水资源保护与水生态环境修复研究

2023-04-16温桂瑜

山西化工 2023年2期

温桂瑜

（招远市综合行政执法局，山东招远 265400）

引言

根据国家相关部门公布的数据，国内生态环境质量显著提升，污染整治能力有效增强。2021 年，全国地表水I-III 类断面比例达到84.9%，同比增长1.5%，339 个地级及以上城市中，218 个城市水体质量达标，占64.3%，同比上升3.5 个百分点。为持续提升生态环境治理效能，营造更为绿色、更为宜居的生产生活场景，各地区持续加大资源投入力度，采取系列举措，开展水资源保护以及水生态环境修复，旨在持续改善水资源配置与供给能力，实现水体生态建设稳步向好。

1 水资源保护与水生态环境修复的必要性

系统梳理水资源保护与水生态环境修复工作的必要性，廓清二者之间的逻辑关系，引导管理人员逐步形成正确观念认知，把握工作要点，为后续工作经验总结以及策略方法完善提供方向性引导。

1.1 水资源保护与水生态环境相互关系

水资源作为水体生态环境有机组成部分，水体质量对于区域土壤、水文、生物等要素有着最为直接的关系，在水资源的串联作用下，水体生态环境中各类要素之间的联系更为密切[1]。从过往经验来看，水资源在区域经济发展、水体生态保护方面发挥着引导约束、协同保障等系列作用，是提升水生态环境空间布局合理性，增强生态承载力的重要举措。良好的水生态环境对于水资源配置以及利用有着深远影响。水体生态环境含有的动植物资源可强化区域保水能力，调节地表径流量，管控地下水规模，确保水体资源配给能力。例如良好植被覆盖率可以最大程度地降低洪水效应，将洪涝灾害的危害性管控在可接受范围内。基于水资源保护与水生态环境之间的内在联系，各级政府严格落实“创新、协调、开放、共享、绿色”新发展理念，转换水资源保护理念，加大方法举措创新力度，构建水生态环境开发与保护平台。

1.2 水资源保护与水生态环境修复重要性

水资源作为我国资源体系重要构成，在生产生活等领域发挥关键性作用，以水资源保护、水生态环境修复为切入点，区域经济发展优势、生态优势进一步凸显，发展空间更为广远。根据国家水利局公布的数据，“十三五”期间，国内年均用水量增加40 亿立方米，水资源需求量的稳步提升，要求相关部门在合理调配水资源供给量的同时加强水资源管控力度，提升保护能力，实现供给体量与供给质量的有效兼顾，避免水体质量达不到需求，妨碍正常生产生活[2]。基于这种认知，相关主管部门严格落实政策要求，投入大量资源，组织开展水资源保护以及水体生态环境修复等系列工作，尝试通过有效的方法介入，全面提升水资源管控能力，有效防范水体污染、水体生态破坏等问题，构建水体生态环境良性循环。例如，通过制定法律法规，健全污染防治举措，可以将水环境内水体色度、浑浊度、臭味、可见颗粒、硬度相关参数控制在合理区间范围范围内，既保障日常饮用以及经济生产，又加速良好水体生态环境的塑造，对于植被、动物、土壤资源科学保护产生了深远影响。

以巢湖为例，作为我国南方地区流域面积广大的淡水湖泊，在较长时间内，受到工农业生产、滥捕滥捞等人类活动影响，导致区域水体环境污染严重，氮磷污染物严重超标，生态系统受损。为应对这种情况，巢湖流域相关区域，加大水资源保护的工作力度，通过增设水质检测环节，建立起动态化水质监测系统，同时完善水体污染防治流程，加强污染水体的治理力度，组织专家团队，进行水环境生态修复，实现生物资源、土壤资源、水体资源有效保护[3]。从2018 年以来，巢湖水体质量持续提升，氮磷含量快速下降，富营养化状态得到有效遏制，生态环境得到有效改善。以巢湖水资源保护以及生态修复工作为切入点，不仅有效解决了周边区域生产、生活用水问题，降低了用水成本。同时水体生态环境的持续改观，提升了巢湖旅游竞争力，实现了旅游产业的健康发展，带动了区域经济结构深度调整。

