环境检测中地表水监测的现状与发展探索

2020-02-28魏吉龙

绿色环保建材 2020年2期

魏吉龙

临沂市生态环境局莒南县分局

1 引言

我国作为一个干旱缺水较为严重的国家，所分布地表水资源的人均量远低于世界平均标准，部分地表水资源长时间受到生活废水、工业废水以及农业面源污染物地面径流的持续污染影响。虽然政府针对这一问题积极开展地表水监测工作，并取得诸多显著成果，但受到技术、管理、监测标准等多方面因素的影响干扰，地表水监测结果的真实性、准确性与时效性有所不足，监测水平尚存一定的优化空间。因此需要及早提升我国地表水监测工作质量，明确未来发展趋势。

2 地表水监测工作开展现状

2.1 监测技术不足

虽然近年来我国逐年加大了对地表水监测技术的研发力度与应用力度，不但积累到较为充足的技术应用经验，且各项新型地表水监测分支技术也在不断问世。但与西方发达国家横向比较而言，我国现行地表水监测技术总体体系尚不完善，仍旧以化学手段与理化监测技术为主，各项新型地表水监测技术、非传统性监测技术的研发与应用力度有待进一步提升。此外，在当前我国地表水监测工作开展过程中，也普遍存在所应用各项地表水监测技术的自动化程度、信息化不足问题，仍旧需要相关部门与机构配置大量专业人才，以开展地表水采样、化验等基础性、高重复性监测工作，不但地表水监测结果的真实性、准确性有所不足（受人为因素的强烈影响），还导致地表水监测工作效率较低。

2.2 监测仪器设备配置不全、型号老旧

目前来看，我国对生态环境治理与检测问题的重视程度在逐年提升，各类监测仪器设备的更新换代频率加快，且各类仪器的职能分工呈现出不断细化的发展趋势。而在这一时代背景下，固然随着地表水监测仪器设备的更新换代从而推动地表水监测质量及效率的优化提升，但与此同时也加大了相关监测仪器设备的配置资金需求量。而在当前我国地表水监测工作开展过程中，部分监测机构普遍存在所配置相关监测仪器设备的型号较为老旧（部分设备临近实际使用寿命，监测精度与运行稳定性有所不足）、设备配置不全（没有对各类新型监测仪器设备加以全面配置）、检定（校准）不及时的问题，这都对地表水监测工作质量与效率造成严重影响。

2.3 水质取样模式僵化、化验效率低下

在当前我国地表水环境监测工作模式下，需要监测人员前往地表水监测现场开展水质取样工作（部分采样点环境较为复杂恶劣、加大了采样工作的风险系数），并将所采集样本进行适当保存、运输至环境监测实验室开展化验工作。在这一模式运行过程中，存在水质取样工作风险系数大、样本受污可能性高（受外界因素影响，导致样本形态转变、受到污染）、化验效率低、无法现场读数、时间线过长等一系列问题。

2.4 监测团队专业素养不足

我国地表水监测工作逐渐呈现出自动化、信息化发展趋势，对监测人员的专业素养与实际岗位需求也在不断变化。但是目前我国部分地表水监测机构与部门所配置的监测工作团队却普遍存在信息化专业素养不足、团队配置缺乏全面性、复合型监测人员数量过少等问题，很难在地表水监测工作开展过程中，最大程度挖掘各项监测技术与所配置新型监测仪器设备的应用价值。此外，随着地表水监测技术总体体系的不断优化完善，对监测人员的技术专业素养要求也在不断提高，而当前部分所配置监测人员的实际专业素养逐渐突显出与岗位需求不符的问题，侧面加大了人为因素对地表水监测工作质量及效率的影响系数。

3 地表水监测工作优化措施与未来发展趋势

3.1 加大地表水监测技术的研发与应用力度

在地表水监测工作开展过程中，各部门与机构需要注重适当提高对新型地表水监测技术的应用力度（结合实际工作情况、应用恰当监测技术），并积极汲取西方发达国家的地表水监测技术发展经验、明确技术研发方向（例如重点提升地表水监测技术的自动化程度），推动我国地表水监测技术总体体系的优化发展。为直观阐述地表水监测技术研发工作开展必要性以及各项新型监测技术的应用价值，对生物监测技术以及遥感监测技术进行举例分析。

