流域水資源環(huán)境綜合治理措施的思考

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重，如何優(yōu)化水資源的開發(fā)與利用，做好水資源保護是我國當前必須要考慮與解決的問題[1]。

我國社會經(jīng)濟快速增長，工業(yè)化與城鎮(zhèn)化快速推進，社會的水資源需求量進一步增加，水資源的供需矛盾已經(jīng)成為限制社會經(jīng)濟與民眾生活質(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 水資源污染嚴重

隨著社會工業(yè)化與城鎮(zhèn)化的快速推進，廢水、污水產(chǎn)量大量增加，水資源的污染問題也日益嚴重。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)致水資源受到嚴重污染的原因較多，如工業(yè)廢水的不達標排放、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)集中處理進入河流流域，也會引起嚴重的污染問題，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、保護植被等一系列措施對水源地進行保護，防止水源地受到嚴重污染與破壞[4]。

2.2 加大水質(zhì)保護力度，減少水質(zhì)污染

針對水質(zhì)污染嚴重問題，可從以下方面著手治理與防護：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)要加大力度進行治理與防護，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，嚴禁任何性質(zhì)的污水排進水源地，所有排放的污水廢水都需經(jīng)過專業(yè)處理與檢測，只有檢測確定達到排放標準后，才能從國家或當?shù)匾?guī)劃的地點與路線進行排放。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)進行改進優(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)處理并確保達到排放標準后再行排放，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)污水進行回收利用，從而減輕工業(yè)污水污染，保護環(huán)境安全。企業(yè)要提升環(huán)保意識，引進、應(yīng)用一些先進的環(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)進一步加大資金的投入，在配置方面引進先進污水處理設(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)

當前我國水資源面臨的形勢十分嚴峻，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格水資源管理制度進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?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，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。

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)境保護與治理具有重要意義。當前我國流域水資源環(huán)境治理面臨的形勢十分嚴峻，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，禁止污水不達標排放。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。