关于建立区域水环境质量监测网络定期优化机制的思考

孙 丽，唐晓青，韩 雪，刘兰红

河北省环境监测中心站，河北 石家庄 050037

水环境质量监测网络是水环境风险监控体系的重要基础，是准确获取监测信息的关键因素，是有效管理的基础［1］。地表水环境质量监测网络的构建常涉及到毗邻的省、市、县，由于点位位置设置得不合理而引发的上下游矛盾或纠纷也时有发生。随着管理技术的不断发展和环保理念的不断深入，社会经济构成发生了很大变化，考核指标不断创新，考核范围不断扩大，河流本身的水文情况、纳污状况、排污口及功能发生了巨大变化。而当前监控断面仅作局部调整，较少从流域、区域的角度进行整体优化，由此带来的一系列问题，影响了对全流域水质的客观评价，与环境管理需求脱轨［2-3］。因此，亟需建立一种根据国民经济发展定期优化水环境质量监测点位的机制，以提高水环境预警水平。

以河北省为例，自1996年设置全省省控地表水监控网络以来［4］，仅根据管理需求在部分河段增设或调整个别断面，没有随着水利设施和河流水情的变化以及管理需求，开展系统的优化调整，不同类别和功能的监控断面反映出的河流受污染程度、凸显的主要环境问题各不相同，数据差异令管理部门难于取舍，环境监测对环境管理的技术支撑作用弱化。2014年全省改革了对各市环保目标的考评机制，由原来的省政府考核升格为河北省委考核;在考核的具体指标中，大幅度提高了环境质量和生态效益在考核分值中的权重［5］。考核机制的变化，对监测数据质量提出了更高要求，全面、客观、公正地评价全省的水环境质量，其前提是地表水监控网络布局合理、目标明确、设置科学。

1 河北省地表水环境质量监测网络现状

海河流域是中国七大流域之一，流域面积约37.8 km2，地跨北京、天津、河北、山东、内蒙、山西、河南、辽宁八省市，具有重要的地理优势。河北省91%的国土面积位于海河流域，其境内流域面积为18.77 km2，占流域总面积的 59%［6］。其间，大型河流数百条，沟渠闸坝不计其数，水系分布复杂，水库闸坝纵横交措，人工调控作用明显。海河流域水资源严重匮乏，水环境承载力低，供需矛盾突出，平原地区河流多处于断流状态，曾有人用“有河皆枯，有水皆污。”来形容河北的水环境状况。因此，水环境改善压力极大，迫切要求从全省、全流域的尺度全面优化监控网络，使之代表性更强，覆盖范围更广，从而进一步提升其预警作用，发挥监测数据的支撑作用。

河北省的省级监控网络始建于1996年，在42条河流布设了148个监测断面，同时在10座大型水库以及白洋淀和衡水湖设置了监测断面。1998年增设了海河流域国家考核断面和南水北调沿线水质断面;2008、2010年［7］陆续在60条河流设置了216个生态流域补偿监测断面，在县一级设置128个河流监控断面，全省形成了各司其职的地表水省控监测网络、生态补偿监测网络、重点县域地表水监测网络。

截至2014年，全省境内设有地表水河流国控断面27个，省控断面134个;湖库国控断面5个，省控断面37个，流域生态补偿断面216个，重点县域监测断面195个［8］。其断面设置演变见图1。

图1 河北省地表水河流监测断面设置演变情况

2 现有监测网络存在的问题

2.1 覆盖面严重不足

《河北省第一次水利普查公报》［9］显示，河北省流域面积在1 000 km2以上的河流有49条，流域面积100 km2以上的河流有550条，大型水库21座，常年水面面积在10 km2及以上湖泊5个，农村的集中饮水工程有4.41万处，地表水水源地27处，塘坝0.46万处。而现有的地表水环境质量监测网络仅对42条河流、15座水库、衡水湖、白洋淀、8个地表水饮用水源地开展了常规监测。虽然生态补偿监测断面的设置扩大了监测网络的覆盖范围，但是监测因子过少，局部区域断面布置过于集中，部分点位代表性较差，无法整体反映水质状况。原来位置偏远的交界地区，工业的发展使污水排放量增加，对下游造成污染隐患，由于该地区以前未设监控断面，使之成为监管盲区。在制定全省环境保护规划时，显示出现阶段水质监测点位不能全面满足“十二五”的管理需求，不能全面说清全省的水环境质量状况［10］，不尽满足日益增加的环境管理需求。2013年1月发生的邯郸岳城水库跨界水污染事件发现不及时，就充分暴露出现有监控网络覆盖范围不足的缺陷。

