，即化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、陰陽離子、重金屬、有機(jī)物、水生態(tài)綜合毒性等特征指標(biāo)）；地方層面，逐步實(shí)現(xiàn)城市集中式飲用水水源地水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測能力全覆蓋，新三湖（白洋淀、洱海、丹江口）、老三湖（太湖、巢湖、滇池）和三峽水庫實(shí)現(xiàn)水華自動(dòng)監(jiān)測與預(yù)警。開展持久性有機(jī)污染物、抗生素和內(nèi)分泌干擾物等新型污染物、水源涵養(yǎng)地、背景斷面、質(zhì)控比對等手工監(jiān)測，對自動(dòng)監(jiān)測形成有益補(bǔ)充?！?/p>

2019年12月28日，中國環(huán)境監(jiān)測總站下發(fā)了《關(guān)于2020年1月國家地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)送的通知》（總站水字〔2019〕646號(hào)），在監(jiān)測頻次中提出“十三五”國家考核斷面已建設(shè)水質(zhì)自動(dòng)站、且穩(wěn)定運(yùn)行的斷面，按季監(jiān)測，每季的2、5、8、11月開展采測分離手工監(jiān)測；對于水質(zhì)不穩(wěn)定的，動(dòng)態(tài)開展加密手工監(jiān)測[5]。

為充分發(fā)揮國家地表水自動(dòng)監(jiān)測站的作用，建立地表水手工、自動(dòng)監(jiān)測結(jié)果相結(jié)合的水質(zhì)監(jiān)測評價(jià)體系，客觀反映全國地表水環(huán)境質(zhì)量狀況，生態(tài)環(huán)境部組織制定了《地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)技術(shù)規(guī)定（試行）》，于2020年2月27日下發(fā)了《關(guān)于印發(fā)〈地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)技術(shù)規(guī)定（試行）〉的通知》（環(huán)辦監(jiān)測函〔2020〕82號(hào)）[6]。該技術(shù)規(guī)定主要提出了地表水（海水除外）監(jiān)測數(shù)據(jù)用于環(huán)境質(zhì)量評價(jià)時(shí)，在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、整合、補(bǔ)遺和修約等方面的技術(shù)規(guī)則；主要適用于國家地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與應(yīng)用，地方可參照執(zhí)行。該技術(shù)規(guī)定明確在評價(jià)地表水水質(zhì)時(shí)，有5項(xiàng)指標(biāo)（pH值、高錳酸鹽指數(shù)、溶解氧、總磷和氨氮）優(yōu)先采用自動(dòng)月代表值；在評價(jià)營養(yǎng)狀態(tài)時(shí)，有3項(xiàng)指標(biāo)（高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮）優(yōu)先采用自動(dòng)月代表值，若當(dāng)月無自動(dòng)月代表值時(shí)采用手工月代表值。該技術(shù)規(guī)定的發(fā)布，從實(shí)際行動(dòng)上表明新的監(jiān)測體系得到了真正的部分實(shí)施，以自動(dòng)監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔的地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測體系將會(huì)逐步建立。

1.3 其他研究者的論述

2017年12月，嵇曉燕等在《基于事權(quán)上收的國家網(wǎng)流域水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)體系構(gòu)建》一文中，提到了監(jiān)測事權(quán)上收對流域水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測工作提出的新要求，亟需建立健全以自動(dòng)監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔的國家網(wǎng)流域水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)體系，更有效地引領(lǐng)和推動(dòng)業(yè)務(wù)發(fā)展；以保障水環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的“真、準(zhǔn)、全”，滿足水環(huán)境管理的工作要求[7]。

2019年12月，中國環(huán)境監(jiān)測總站站長陳善榮等在《科學(xué)謀劃“十四五”國家生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)》一文中，提到了按照“應(yīng)建盡建”的原則，逐步建立國控?cái)嗝妗?+N”（常規(guī)9參數(shù)+重金屬、有機(jī)物、生物綜合毒性等特征指標(biāo)）自動(dòng)監(jiān)測能力；研究建立并實(shí)施以自動(dòng)監(jiān)測為主的地表水監(jiān)測評價(jià)與排名辦法，與手工監(jiān)測評價(jià)結(jié)果和新地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)雙向銜接[8]。

王惠祥開展了手工監(jiān)測與自動(dòng)監(jiān)測比對分析，得出了高錳酸鹽指數(shù)、氨氮和總磷比對監(jiān)測結(jié)果一致程度較高，自動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)能滿足管理部門對水環(huán)境質(zhì)量預(yù)警和水環(huán)境目標(biāo)考核的要求，為建立自動(dòng)監(jiān)測為主的地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測體系提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)[9]。

