水资源监测治理要点探究

苏州市环境监测站（苏州市环境监控中心） 王莉婕

随着我国人口数量的持续增长及工业化发展的不断革新，水资源逐渐成为我国发展中的稀缺物资，与此同时，受污染的水资源所占的比例越来越高。只有通过更先进的治理方式和理论，对有限的水资源进行精细管理，才能有效配置水资源，避免不必要的资源浪费和污染，进而保障我国居民和行业的用水需求。目前，政府部门对水资源的控制越来越严格，并逐步向高密度监测发展，以确保我国水资源的安全，而水资源监测治理的开发和应用对缓解我国水资源短缺具有重要意义。

一、水资源监测工作的基础概念

水资源监测是近两年来随着水资源管理的逐步深入和水文学在广度和深度上的发展而产生的一个新的术语和概念。水资源监测是指直接为水资源的管理、保护、调度和配置服务的水量和水质监测。水资源监测有广义和狭义之分：广义水资源监测是水文监测；狭义的水资源监测直接是指对当前或未来的水资源进行监测的综合性资源管理服务。为了区别于传统的水文监测，突出其重要性，广义的水资源监测是指狭义的水资源监测概念[1]。

传统的水文监测工作是以天然河流等天然水体为主要对象，收集系统、连续的水资源数据，是水文水资源分析评价的基础。随着社会经济的发展，水利设施越来越多，大部分河流的自然运行方式发生变化，人类活动对水资源的影响越来越明显。河流中测得的水资源数据往往失去自然径流的代表性，同时，为了实现水资源的优化配置，水利工程的规划和运行必须以准确、及时的水监测为基础。在这种情况下，水资源监测具有重要意义。水资源监测既是水文监测的重要组成部分，也是水文监测的继续和拓展。然而，水资源监测直接关系到水资源的管理和保护，与常规水文监测相比，它有着特殊的要求。

二、水资源监测治理的应用意义

社会大众在日常生活中离不开水，无论是喝水、进行必要的清洁、工业活动还是需要水。水是一种液体，更是生命之源，可以溶解多种矿物质和微生物，但部分矿物质和微生物会对人体健康产生一定影响，如果不能及时区分，将造成严重后果。例如：工业在生产和制造过程中需要水，现代工业设备大多运行良好，如果工业用水中存在对设备有害的成分，将造成巨大的经济损失。同时，我国人均水资源占有率位居世界前列，由于各种因素，我国水资源管理水平长期以来没有得到有效提高[2]。

此外，虽然中国幅员辽阔，但人均用水量非常有限，面临的问题仍然日益严重。在干旱时期，我国许多地方的水资源越来越紧缺，甚至水资源对人类生存的影响也越来越严重。近年来，随着公民环保意识的提高和国家的重视，水污染状况得到一定程度的缓解。然而，与中国长期发展目标仍有很大差距，需要共同努力。需有效解决水污染问题，促进水资源的节约利用。国家有关部门现阶段对水资源进行了全面调查分析，加大了对水质监测站的投入，利用先进技术制定了合理的水资源保护方案，为我国水环境综合治理提供了依据，以进一步促进我国水资源保护。加强水资源监测是保障我国水资源安全的基础，需全面开展水资源监测，确保社会生产生活用水安全。

三、水资源监测治理的应用要点

（一）灌渠监测治理的应用要点

在监测灌溉渠和排水渠的水位时，应使用压力表。通过测量水压可以相对准确地获得水位数据。自动控制设备上应安装高精度气压计，这样就可以实现大气补偿，保证实测数据的准确性。大部分灌溉用地位于农田，网络广阔，供电相对困难。因此，自动监测设备的设计应尽可能方便安装和使用普通电池和太阳能电源。关于灌溉渠道的水位数据传输，如果这些问题可以通过传统的水位观测得到妥善解决，应尽可能建立路线，以便根据实际地理条件，对观测站进行数据采集、存储和传输，在建立监测水文紧急情况和水资源管理的能力方面可发挥重要作用[3]。

（二）水质监测治理的应用要点

虽然现今在水质管制方面采用诸多先进治理方式，但传统的水质管制方法仍然是应用最广泛的方法，主要原因是传统水质控制方法有完善的监测标准和系统专业人员，对传统水质控制方法的选择与分析过程和阶段了如指掌。但不可否认，采用传统水质控制方法对氟化物和氯化离子进行硝酸银滴定时，相关设备过于粗糙，检测结果容易被氰化物、溴和氟检测；在移动注射法测定硝酸氮时，由于存在卤素元素，所得结果可能产生多种误差。此外，在用铬酸钡测定硫酸盐时，光测碳酸盐会干扰沉降物的吸收，导致硫酸盐浓度显著偏差。这些缺陷存在于传统的水质控制方法中，必须通过精心设计的应用措施，将其对最终结果的影响降到最低。