2.2 常年断流断面比例高，浪费监测资源

最初的监测断面设置时间为1990—1995年，距今近20年间，其降水量与分布、河流的水文状况、水质功能区划、沿河经济结构都发生了巨大变化，城镇化的快速发展与污水处理厂的建设也改变了河流纳污的方式与程度，这些因素都影响了河流监控断面的代表性。许多河流因为没有来水补给，时断时续，不能形成真正意义上的河流，所设监测断面常年处于断流状态。如图2所示，2004—2013年国控省控断流断面的比例占到11%～17%，比重较大。这些断流断面多位于一个行政辖区内，断流的断面无水也要每月监测，浪费了较多的监测资源。

图2 2004—2013年国控、省控断流断面所占比例年际变化

2.3 断面调整不系统，信息不完整

自1996年完成全省地表水监测断面设置以来，迄今未再从全流域角度开展监测网络的优化调整，而主要是根据环境管理工作的要求进行局部调整。为改善子牙河流域水质，配合生态补偿工作，在子牙河流域增设了28个生态补偿断面，后来又陆续在全省布设了216个流域生态补偿断面。为了完成国家的流域考核工作，在南水北调沿线增设了监控断面。这些断面管理目标、设置要求、监测项目、监测频次均有所不同，有的有不同要求的断面相距很近，导致监测断面虽然数量多了，却分布不均匀、代表性差，监测任务加重了，但监管死角依然存在:河流监测信息零乱分散甚至相左，既给管理者带来困惑，也容易造成上下游市县的矛盾，不利于全流域治理措施的制定和实施。

2.4 断面设置不规范，信息量少［11-12］

由于监测断面设立较早，缺乏精确定位的手段，只有相对的地理位置，没有设置明显的标志。如图3所示的青龙河绊马河断面，仅设置了临时性的简易牌，而滏东排河城后桥断面只有相对的地理位置，见图4。当水量、水位发生变化或更换采样人员时，采样的位置就会发生变化。

图3 青龙河绊马河断面

图4 滏东排河城后桥断面

目前监测断面缺少河流的地形地貌，如河流基质、水文资料、水体功能、服务人口、河长及断面间距、沿岸污染源分布状况等信息，只能提供点位的局部信息，不能形成有效的信息链条，在评价河流水质时只能说明采样点局部的水质状况，无法分析水质变化的趋势与原因，数据无法深加工，分析报告显得苍白、无力，水质预警作用的发挥更无从谈起。

2.5 多重设置与管理，造成资源浪费和信息多样

目前水环境质量监测断面的设置比较混乱，水利、流域管理委员会，农业、气象、南水北调办公室等各部门均在河流上设置监控断面。例如水利部门在海河流域设置263个功能区，海河流域水资源保护局划定了64个功能区，环保部门设置了161个监控断面等，都是依据本部门的标准和需求设定;上下游省份设置断面时也未相互沟通，监测断面位置及周围环境不同，所得数据差距极大，甚至是超标与达标、断流与有水的区别。水环境质量监测断面的重复设置，各自为政，不但重复购置分析设备，技术人员重复劳动，还形成一点多测值，产生部门矛盾甚至地方矛盾，影响政府决策与公信力。

2.6 手工监测与自动监测断面分设，自动监测作用发挥不充分

受资金限制和管理需求不同，水质自动站在选址时没有与常规监测结合，监测项目一般仅为COD、氨氮以及常规五参数，对重金属等特征污染物没有进行实时监控;海河流域污染重，自动设备损坏快，数据不稳定或缺失。由于没有与常规监测结合，不能开展经常性的比对和仪器校准，河北省在境内建立了数十座水质自动站，却因采集的数据不完整、准确度受到质疑而束之高阁。为了提高水质自动站的运行正常率，增加了巡检人员和频次，但是效果甚微，造成人力财力的浪费。

3 全流域定期优化监测断面的重要性

河北省处于全国污染最重的海河流域境内，为了改善水环境质量，提出要尽快消灭劣Ⅴ类水质［13］。当前河北省提速城镇化建设，不断完善城镇的环保基础设施，生活污水集中处理率不断提高，污水的排放方式正在由分散的任意性的排放，向集中排放过渡。污水排放方式的变化对本就缺水的河道内的水质产生较大影响;水利部门新近完成的水资源调查，提供了最新、最全面的河流基础数据，对重新审视现有监测网络的代表性和覆盖范围提供了有利的基础资料。“十二五”末是编制“十三五”各类环保规划的准备阶段，环保工作将面临一个新的时间起点。为了在“十三五”期间全面、客观、有效地反映河北省的水环境变化状况和趋势，为环境管理和决策提供科学的技术依据，为全面改善河北水质状况，有必要从全流域角度优化调整省级地表水监控网络，并根据社会经济的发展形成定期优化机制，通过定期优化全流域水环境质量监测网络，可以实现以下几个目的:

1)解决监测网络的代表性和唯一性问题［14］

利用最新的水资源调查和第一次污染源普查资料，对辖区内各类管理要求的地表水监测断面进行整合优化，增加跨省(市)界、饮用水源地、人群聚集区、农田灌溉用水区的监控断面数量，减少境内单一行政区划内河流的监测断面数量，去掉常年断流的断面，提高地表水省控监测网络的代表性、完整性，扩大覆盖范围。

优化后的断面需完善断面信息，确定唯一的采样位置，设立明显的标识，保证监测数据的可比性和唯一性，提高监测质量。

2)水质自动站点与常规水质监测断面实现整合

水质自动站点的选择遵循筛选原则。从常规河流监测断面中选择位于跨界、饮用水源地、敏感区域，具有建站基本条件的水质监测断面建设水质自动监测站，发挥常规监测断面监测项目齐全、监测资料完整的特点，对水质自动站数据进行比对分析，提高水质自动站数据的准确率、仪器运转的稳定性，减少维护成本;发挥水质自动站监测频次高的优势，及时捕捉异常数据，打击排污企业的违法行为，提升水质监测的预警能力。

3)解决海河流域特殊河段的采样难题

由于海河流域水资源供需矛盾突出，多数河流在平原区呈现旱时缺乏径流、沟塘积水，雨季则污染严重的现象［15－16］。针对这种特殊河段的点位设置，目前还未找到有效的方法。在全流域优化过程中，建议将这类断面另册建档，减少监测频次与项目，规定每年汛期或上游放水期开展监测，及时掌握水质变化的动态，减少监管盲区。

4)有效整合监测信息，提高综合利用率

对各部门、各地区设立的水质监测断面进行整合，发挥水利部门拥有丰富的水文监测资料和环保部门拥有水质监测资料的各自优势，摸清境内河流的环境容量和纳污量，使每个监测断面包含的信息量最大化，明确监测点位与各类污染源的对应关系，研究水质变化规律和趋势，发现风险控制点和控制区域，提高水环境风险预警能力和水平，有效指导河流调控和污水治理设施的建设重点以及地区经济结构的布局。

4 结语

综上所述，水环境质量监测网络在保持延续性、可比性的前提下，应根据经济、社会发展和监测技术的进步，整合各方面资源，从全流域的角度进行定期调整优化，使监测网络保持代表性和科学性，客观、全面地反映区域水环境质量状况，为环境管理提供科学依据。

［1］王泽俊，高素莲，王宠，等．欧洲环境署Eionet-water和欧盟水框架指令的监测点位设计［J］．中国人口资源与环境，2012，22(3):176-179．

［2］刘晓星．以技术创新提升水环境管理与决策水平［N/EB］．中国环境报，(2014-09-19)［2014-10-12］．http://news． cenews． com． cn/html/2014-09/19/content_18221．htm．

［3］中国水利规划设计院．水资源综合规划实施细则［R］．2002．

［4］河北省环境保护局．关于发布河北省地面水省控监测点位认定结果的通知［R］．1996．

［5］周迎久．河北省委接管环保考核大幅提高环境质量和生态效益在考核分值中的权重［EB］．(2014-03-27)［2014-10-12］．http://www．zhb．gov．cn/zhxx/hjyw/201403/t20140327_269731．htm．

［6］王伟，冯海波，臧志雪，等．河北省海河流域污染防治优先控制单元研究［J］．南水北调与水利科学，2011，9(5):59-62．

［7］关于开展“十二五”国家环境质量监测网络环境空气、地表水上报点位(断面)调整工作暨调整方案的通知［EB］．(2010-08-26)［2014-10-15］．http://www．cnemc．cn/publish/totalWebSite/news/news_3481．html．

［8］关于通报2013年8月全省主要河流跨界断面水质监测结果及扣缴生态补偿金情况的函［EB］．(2014-11-04)［2014-11-10］．http://info．hebei．gov．cn/hbszfxxgk/329975/329988/330110/6364736/index.html．

［9］河北省水利厅．河北省第一次水利普查公报［R］．2013．

［10］河北省人民政府．河北省生态环境保护十二五规划［R］．2012．

［11］潘伟，刁小冬．环境监测点位的信息采集［J］．云南环境科学，2005，24:223．

［12］关于印发《国家地表水、空气自动监测站和环境监测车标牌(标识)制作规定》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年基本消除劣五类水质［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，霍清广，等．河南省地表水环境监测断面优化的原则及其运用［J］．中国环境监测，2003，19(5):15-17．

［15］陈立．海河流域水环境功能区与水功能区整编［R］．2011．

［16］毛剑英，肖建军，朱建平，等．地表水环境质量定性评价［J］．中国环境监测，2005，21(6):57-58．