“十四五”如何構建水生態環境監測體系？
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北京市豐臺區生態環境局布控的高密度水環境自動監測微站，實現區域重點有水河道水質指標24小時監測，結合水質超標溯源報警功能，能夠及時報警超標原因，支持河道排水口的精細化管理，保障水環境質量，為水生態的長效提升夯實基礎。 王茉攝
◆本報記者 文雯
“‘十四五’期間，生態環境監測將圍繞水污染治理、水生態修復、水資源保護，‘三水’共治需求，深化水環境質量監測評價，提升水環境監測預警和水污染溯源能力，構建水生態環境監測體系。” 中國環境監測總站副站長劉廷良在中國環境監測總站深圳質控創新中心2021年第二期技術交流活動暨水生態環境質量監測技術研討會上強調，生態環境監測必須緊密結合國家重大戰略區域生態環境保護與治理需求，借助要素資源集聚優勢，打通“產學研”壁壘，推動水生態環境監測技術創新發展。
水環境監測范圍、手段、深度都在變
推動實現科學評價、厘清水污染防治責任、支撐水生態水安全保護三大目標
中國環境監測總站首席科學家團隊水環境質量監測與評價方向專家嵇曉燕表示，從“十四五”開始，地表水環境質量監測向縱深方向發展，首先監測范圍將不斷擴展，由水環境監測向水資源、水環境和水生態“三水”統籌方向發展；其次監測手段將不斷更新，由傳統手工地面監測向人工智能化和天地一體化方向發展；再次監測深度也將不斷延伸，由斷面水質現狀監測向污染溯源監測和監控預警監測方向發展。
“‘十四五期間，水環境監測將從現狀監測向預警監測跨越，水質監測也要向水生態監測跨越。”中國環境監測總站高級工程師解鑫認為，在水生態方面要繼續完善環境監測技術和數據質量管理與控制技術。
解鑫表示，要基本實現以“自動監測為主、手工監測為輔”的水環境質量監測與評估的體系，水環境質量監測自動化、標準化和信息化水平顯著提高。到“十四五”末期，初步構建水生態監測技術體系，探索由常規理化指標評價向水生態環境綜合評估的轉變。
據介紹，“十四五”期間水生態環境監測有3個目標：科學評價、厘清水污染防治責任、支撐水生態水安全保護。目前監測業務體系正在不斷完善中，未來還將有評價考核、監控預警、公共服務、其他專項監測。
中國環境監測總站副總工程師、水室主任楊凱認為，推進水生態環境高水平保護，首先要引入高質量的監測設備和技術。“引入無人船無人機進行采樣作業、全自動分析儀進行實驗室分析，使監測更高效；引入環境DNA技術、水聲技術，使監測更全面。”
其次，需要開展高效率的數據挖掘和應用。比如，通過地理信息系統、遙感、物聯網的應用，實現實時監測；通過人工智能、大數據挖掘的應用，實現科學分析。
最后，需要構建高標準的評價方法和體系。比如，構建多維度生態環境評價指標，使環境評價更合理；構建基于水環境、水生態、水資源的評價體系，使環境決策更精準。
如何以科技創新支撐監測需求？
在重點區域布局建設創新基地和重點實驗室，支持水環境監測裝備自主研發
“創新對水生態環境質量監測十分重要。”劉廷良指出，持續推進生態環境監測體系和監測能力現代化，為打贏打好污染防治攻堅戰提供了堅強有力的支撐。作為國家生態環境監測的重要組成，水生態環境質量監測的創新對深入打好污染防治攻堅戰意義重大。
據了解，目前國家南方儀器適用性監測實驗室已全面建設完成。實驗室具備13項環境監測儀器設備監測能力，可實現對100臺套各類環境監測儀器的同時監測，填補了高溫高濕環境下水生態環境監測儀器適用性監測的空白。
劉廷良表示，“十四五”時期，中國環境監測總站將在長江經濟帶、黃河流域、京津冀、粵港澳大灣區等重點區域建設布局一批創新基地和重點實驗室，探索建立國家、地方、高校、企業等多元主體合作模式。
“十四五”期間，產學研用創新體系的重點將是支持水環境監測裝備自主研發。“新技術研究包括采樣和前處理技術，同時加強多介質自動采樣技術研發。”解鑫介紹說，比如在分析監測和感知技術方面，要有高頻通量、微型光譜傳感器監測等地表水水質自動在線監測技術；研發基于環境“三水”共治技術的水體生物多樣性監測技術等。在質控技術方面，開展在線自動監測、新污染物監測的質控關鍵技術研究。
解鑫指出，“十四五”期間，還將加大自動采樣、全自動前處理、痕量超痕量檢測分析、在線監控、儀器檢定校準等監測技術裝備研發與應用力度，推動形成自主知識產權的高端監測技術裝備和核心部件的研發。
從手動監測向自動監測轉變
加強大數據技術應用，整合打通監測數據資源
據了解，“十三五”期間，全國2767個斷面主要以手工監測為主。從2020年開始，中國環境監測總站逐步把自動監測數據與手工監測數據進行融合。
中國環境監測總站首席科學家王業耀介紹說：“這幾年我們把化學指標從手工監測為主逐步過渡到以自動監測為主，從技術上也是質的飛躍。目前，國控斷面有1794個自動站實現全天候自動監測，為水環境管理提供了很好的技術支持。”
“十四五”期間，水環境監測數據的應用將更加廣泛，除反映當地水環境質量外，還將為水環境管理等提供環境監測服務。
“水環境監測能力的現代化，包括網絡感知能力現代化、技術實驗能力現代化、質量管理能力現代化、大數據分析能力現代化。”解鑫表示，“‘十四五’期間將構建水環境質量預測體系，加強大數據技術應用，整合、喚醒、打通監測數據資源。”
嵇曉燕認為，在地表水環境監測方面，國家正在逐步推進國家、省、市、縣四級監測數據的互聯共享。“與其他部門的數據互聯共享工作也在推進。目前，一部分水利數據，包括公安、交通的一些數據也接入了共同的大平臺，以后可能會推動強化多來源數據開發挖掘能力。”
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