（三）断面监测治理的应用要点

在河段水位监测过程中，河流的侵蚀和沉积物或坡度的存在影响人工观测，影响观测数据的准确性，降低观测精度。因此，在监测河流水位时，应充分考虑河流本身的状况和使用的检测仪器。设备的工作能量应尽可能由太阳能提供，以避免因雷雨天气可能产生的波浪而降低控制设备的准确性，甚至损坏控制设备。河段水位监测的主要方式是自动控制和监测，这样既能解决传统的河段水位监测中出现的问题，又能满足水位监测的需要，应急监测功能更能有效地促进环境保护[4]。

（四）SPR监测治理的应用要点

SPR主要指通过等离子波闪烁波共振和光纤敏感层表面的极化光来检测物体的物理光学现象。SPR光纤器件采用光纤，在每根光纤内部暴露，同时还含有敏感层和金属薄膜。光在光纤中的传播与全内反射原理有关。在全内反射过程中，一些光波通过纤维芯间的界面，进入外壳，其径向辐射强度呈指数级下降，这部分光线闪烁。溶液pH值的变化会改变指示器，影响敏感层的闪烁波强度，减弱光纤中的光强度。采用光纤的透明度来确定pH值，相对安全，操作方便。

（五）雨量监测治理方式的应用要点

水资源监测需要精确的降雨监测。大部分河流资源依赖雨水，雨水在水资源监测中起着重要作用。降水和水位监测一般需要自动数据采集、数据处理、精确降水传感器和信息检索，以保证降水和水位监测有序发展。此外，在监测降雨和水资源时，必须注意设备的维护、保养、增加现场工作时间、准确计算降雨、测量高度和消除微小误差。只有这样，才能为提高水资源监测质量提供充分的保障[5]。

（六）荧光监测治理方式的应用要点

这项治理方式的主要监测对象是一种可导致水荧光熄灭或改善的物质，可用于目前的水质分析。因此，微荧光传感器或其衍生物是敏感载体。测量技术和设备通常用于测量金属离子、硫化物、氮氧化物和pH值，水中的氧气导致某些荧光物质荧光，从而降低荧光强度，缩短荧光持续时间。设备和技术在很大程度上能提高基于荧光强度、使用寿命和氧气体积比的监测结果的准确性。

（七）地下水监测治理方式的应用要点

地下水水平监测是水资源监测的重点工作之一，地下水水平本身的监测十分困难。因此，为了加强对地下水位的监测，必须确保所使用的监测仪器具有良好的防水性能，不会因长时间的水浸和水中作业而受到破坏。在实际监测地下水水位过程中，应积极利用地理信息技术，使地理信息与监测设备更好地融合。通过改进的传感器可以获得地理位置、温度和水位，然后将所得数据自动存储在存储环境中，并通过计算机软件对其进行总结和排序，以便于以后应用。

（八）地表水监测治理方式的应用要点

地表水一般应进行自动监测和记录，视实际面积、流量等而定。可选用安培计法、水结构测定法、声学法、时间变化法、电磁法、指标稀释法等检测方法。当流量控制能够在水位之间建立稳定可靠的关系时，应采用推送方法。

四、水资源监测治理的应用策略

（一）完善监测制度

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，水资源短缺和水资源污染已成为制约社会经济发展的重要因素。为了加强水资源管理和保护，全国水资源工作会议上明确提出应当实行最严格的水资源管理制度，划出水资源管理红线。（1）注重水资源的配置、节约和保护，明确利用红线开发水资源，严格用水管理（2）划定水功能区红线，限制排污量，严格控制进水总流量。（3）明确控制红线的用水效率，坚决打击浪费。国家水资源管理局负责人会议明确提出应建立全面、严格的水资源管理制度，并提出要紧急建立水资源管理指标体系，限制污染物在其作业区内的可接受性，并监测水的使用效率，以确保迅速、可核查、可计量和可惩罚[6]。

（二）挑选适宜方法

地球的水资源主要包括两部分：地下水和地表水。水环境监测需要采用不同的监测方法。水质监测是监测和确定水体中污染物的种类、各种污染物的浓度及其变化趋势，评价水质状况，探索和研究水环境质量的变化规律。水质监测方法大致可分为三类：常规监测、自动监测和应急监测。（1）常规监测是指各级专业监测站在一些能反映当地环境状况的代表性监测点，对某些特定的污染指标进行长期、连续或定期的测量。这些污染指标也称为常规分析指标，在环境监测中不可或缺，是掌握环境质量和污染源状况、评价控制措施效果、积累环境背景和污染状况长期监测数据的重要手段。（2）自动监测是利用现代技术和国家认可的自动监测仪器对水质进行实时监测。这种方法在水质监测系统中应用最为广泛。（3）应急监测是基于水质特殊问题产生的应急手段。同时，它也是一种可以监控的手段。在实施过程中，应当符合国家规定的标准。