2 现阶段水资源保护与水生态环境修复存在问题

现阶段，部分地区在水资源保护、水生态环境修复过程中暴露出系列问题。通过问题总结与分析，明确水资源保护基本方向，细化水生态环境核心要素，强化水体管控能力。

2.1 水资源污染程度相对严重

从实际经验来看，国内水资源保护能力相对不足，监测体系缺失，在多种因素影响下，使得水资源污染情况时有发生，污染程度相对严重。这种情况如果没有得到妥善处置，势必影响正常生产生活，对公众生命健康安全产生威胁。

2.2 保护修复手段较为单一

水资源保护与水生态环境修复体量较大，开展难度较高。实际工作开展环节，部分管理团队仍旧沿用传统的工作举措，没有进行保护手段精细化调整，过度强调短期效益，忽视了水体生态自我修复机制，造成修复思路受限、保护认知缺失，使得水资源净化能力没有达到预期，主要参数指标无法满足实际使用需求，增加了水资源使用成本，影响了水生态环境修复成效，诱发水体风险[4]。

3 水资源保护与水生态环境修复主要策略与方法

水资源保护与水生态环境修复工作稳步开展，管理人员坚持问题导向，坚持目标牵引，在科学性原则与实用性原则框架下，设定保护方案，完善修复流程，切实增强水体保护与开发能力，营造更为健康稳定的水体生态。

3.1 实现污染监测的实时化

水资源保护与水生态环境修复活动组织、筹划阶段，管理人员应当做好污染监测体系构建工作，通过监测技术有效参与，动态掌握水资源污染程度，以此为契机，实现水体生态环境修复工作的高质量开展。为达到上述目标，管理团队将借助固相萃取、液液萃取、膜分离、过滤分析等手段，完成样品预分离、预浓缩以及预稀释等分析检测任务。利用等电聚焦、等速电泳等分离模式，将无机小分子、生物大分子进行快速分离，为后续无机物、有机物以及金属离子污染物分析检测工作有序开展提供便利条件[5]。样品预处理任务完成后，利用检测器等设备，开展系列污染物分析，检测过程中，考虑到微全分析系统检测器进样体积较小、通道较短等问题，检测团队遵循科学性原则，结合污染物特点，选择紫外检测、化学发光、安培检测、电位检测、电喷雾离子化质谱等手段，提升污染物分析检测灵敏度，实现微全分析系统最优化应用。检测任务完成后，检测团队严格按照微全分析系统操作要求，对环境污染物检测数据进行定向、定量分析，通过分析检测结果精准分析，检测团队可以快速掌握污染物分析检测结果，依据检测结果，出具污染物分析检测报告。依托微全分析系统等现代化技术举措，实现区域水资源色度、氮磷含量、金属离子比重等信息的动态获取，形成水资源综合化分析，为水资源保护决策的制定以及水生态环境修复工作的开展提供了方向性引导，确保了系列决策、管理工作的质效。在进行技术应用细节的总体把控之外，在生态环境修复整体规划环节，需要根据水体生态环境功能定位与生态定位，在保有河流现有河岸、河道形态的基础上，开展总体规划，形成水域基底修复、河道岸坡修复以及河道缓冲带修复等系列方案，实现水质净化、污染基底清理、防护功能构建以及景观塑造，推动水生态环境修复工作高质量开展。

3.2 实现保护与修复的多元化

3.2.1 持续改进水资源保护手段

为全面提升水资源保护效能，增强水生态环境修复能力，管理部门在实际工作推进环节，应当吸收过往经验，借鉴优秀做法，对水资源保护手段以及水生态修复机制作出必要调整，实现工作策略方法创新完善。基于这种思路，管理部门要深入做好水资源开发与规划，形成全局性水资源保护机制，实现水资源高效配置。具体来看，管理部门可以利用大数据技术、公共服务平台等路径，详尽分析区域水资源时间、空间分布特点，掌握区域产业结构，论证用水需求，在此基础上，完成水资源承载力计算，将其作为水资源保护与开发的基础，实现保护性开发。同时加强水资源保护体系建设，对于工农业废水要进行净化，达标后进行排放，形成“谁污染、谁治理，谁开发、谁保护”的水资源保护机制。