生物监测技术主要指，基于特定生物个体抑或是生物群落，对监测区域内的地表水污染情况、实时状况进行掌握、评估，从生物学角度为地表水监测结果提供依据。相较于传统的理化监测技术而言，生物监测技术可以更全面、综合的反映地表水环境因素的联合作用，大幅提高了地表水连续监测工作的开展便捷性。而随着监测技术总体体系的不断优化完善，分子生物学与传统生物监测技术逐渐加以结合，发挥出显著应用效用。例如部分西方发达国家在地表水监测领域中，逐渐应用PCR 以及基因探针监测技术，从而在短时间内检测地表水中受到生物污染（如生物体粪便污染）所产生的致病菌以及指示菌。而对复合型以及逆转录PCR 技术的应用，也可快速监测地表水中的大肠杆菌、脊髓灰质炎病毒的分布情况。

遥感监测技术指，配置适当自动监测仪器设备，对一定范围内的地表水实时情况开展观测，并对地表水开展自动化识别、分析与判断工作。相较于传统监测技术而言，遥感监测技术的主要应用优势在于，无需开展地表水采样工作，即可直接开展区域性跟踪测量作业，快速对地表水污染源与具体污染范围进行核定。例如应用遥感监测技术开展蓝藻监测工作、构建蓝藻水华短期预测模型，以提前判断该监测区域内在短期时间范围内是否有可能爆发蓝藻水华问题，以及精确预算预测变量、构建Probit短期预测模型等等。

3.2 提高新型监测仪器设备配置力度

各地表水监测机构需要提高对新型监测仪器设备的配置力度与重视程度，在合理范围内（资金允许范围内），对各项新型地表水监测仪器设备（配置与所应用监测技术相配套的仪器设备）进行采购配置。此外需要组织开展设备维护保养和检定（校准）工作，最大程度延长仪器设备实际使用寿命、提高设备运行稳定性与监测精度。而部分地表水监测机构受到自身体量与资金因素限制，很难做到对新型监测仪器设备的全面化配置。针对于此，各级地方政府可结合实际情况与政府财政收入，对辖区内的地表水监测机构加以适当扶持。例如向地表水监测机构提供仪器设备有偿租赁服务、提供低息贷款、设置专项扶持资金等，并做好专项扶持资金与低息贷款的资金流向监管工作。

3.3 优化地表水采样工作模式

针对这一问题，可选择结合当前我国地表水实际采样工作开展情况以制定合理优化措施建议，例如在资金与技术允许前提下，构建起远程遥控自动化地表水监测体系，灵活运用人工智能、无线网络传感集成技术等信息化技术，并在地表水监测现场配置适量的自动环境感应装置。在远程遥控自动化地表水监测系统运行过程中，所配置自动化环境感应装置持续对周边环境、水质情况进行监测，并向管理中枢（抑或是政府相关部门、环境监测机构）传输实时地表水监测信息。而在装置监测到地表水异常问题时，人工智能技术自动开展问题诊断工作（分析问题成因、并采取适当控制措施），并向环境监测机构与部门发送预警信号。此外也可构建配套的云共享平台，自动将预警信号与地表水监测数据向周边区域（所监测河流水域周边地方政府与环境监测机构）进行传输、共享，以组织开展协同环境治理与监测工作。

3.4 建设现代化、信息化地表水监测工作团队

各机构部门需要注重定期组织监测人员开展信息化、专业化培训工作，并将各项新型地表水监测技术的应用原理、技术要点以及各类新型监测仪器设备的规范化操作流程作为主要培训内容，以实现对现有地表水监测团队专业素养与工作能力的快速提升。此外，我国教育体系也需要适当增设地表水监测相关专业的招生名额，为我国地表水监测领域的现代化、信息化、自动化发展提供人才保障。

3.5 加强地表水监测工作的信息化建设

各级地方政府之间需要构建起具有高度互通性、一体化的信息化地表水监测管理体系，对各处河流水域开展高度自动化、远程化的地表水在线监测工作。在这一时代背景下，也需要及早结合信息化地表水监测工作开展情况，构建起配套的管理体系、加强监管体制建设，例如信息化监测工作规范流程、各项监测标准等。在信息化地表水监测模式下，不会受到传统监测模式中监测信息滞后性因素的影响，可在短时间内快速对监测区域内所出现的各类地表水污染问题进行发现、分析研判并及时采取解决措施。