關于建立區域水環境質量監測網絡定期優化機制的思考

孫 麗，唐曉青，韓 雪，劉蘭紅

河北省環境監測中心站，河北 石家莊 050037

水環境質量監測網絡是水環境風險監控體系的重要基礎，是準確獲取監測信息的關鍵因素，是有效管理的基礎［1］。地表水環境質量監測網絡的構建常涉及到毗鄰的省、市、縣，由于點位位置設置得不合理而引發的上下游矛盾或糾紛也時有發生。隨著管理技術的不斷發展和環保理念的不斷深入，社會經濟構成發生了很大變化，考核指標不斷創新，考核范圍不斷擴大，河流本身的水文情況、納污狀況、排污口及功能發生了巨大變化。而當前監控斷面僅作局部調整，較少從流域、區域的角度進行整體優化，由此帶來的一系列問題，影響了對全流域水質的客觀評價，與環境管理需求脫軌［2-3］。因此，亟需建立一種根據國民經濟發展定期優化水環境質量監測點位的機制，以提高水環境預警水平。

以河北省為例，自1996年設置全省省控地表水監控網絡以來［4］，僅根據管理需求在部分河段增設或調整個別斷面，沒有隨著水利設施和河流水情的變化以及管理需求，開展系統的優化調整，不同類別和功能的監控斷面反映出的河流受污染程度、凸顯的主要環境問題各不相同，數據差異令管理部門難于取舍，環境監測對環境管理的技術支撐作用弱化。2014年全省改革了對各市環保目標的考評機制，由原來的省政府考核升格為河北省委考核;在考核的具體指標中，大幅度提高了環境質量和生態效益在考核分值中的權重［5］。考核機制的變化，對監測數據質量提出了更高要求，全面、客觀、公正地評價全省的水環境質量，其前提是地表水監控網絡布局合理、目標明確、設置科學。

1 河北省地表水環境質量監測網絡現狀

海河流域是中國七大流域之一，流域面積約37.8 km2，地跨北京、天津、河北、山東、內蒙、山西、河南、遼寧八省市，具有重要的地理優勢。河北省91%的國土面積位于海河流域，其境內流域面積為18.77 km2，占流域總面積的 59%［6］。其間，大型河流數百條，溝渠閘壩不計其數，水系分布復雜，水庫閘壩縱橫交措，人工調控作用明顯。海河流域水資源嚴重匱乏，水環境承載力低，供需矛盾突出，平原地區河流多處于斷流狀態，曾有人用“有河皆枯，有水皆污。”來形容河北的水環境狀況。因此，水環境改善壓力極大，迫切要求從全省、全流域的尺度全面優化監控網絡，使之代表性更強，覆蓋范圍更廣，從而進一步提升其預警作用，發揮監測數據的支撐作用。

河北省的省級監控網絡始建于1996年，在42條河流布設了148個監測斷面，同時在10座大型水庫以及白洋淀和衡水湖設置了監測斷面。1998年增設了海河流域國家考核斷面和南水北調沿線水質斷面;2008、2010年［7］陸續在60條河流設置了216個生態流域補償監測斷面，在縣一級設置128個河流監控斷面，全省形成了各司其職的地表水省控監測網絡、生態補償監測網絡、重點縣域地表水監測網絡。

截至2014年，全省境內設有地表水河流國控斷面27個，省控斷面134個;湖庫國控斷面5個，省控斷面37個，流域生態補償斷面216個，重點縣域監測斷面195個［8］。其斷面設置演變見圖1。

圖1 河北省地表水河流監測斷面設置演變情況

2 現有監測網絡存在的問題

2.1 覆蓋面嚴重不足

《河北省第一次水利普查公報》［9］顯示，河北省流域面積在1 000 km2以上的河流有49條，流域面積100 km2以上的河流有550條，大型水庫21座，常年水面面積在10 km2及以上湖泊5個，農村的集中飲水工程有4.41萬處，地表水水源地27處，塘壩0.46萬處。而現有的地表水環境質量監測網絡僅對42條河流、15座水庫、衡水湖、白洋淀、8個地表水飲用水源地開展了常規監測。雖然生態補償監測斷面的設置擴大了監測網絡的覆蓋范圍，但是監測因子過少，局部區域斷面布置過于集中，部分點位代表性較差，無法整體反映水質狀況。原來位置偏遠的交界地區，工業的發展使污水排放量增加，對下游造成污染隱患，由于該地區以前未設監控斷面，使之成為監管盲區。在制定全省環境保護規劃時，顯示出現階段水質監測點位不能全面滿足“十二五”的管理需求，不能全面說清全省的水環境質量狀況［10］，不盡滿足日益增加的環境管理需求。2013年1月發生的邯鄲岳城水庫跨界水污染事件發現不及時，就充分暴露出現有監控網絡覆蓋范圍不足的缺陷。