筆者也進(jìn)行過手工監(jiān)測與水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站的監(jiān)測數(shù)據(jù)比較分析研究，得出水溫、pH值、電導(dǎo)率、溶解氧、總磷、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)等指標(biāo)手工監(jiān)測數(shù)據(jù)與水質(zhì)自動(dòng)站監(jiān)測數(shù)據(jù)可比性、一致性較好，砷、鉛、鎘等指標(biāo)兩種監(jiān)測方式的差異性較大[10]。筆者還從地表水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)結(jié)果對比兩種監(jiān)測方式的評價(jià)結(jié)果差異，得出水質(zhì)自動(dòng)站5項(xiàng)指標(biāo)評價(jià)出的水質(zhì)類別與手工監(jiān)測5項(xiàng)指標(biāo)或手工監(jiān)測21項(xiàng)指標(biāo)評價(jià)結(jié)果基本一致[11]。為逐步建立以自動(dòng)監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔的監(jiān)測體系提供了實(shí)驗(yàn)論證基礎(chǔ)。

2.對新監(jiān)測體系的建議

需建立安全的運(yùn)行管理平臺(tái)及強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理中心，以滿足自動(dòng)監(jiān)測和手工監(jiān)測相結(jié)合的運(yùn)行管理，保障大量監(jiān)測數(shù)據(jù)的存貯和應(yīng)用。以后形成以自動(dòng)監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔的體系，水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測每4小時(shí)一次，手工監(jiān)測每月一次，會(huì)有海量的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)。需滿足水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測、手工監(jiān)測全程序質(zhì)量控制的要求，以及滿足大量的自動(dòng)和手工監(jiān)測數(shù)據(jù)采集、上傳、審核、融合、存儲(chǔ)、評價(jià)、預(yù)警發(fā)布和共享等的應(yīng)用要求[7]。

需逐步出臺(tái)一系列相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范，包含監(jiān)測管理、監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)布設(shè)、監(jiān)測分析方法和監(jiān)測數(shù)據(jù)評價(jià)應(yīng)用等四個(gè)方面。需要統(tǒng)一的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站建設(shè)技術(shù)規(guī)范、水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測自動(dòng)分析技術(shù)規(guī)范、水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室分析技術(shù)規(guī)范等技術(shù)體系支撐。需要相適應(yīng)的水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)管理技術(shù)規(guī)范、水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)技術(shù)規(guī)范、水環(huán)境質(zhì)量報(bào)告編制技術(shù)規(guī)范等[7]。

要建立以自動(dòng)監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔的監(jiān)測體系，需加強(qiáng)監(jiān)測科研和技術(shù)的研發(fā)。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測目前只有少數(shù)指標(biāo)的分析儀器與分析方法是成熟的、適合地表水低濃度物質(zhì)的監(jiān)測，以后要形成監(jiān)測指標(biāo)齊全、滿足地表水低濃度監(jiān)測需求、且運(yùn)行穩(wěn)定的自動(dòng)監(jiān)測儀器設(shè)備。需加快研究制定一系列相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，以滿足新監(jiān)測技術(shù)體系的需求。

需加強(qiáng)地方監(jiān)測站及第三方機(jī)構(gòu)的能力建設(shè)。目前實(shí)施的采測分離手工監(jiān)測模式，需要第三方機(jī)構(gòu)采樣，地方監(jiān)測站需按照統(tǒng)一的方法標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行水樣的實(shí)驗(yàn)室分析，需加快落后地方監(jiān)測站的能力建設(shè)，以全面整合提升環(huán)境監(jiān)測能力和水平[7]。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站運(yùn)維管理都是交第三方運(yùn)維機(jī)構(gòu)，需要加快培養(yǎng)第三方機(jī)構(gòu)的能力與經(jīng)驗(yàn)。以后待第三方機(jī)構(gòu)的能力與經(jīng)驗(yàn)成熟后，手工輔助監(jiān)測也可能交給第三方機(jī)構(gòu)，采樣及分析均由第三方機(jī)構(gòu)擔(dān)當(dāng)。

加強(qiáng)人才培養(yǎng)和隊(duì)伍建設(shè)。以自動(dòng)監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔新的監(jiān)測體系，需要第三方機(jī)構(gòu)、環(huán)保部門所屬監(jiān)測機(jī)構(gòu)共同完成，需結(jié)合科研發(fā)展和業(yè)務(wù)工作，利用各方資源，培養(yǎng)監(jiān)測專家和技術(shù)骨干，打造出技術(shù)精通、業(yè)務(wù)熟練的水環(huán)境監(jiān)測人員隊(duì)伍。