（三）强化监测要求

（1）加强需求研究，并在不同的水资源管理单位和服务单位之间保持密切联系，以便及时发现与最严格的水资源管理有关的新需求。同时，要尽快掌握全区河流状况、监测和污染情况。（2）根据水资源监测目标规划水资源监测台站网络，全面完善监测台站结构，加强和增强自动监测能力和应急监测能力建设，以及“12-5”水文建设规划。（3）根据当地情况，加强控制，有系统地逐步扩大水资源监测范围。在设备齐全的水文站进行监测，以达到尽可能严格的水资源管理要求。（4）水文系统合理化，目前水文机构主要是以防洪为主、以水系统水利工程为主。水资源管理主要在省、市、县的行政区域进行。因此，水文部门要积极推进双管齐下机构建设，尽快完善和建立地区、市、县水文机构。（5）为不同来源的水资源监测筹措资金，并将水资源监测和分析等业务活动纳入各级预算。同时，各级水资源管理部门应通过拨出水费等专项资金，拨出一定比例或资金用于水资源监测，使水资源监测工作能够正常运行，从而将重点转向水文工作[7]。

（四）保证取样质量

水质采样是水质监测中的一个基本而重要的环节，在综合分析研究结果和相关数据的基础上，对监测剖面进行配置应具有代表性。选择合适的样品监测方法和方法，取决于监测对象的性质、内容、测量要求等。采样操作会直接影响水质监测结果，因此，必须按照规范和标准进行采样操作。目前，中国的水质监测站都是机器检测，这样可以有效避免人工失误现象的频繁发生。

（五）注重监测要点

在水资源监测过程中存在诸多要点，这些要点能够对监测结果造成直接影响，若想从根本落实水资源的全方位监测，应当在监测环节着重注意以下要点：

1.绿水

“绿水”是一种水资源，其来源是土壤中储存的沉积物和由于植被蒸发而消耗的沉积物。从水文循环的角度来看，全世界有65%的降水是通过森林、草原、湿地和雨水场的灌溉蒸发的，一旦回到大气中就会变成绿色，只有35%的降水储存在河流、湖泊和含水层中，变成蓝水。需研究水和植被蒸发需求，积极开展绿水监测试验项目。此外，还应加强对地下水的控制，特别是对生态脆弱地区、海水入侵地区和其他特殊类型地区的控制；加强土壤水分监测，应研究土壤水分分析，探讨地下水、土壤水分与植被的关系；积极推进水文监测，加强水文和伴随生物定性形态学分析，包括监测湖泊高度、湖泊深度和宽度、河床和底部结构、海岸带结构等的运动和变化。

2.藻类

按照地区环境要求，在定期水质监测的基础上，增加剖面监测和监测项目。因此，有必要继续开展监测藻类的实验工作，扩大其含量，逐步监测浮游植物和底栖无脊椎动物的组成和数量。根据前两年藻类监测试验项目的经验，不断完善监测技术标准，并组织《水资源藻类图集》。由于藻类监测技术设施不足，长江流域监测中心受命开展更多的藻类监测技术培训班。此外，试验小组应增加接触有关专业人士及培训的机会，积极寻求监察藻类的资金，争取纳入财政预算，购置所需的监察及分析设备，不断提高监察能力[8]。

（六）拟定监测方案

监测方案的制定是一项极其复杂和严格的工作，要求监控人员具有很高的技术水平，在工作过程中认真负责，不能容忍任何错误和粗心大意。严格按照国家规定的标准执行，确保参数变化控制在最大范围内，防止参数变化造成不良后果。因此，在实施水质监测之前，要做好准备，结合经验和现状，制定科学合理的方案，确保监测数据的可靠性和真实性。（1）监测人员应在监测工作前进行现场调查，充分了解监测区域的生态状况，并制定预防措施。（2）监测人员应根据现有监测技术和手段，选择合适的监测方法，提高监测工作效率。（3）监测人员应在开展工作之前分析监测技术和方法，以判断其是否可行。

总而言之，自社会主义发展得到有效落实后，公众对水资源保护的重视程度有所提高，我国有关部门应加强对水资源的控制和研究。目前需要严格按照国家环境保护规范对水资源进行监测，并应用相关技术保证水资源质量的控制。在充分应用先进科技成果的基础上，结合传统检测方法，全面准确地总结水资源监测数据，大幅提高水资源监测质量，使我国水资源管理措施更加有的放矢。