3.2.2 稳步提升水生态修复能力

在水体生态修复过程中，为确保修复效果，降低修复成本，管理部门应当严格按照水体生态循环规律，采取综合治理、标本兼治、因地制宜、费用低廉的工作思路，充分发挥水体自我修复能力，强化水体自我净化能力，实现受破坏水体生态系统的快速修复。具体来看，一方面在河流汇集区域设置相关拦截结构，通过拦截结构，避免大体积污染物进入到湖泊、河流之中。认真做好生态改善，通过抑藻、控藻等相关工作，实现水体色度调节。同时，针对性做好水域植被修复以及动物资源保护，引入本区域水生植物、水生动物，重构水生生态系统物质循环，实现生态环境自我净化。例如，管理团队可以采取前置库、生态浮岛、河口生物栖息地恢复等方式，提升河流汇集区拦截深度，实现水体的源头化保护。考虑到水生态修复要求，营造更为适宜的生态环境，提升修复工作成功率，管理人员可以利用水流控制技术、生态调水技术，对水体生态系统进行快速修复。

3.3 实现保护与修复的智慧化

水资源保护与水生态环境修复过程中，为降低工作压力，确保水资源配置效能，有效防控污染事件发生。管理部门在做好常规性管理工作的同时，还需要综合运用技术要素，实现水资源保护与水生态环境修复手段的智慧化。应当着重做好信息平台搭建，以信息平台为基础，对区域内部各项水利设施运行情况、水资源调配情况进行实时监管，并根据整体需求进行系列决策，确保区域始终处于良性运转状态。为达到上述目标，可以有意识地将大数据技术纳入到区域水资源保护、水生态环境修复体系之中，通过数据挖掘、数据分析等技术举措，全面掌握区域运行状态，推动区域水资源保护、水生态环境修复的信息化与数字化。

具体来看，区域水资源保护、水生态环境修复部门可以与相关技术团队对接，结合区域水资源保护、水生态环境修复实际，结合大数据技术定位，在区域相关位置做好传感器架设，搭建基础架构，从而完成数据收集以及存取、处理等任务，同时借助模型预测等路径，对区域运转情况进行综合性分析，在此基础上，开展系列管理决策，搭建起完整的现代化区域决策与管理平台，为后续系列工作稳步开展奠定技术基础。云计算技术在水资源保护与水生态环境修复中的应用，实现了对区域水源、水利设施感知能力的有效提升，促进了自动监测站点的智能化属性，简化了管理流程，提升了管理数据获取与应用能力。

基于这种技术定位，区域水资源保护、水生态环境修复部门需要积极做好云计算技术的引入工作，配合技术团队合理搭建系列系统模块，理顺云计算平台、传输层、感知层之间的相互关系，在区域内部形成管理闭环。为最大程度地发挥云计算技术优势，规避技术应用盲区，简化技术应用流程，在整个层级建设过程中，对于感知层应当持续提升数据信息获取能力，通过对传感器、摄像头以及水位流量采集设备科学布局，形成高效的信息采集网络，实现对区域相关数据快速获取[1]。以无线网络传输以及有线网络传输为媒介，搭建传输层，将感知层获取到的各类区域运行户数及时上传到云计算平台。云计算平台在应用服务、数据服务模块支持下，将区域内水位、雨量、水质、水利设施信息进行汇总，并在终端进行呈现，便于管理人员进行调取。根据数学模型对相关数据开展计算分析，一旦发现问题，进行预警提示，提升了区域水资源保护、水生态环境修复的超前性，增强管理水平。