2.2 常年斷流斷面比例高，浪費監測資源

最初的監測斷面設置時間為1990—1995年，距今近20年間，其降水量與分布、河流的水文狀況、水質功能區劃、沿河經濟結構都發生了巨大變化，城鎮化的快速發展與污水處理廠的建設也改變了河流納污的方式與程度，這些因素都影響了河流監控斷面的代表性。許多河流因為沒有來水補給，時斷時續，不能形成真正意義上的河流，所設監測斷面常年處于斷流狀態。如圖2所示，2004—2013年國控省控斷流斷面的比例占到11%～17%，比重較大。這些斷流斷面多位于一個行政轄區內，斷流的斷面無水也要每月監測，浪費了較多的監測資源。

圖2 2004—2013年國控、省控斷流斷面所占比例年際變化

2.3 斷面調整不系統，信息不完整

自1996年完成全省地表水監測斷面設置以來，迄今未再從全流域角度開展監測網絡的優化調整，而主要是根據環境管理工作的要求進行局部調整。為改善子牙河流域水質，配合生態補償工作，在子牙河流域增設了28個生態補償斷面，后來又陸續在全省布設了216個流域生態補償斷面。為了完成國家的流域考核工作，在南水北調沿線增設了監控斷面。這些斷面管理目標、設置要求、監測項目、監測頻次均有所不同，有的有不同要求的斷面相距很近，導致監測斷面雖然數量多了，卻分布不均勻、代表性差，監測任務加重了，但監管死角依然存在:河流監測信息零亂分散甚至相左，既給管理者帶來困惑，也容易造成上下游市縣的矛盾，不利于全流域治理措施的制定和實施。

2.4 斷面設置不規范，信息量少［11-12］

由于監測斷面設立較早，缺乏精確定位的手段，只有相對的地理位置，沒有設置明顯的標志。如圖3所示的青龍河絆馬河斷面，僅設置了臨時性的簡易牌，而滏東排河城后橋斷面只有相對的地理位置，見圖4。當水量、水位發生變化或更換采樣人員時，采樣的位置就會發生變化。

圖3 青龍河絆馬河斷面

圖4 滏東排河城后橋斷面

目前監測斷面缺少河流的地形地貌，如河流基質、水文資料、水體功能、服務人口、河長及斷面間距、沿岸污染源分布狀況等信息，只能提供點位的局部信息，不能形成有效的信息鏈條，在評價河流水質時只能說明采樣點局部的水質狀況，無法分析水質變化的趨勢與原因，數據無法深加工，分析報告顯得蒼白、無力，水質預警作用的發揮更無從談起。

2.5 多重設置與管理，造成資源浪費和信息多樣

目前水環境質量監測斷面的設置比較混亂，水利、流域管理委員會，農業、氣象、南水北調辦公室等各部門均在河流上設置監控斷面。例如水利部門在海河流域設置263個功能區，海河流域水資源保護局劃定了64個功能區，環保部門設置了161個監控斷面等，都是依據本部門的標準和需求設定;上下游省份設置斷面時也未相互溝通，監測斷面位置及周圍環境不同，所得數據差距極大，甚至是超標與達標、斷流與有水的區別。水環境質量監測斷面的重復設置，各自為政，不但重復購置分析設備，技術人員重復勞動，還形成一點多測值，產生部門矛盾甚至地方矛盾，影響政府決策與公信力。

2.6 手工監測與自動監測斷面分設，自動監測作用發揮不充分

受資金限制和管理需求不同，水質自動站在選址時沒有與常規監測結合，監測項目一般僅為COD、氨氮以及常規五參數，對重金屬等特征污染物沒有進行實時監控;海河流域污染重，自動設備損壞快，數據不穩定或缺失。由于沒有與常規監測結合，不能開展經常性的比對和儀器校準，河北省在境內建立了數十座水質自動站，卻因采集的數據不完整、準確度受到質疑而束之高閣。為了提高水質自動站的運行正常率，增加了巡檢人員和頻次，但是效果甚微，造成人力財力的浪費。

3 全流域定期優化監測斷面的重要性

河北省處于全國污染最重的海河流域境內，為了改善水環境質量，提出要盡快消滅劣Ⅴ類水質［13］。當前河北省提速城鎮化建設，不斷完善城鎮的環保基礎設施，生活污水集中處理率不斷提高，污水的排放方式正在由分散的任意性的排放，向集中排放過渡。污水排放方式的變化對本就缺水的河道內的水質產生較大影響;水利部門新近完成的水資源調查，提供了最新、最全面的河流基礎數據，對重新審視現有監測網絡的代表性和覆蓋范圍提供了有利的基礎資料。“十二五”末是編制“十三五”各類環保規劃的準備階段，環保工作將面臨一個新的時間起點。為了在“十三五”期間全面、客觀、有效地反映河北省的水環境變化狀況和趨勢，為環境管理和決策提供科學的技術依據，為全面改善河北水質狀況，有必要從全流域角度優化調整省級地表水監控網絡，并根據社會經濟的發展形成定期優化機制，通過定期優化全流域水環境質量監測網絡，可以實現以下幾個目的:

1)解決監測網絡的代表性和唯一性問題［14］

利用最新的水資源調查和第一次污染源普查資料，對轄區內各類管理要求的地表水監測斷面進行整合優化，增加跨省(市)界、飲用水源地、人群聚集區、農田灌溉用水區的監控斷面數量，減少境內單一行政區劃內河流的監測斷面數量，去掉常年斷流的斷面，提高地表水省控監測網絡的代表性、完整性，擴大覆蓋范圍。

優化后的斷面需完善斷面信息，確定唯一的采樣位置，設立明顯的標識，保證監測數據的可比性和唯一性，提高監測質量。

2)水質自動站點與常規水質監測斷面實現整合

水質自動站點的選擇遵循篩選原則。從常規河流監測斷面中選擇位于跨界、飲用水源地、敏感區域，具有建站基本條件的水質監測斷面建設水質自動監測站，發揮常規監測斷面監測項目齊全、監測資料完整的特點，對水質自動站數據進行比對分析，提高水質自動站數據的準確率、儀器運轉的穩定性，減少維護成本;發揮水質自動站監測頻次高的優勢，及時捕捉異常數據，打擊排污企業的違法行為，提升水質監測的預警能力。

3)解決海河流域特殊河段的采樣難題

由于海河流域水資源供需矛盾突出，多數河流在平原區呈現旱時缺乏徑流、溝塘積水，雨季則污染嚴重的現象［15－16］。針對這種特殊河段的點位設置，目前還未找到有效的方法。在全流域優化過程中，建議將這類斷面另冊建檔，減少監測頻次與項目，規定每年汛期或上游放水期開展監測，及時掌握水質變化的動態，減少監管盲區。

4)有效整合監測信息，提高綜合利用率

對各部門、各地區設立的水質監測斷面進行整合，發揮水利部門擁有豐富的水文監測資料和環保部門擁有水質監測資料的各自優勢，摸清境內河流的環境容量和納污量，使每個監測斷面包含的信息量最大化，明確監測點位與各類污染源的對應關系，研究水質變化規律和趨勢，發現風險控制點和控制區域，提高水環境風險預警能力和水平，有效指導河流調控和污水治理設施的建設重點以及地區經濟結構的布局。

4 結語

綜上所述，水環境質量監測網絡在保持延續性、可比性的前提下，應根據經濟、社會發展和監測技術的進步，整合各方面資源，從全流域的角度進行定期調整優化，使監測網絡保持代表性和科學性，客觀、全面地反映區域水環境質量狀況，為環境管理提供科學依據。

［1］王澤俊，高素蓮，王寵，等．歐洲環境署Eionet-water和歐盟水框架指令的監測點位設計［J］．中國人口資源與環境，2012，22(3):176-179．

［2］劉曉星．以技術創新提升水環境管理與決策水平［N/EB］．中國環境報，(2014-09-19)［2014-10-12］．http://news． cenews． com． cn/html/2014-09/19/content_18221．htm．

［3］中國水利規劃設計院．水資源綜合規劃實施細則［R］．2002．

［4］河北省環境保護局．關于發布河北省地面水省控監測點位認定結果的通知［R］．1996．

［5］周迎久．河北省委接管環保考核大幅提高環境質量和生態效益在考核分值中的權重［EB］．(2014-03-27)［2014-10-12］．http://www．zhb．gov．cn/zhxx/hjyw/201403/t20140327_269731．htm．

［6］王偉，馮海波，臧志雪，等．河北省海河流域污染防治優先控制單元研究［J］．南水北調與水利科學，2011，9(5):59-62．

［7］關于開展“十二五”國家環境質量監測網絡環境空氣、地表水上報點位(斷面)調整工作暨調整方案的通知［EB］．(2010-08-26)［2014-10-15］．http://www．cnemc．cn/publish/totalWebSite/news/news_3481．html．

［8］關于通報2013年8月全省主要河流跨界斷面水質監測結果及扣繳生態補償金情況的函［EB］．(2014-11-04)［2014-11-10］．http://info．hebei．gov．cn/hbszfxxgk/329975/329988/330110/6364736/index.html．

［9］河北省水利廳．河北省第一次水利普查公報［R］．2013．

［10］河北省人民政府．河北省生態環境保護十二五規劃［R］．2012．

［11］潘偉，刁小冬．環境監測點位的信息采集［J］．云南環境科學，2005，24:223．

［12］關于印發《國家地表水、空氣自動監測站和環境監測車標牌(標識)制作規定》的通知［EB］．(2012-02-20)［2014-10-15］．http://www．zhb．gov．cn/gkml/hbb/bgt/201203/t20120302_224189．htm．

［13］周迎久．河北突出整治重污染河流2017年基本消除劣五類水質［EB］．(2014-03-21)［2014-10-15］．http://www．zhb．gov．cn/zhxx/hjyw/201403/t20140321_269454．htm．

［14］王中平，孟西林，霍清廣，等．河南省地表水環境監測斷面優化的原則及其運用［J］．中國環境監測，2003，19(5):15-17．

［15］陳立．海河流域水環境功能區與水功能區整編［R］．2011．

［16］毛劍英，肖建軍，朱建平，等．地表水環境質量定性評價［J］．中國環境監測，2005，21(6):57-58．