環境檢測中地表水監測的現狀與發展探索

魏吉龍

臨沂市生態環境局莒南縣分局

1 引言

我國作為一個干旱缺水較為嚴重的國家，所分布地表水資源的人均量遠低于世界平均標準，部分地表水資源長時間受到生活廢水、工業廢水以及農業面源污染物地面徑流的持續污染影響。雖然政府針對這一問題積極開展地表水監測工作，并取得諸多顯著成果，但受到技術、管理、監測標準等多方面因素的影響干擾，地表水監測結果的真實性、準確性與時效性有所不足，監測水平尚存一定的優化空間。因此需要及早提升我國地表水監測工作質量，明確未來發展趨勢。

2 地表水監測工作開展現狀

2.1 監測技術不足

雖然近年來我國逐年加大了對地表水監測技術的研發力度與應用力度，不但積累到較為充足的技術應用經驗，且各項新型地表水監測分支技術也在不斷問世。但與西方發達國家橫向比較而言，我國現行地表水監測技術總體體系尚不完善，仍舊以化學手段與理化監測技術為主，各項新型地表水監測技術、非傳統性監測技術的研發與應用力度有待進一步提升。此外，在當前我國地表水監測工作開展過程中，也普遍存在所應用各項地表水監測技術的自動化程度、信息化不足問題，仍舊需要相關部門與機構配置大量專業人才，以開展地表水采樣、化驗等基礎性、高重復性監測工作，不但地表水監測結果的真實性、準確性有所不足（受人為因素的強烈影響），還導致地表水監測工作效率較低。

2.2 監測儀器設備配置不全、型號老舊

目前來看，我國對生態環境治理與檢測問題的重視程度在逐年提升，各類監測儀器設備的更新換代頻率加快，且各類儀器的職能分工呈現出不斷細化的發展趨勢。而在這一時代背景下，固然隨著地表水監測儀器設備的更新換代從而推動地表水監測質量及效率的優化提升，但與此同時也加大了相關監測儀器設備的配置資金需求量。而在當前我國地表水監測工作開展過程中，部分監測機構普遍存在所配置相關監測儀器設備的型號較為老舊（部分設備臨近實際使用壽命，監測精度與運行穩定性有所不足）、設備配置不全（沒有對各類新型監測儀器設備加以全面配置）、檢定（校準）不及時的問題，這都對地表水監測工作質量與效率造成嚴重影響。

2.3 水質取樣模式僵化、化驗效率低下

在當前我國地表水環境監測工作模式下，需要監測人員前往地表水監測現場開展水質取樣工作（部分采樣點環境較為復雜惡劣、加大了采樣工作的風險系數），并將所采集樣本進行適當保存、運輸至環境監測實驗室開展化驗工作。在這一模式運行過程中，存在水質取樣工作風險系數大、樣本受污可能性高（受外界因素影響，導致樣本形態轉變、受到污染）、化驗效率低、無法現場讀數、時間線過長等一系列問題。

2.4 監測團隊專業素養不足

我國地表水監測工作逐漸呈現出自動化、信息化發展趨勢，對監測人員的專業素養與實際崗位需求也在不斷變化。但是目前我國部分地表水監測機構與部門所配置的監測工作團隊卻普遍存在信息化專業素養不足、團隊配置缺乏全面性、復合型監測人員數量過少等問題，很難在地表水監測工作開展過程中，最大程度挖掘各項監測技術與所配置新型監測儀器設備的應用價值。此外，隨著地表水監測技術總體體系的不斷優化完善，對監測人員的技術專業素養要求也在不斷提高，而當前部分所配置監測人員的實際專業素養逐漸突顯出與崗位需求不符的問題，側面加大了人為因素對地表水監測工作質量及效率的影響系數。

3 地表水監測工作優化措施與未來發展趨勢

3.1 加大地表水監測技術的研發與應用力度

在地表水監測工作開展過程中，各部門與機構需要注重適當提高對新型地表水監測技術的應用力度（結合實際工作情況、應用恰當監測技術），并積極汲取西方發達國家的地表水監測技術發展經驗、明確技術研發方向（例如重點提升地表水監測技術的自動化程度），推動我國地表水監測技術總體體系的優化發展。為直觀闡述地表水監測技術研發工作開展必要性以及各項新型監測技術的應用價值，對生物監測技術以及遙感監測技術進行舉例分析。

生物監測技術主要指，基于特定生物個體抑或是生物群落，對監測區域內的地表水污染情況、實時狀況進行掌握、評估，從生物學角度為地表水監測結果提供依據。相較于傳統的理化監測技術而言，生物監測技術可以更全面、綜合的反映地表水環境因素的聯合作用，大幅提高了地表水連續監測工作的開展便捷性。而隨著監測技術總體體系的不斷優化完善，分子生物學與傳統生物監測技術逐漸加以結合，發揮出顯著應用效用。例如部分西方發達國家在地表水監測領域中，逐漸應用PCR 以及基因探針監測技術，從而在短時間內檢測地表水中受到生物污染（如生物體糞便污染）所產生的致病菌以及指示菌。而對復合型以及逆轉錄PCR 技術的應用，也可快速監測地表水中的大腸桿菌、脊髓灰質炎病毒的分布情況。

遙感監測技術指，配置適當自動監測儀器設備，對一定范圍內的地表水實時情況開展觀測，并對地表水開展自動化識別、分析與判斷工作。相較于傳統監測技術而言，遙感監測技術的主要應用優勢在于，無需開展地表水采樣工作，即可直接開展區域性跟蹤測量作業，快速對地表水污染源與具體污染范圍進行核定。例如應用遙感監測技術開展藍藻監測工作、構建藍藻水華短期預測模型，以提前判斷該監測區域內在短期時間范圍內是否有可能爆發藍藻水華問題，以及精確預算預測變量、構建Probit短期預測模型等等。

3.2 提高新型監測儀器設備配置力度

各地表水監測機構需要提高對新型監測儀器設備的配置力度與重視程度，在合理范圍內（資金允許范圍內），對各項新型地表水監測儀器設備（配置與所應用監測技術相配套的儀器設備）進行采購配置。此外需要組織開展設備維護保養和檢定（校準）工作，最大程度延長儀器設備實際使用壽命、提高設備運行穩定性與監測精度。而部分地表水監測機構受到自身體量與資金因素限制，很難做到對新型監測儀器設備的全面化配置。針對于此，各級地方政府可結合實際情況與政府財政收入，對轄區內的地表水監測機構加以適當扶持。例如向地表水監測機構提供儀器設備有償租賃服務、提供低息貸款、設置專項扶持資金等，并做好專項扶持資金與低息貸款的資金流向監管工作。

3.3 優化地表水采樣工作模式

針對這一問題，可選擇結合當前我國地表水實際采樣工作開展情況以制定合理優化措施建議，例如在資金與技術允許前提下，構建起遠程遙控自動化地表水監測體系，靈活運用人工智能、無線網絡傳感集成技術等信息化技術，并在地表水監測現場配置適量的自動環境感應裝置。在遠程遙控自動化地表水監測系統運行過程中，所配置自動化環境感應裝置持續對周邊環境、水質情況進行監測，并向管理中樞（抑或是政府相關部門、環境監測機構）傳輸實時地表水監測信息。而在裝置監測到地表水異常問題時，人工智能技術自動開展問題診斷工作（分析問題成因、并采取適當控制措施），并向環境監測機構與部門發送預警信號。此外也可構建配套的云共享平臺，自動將預警信號與地表水監測數據向周邊區域（所監測河流水域周邊地方政府與環境監測機構）進行傳輸、共享，以組織開展協同環境治理與監測工作。

3.4 建設現代化、信息化地表水監測工作團隊

各機構部門需要注重定期組織監測人員開展信息化、專業化培訓工作，并將各項新型地表水監測技術的應用原理、技術要點以及各類新型監測儀器設備的規范化操作流程作為主要培訓內容，以實現對現有地表水監測團隊專業素養與工作能力的快速提升。此外，我國教育體系也需要適當增設地表水監測相關專業的招生名額，為我國地表水監測領域的現代化、信息化、自動化發展提供人才保障。

3.5 加強地表水監測工作的信息化建設

各級地方政府之間需要構建起具有高度互通性、一體化的信息化地表水監測管理體系，對各處河流水域開展高度自動化、遠程化的地表水在線監測工作。在這一時代背景下，也需要及早結合信息化地表水監測工作開展情況，構建起配套的管理體系、加強監管體制建設，例如信息化監測工作規范流程、各項監測標準等。在信息化地表水監測模式下，不會受到傳統監測模式中監測信息滯后性因素的影響，可在短時間內快速對監測區域內所出現的各類地表水污染問題進行發現、分析研判并及時采取解決措施。

4 結束語

唯有結合我國地表水監測工作實際開展現狀，靈活采取各項問題優化措施，制定具有高度合理性與可行性的地表水監測未來發展計劃，推動地表水監測工作的信息化、自動化、標準化發展，充分發揮政府部門自身監督職能，才能實現對我國水生態環境治理工作的全面提升，充分保障用水安全。