南水北调水源地生态环境监测体系建设

□武洪涛 □郭佳伟 □董亚丽 □郑朋涛

（河南省科学院地理研究所）

南水北调水源地生态环境监测体系建设

□武洪涛 □郭佳伟 □董亚丽 □郑朋涛

（河南省科学院地理研究所）

随着南水北调中线一期工程的正式通水，如何对水源地的水质和生态环境质量进行监测成了下一步工作的重点。文章在对河南省南水北调水源地保护现状全面调查的基础上，重点分析了水源地生态环境监测体系存在的问题，并提出了完善水源地生态环境监管制度、严守水源地生态红线、建立水源地生态环境动态监测体系、建立水源地水质健康综合评估体系与信息档案系统等对策和建议。

南水北调；生态环境；监测体系

0 引言

南水北调工程是实现我国水资源优化配置、促进经济社会可持续发展、保障和改善民生的重大战略性基础设施，其水源地生态环境质量状况影响着南水北调工程的供水安全。河南省境内库区水面面积约506 km2，占库区水面总面积的48.20%，水源地共涉及河南省南阳、洛阳、三门峡3个省辖市的淅川、西峡、内乡、栾川、卢氏5个县和1个省直管县邓州市，境内流域总面积为7 816 km2，是南水北调中线水源地重要组成部分之一。南水北调水源地被确定为国家重点生态功能区，对于保障国家生态安全、保证调水水质意义重大。

2014年12月12日，南水北调中线一期工程正式通水，如何确保“一泓清水永续北上”，新的问题亟需解决。加强生态环境建设是水质安全的根本保障，而生态建设、涵养水源需要大量、长期的投入。有效评估生态环境工程的保护效果、有针对性的建立长效保护机制、进一步优化水源地生态工程空间布局，是下一步的重点工作。这些问题都迫切需要建立南水北调工程水源地生态环境动态监测体系，全面了解中线工程水源地的地理空间环境变化，为现有规划实施效果评估，为未来水源地生态布局优化提供地理空间决策依据。

1 南水北调水源地保护现状

近年来，河南省委、省政府及相关主管部门根据河南省内水源地的自然条件、水土流失特点，以生态治理为主，因地制宜推进小流域治理，积极开展湿地恢复与综合整治，对污染进行拦截、吸纳和净化，不断加强矿山生态保护与恢复治理，加强区域内水土保持工作，深入实施农业面源污染防治，持续加大对生态脆弱地区的投入，逐步恢复水源地的生态功能。

经过不懈的努力，水源地荒山、荒坡及坡耕地得到有效治理，截至2014年底，水源地累计治理水土流失面积2 412 km2，增加植被面积5.50万hm2，森林覆盖率由44%提高到76%，年可减少土壤流失量471.70万t；增加水源涵蓄能力4 390.30万m3，年可减少面源污染量6.80万t。

同时，水源地内重工业的比重比2010年末下降15%以上，高新技术产业比重达到15%以上，通过努力践行“经济生态化、生态经济化”发展理念，坚持经济建设与生态建设并重。农业上形成了“果、药、菌”三大特色农业，工业上推行清洁生产，关停搬迁治污不达标企业，服务业上重点突出旅游业，产业结构不断优化。

水源地水库及各支流水质明显改善，水库及上游共有水质断面12个，其中渠首陶岔1个，支流11个。2014年，包括渠首陶岔断面在内的10个断面水质达标率均为100%，丁河封湾和杨河2个断面达标率为91.70%，在国家组织的两次规划实施情况考核中，河南都排名第一。

2 水源地生态环境监测体系存在问题

2.1 水源地生态工程的效果评估体系没有建立

南水北调中线工程成败在水质，优质、清洁的长江水能否输送到沿线及京津，决定着工程本身的成败，也关系到我国广大北方地区的生态安全和经济社会的长远发展。河南省是南水北调中线工程的水源地和渠首所在地，做好水源地水质保护工作，确保清水长流，是一项必须不打折扣、认真完成的艰巨任务。

2014年底，河南省就南水北调中线水源地的生态工程建设状况发布了调查报告，主要包括水源地的退耕还林、荒坡治理、湿地恢复重建、水土流失治理、面源污染整治等小流域治理的进展情况，但是在水源地生态工程效果评估体系方面，调查中并没有涉及。退耕、天然林保护、治沙、湿地保护、陡坡绿化等生态工程效果评估体系亟待建立。

水源地生态环境工程效果评估，是深化工程管理，实现管理精细化、科学化的需要；是调整、完善工程政策，建立工程实施反馈机制、修正机制的需要。涵盖退耕、天然林保护、治沙、湿地保护、陡坡绿化等所有生态工程效果评估体系亟待建立，并在水源地保护的实际工作中不断完善。

2.2 监控能力还不能完全满足水源地保护需要

为了加强水源地上游生态环境保护，河南省成立了专门的水资源保护机构，流域机构，环境保护行政主管部门、地方水行政主管部门等对水源地进行保护和管理。然而，有限的监督手段使得水源地保护管理工作难以到位。资源分散、多头监测、条块分割等问题依然存在于水环境监测中。目前，监测站点既有流域机构设置的，又有地方设置的。地方的监测站点主要是控制入库支流的水质，流域机构的站点则侧重于主要支流、入库干流和库区主要断面的水质监测，两者在一定程度上具有较好的互补性，但信息交流和共享机制未能真正建立，管理难以进行。

传统的基于地面布点采样的人工分析测量方法仍是水质监测的主要方式，水源地保护需求和远程自动监控之间不匹配，监测范围、监测项目、监测频次等时空上的连续性不强，且人力成本和分析费用昂贵，特别是现有环境监测站点主要分布在城市、重点流域，对于突发性的环境事件难以全面、及时和准确地监测预警。水源地保护与管理新的要求与以上的种种矛盾迫切需要构建“天—地一体化”的先进环境动态监测体系。

2.3 水源地水质信息公开管理体系需要完善

南水北调工程从提出开始，民众就水质问题的争论就没有停止过，在工程建设前的治理工作，建设过程中的保护工作，通水成功后的维护工作实现了“确保一池清水入库，一泓清水北上”的目标，但是水源地生态治理工程是一件缓慢而长期的工程，运行过程中可能存在的突发污染事件、水源地生态保护与破坏反复等问题。而伴随工程施工以来引起广泛争议的水源地隐患、水土流失问题与渠道输水问题等，也一直是民众关心的焦点，不同程度在网络上引起了大范围的热议，虽然专家学者们就问题做了详尽解答，但还是暴露了南水北调中线工程水质管理与民众间尚存在生态工程效果展示等信息不对称问题。民众希望人人都能喝上干净的水，更希望自己能清楚明白自己喝的是干净的水。

目前，水质监测公报不定时的在网上公布，供大家查阅，但是单纯的数据表达形式和专业的术语描述，让民众不能明白水质到底是好是坏，同时时效性较差，这就迫切需要一套能够使水质数据监测自动化且后台数据图像化的动态监测体系，让民众能够清楚明了，也只有让民众了解生态工程建设与水质动态之间的密切关系，才能调动民众积极参与到水源地水质保护工作中来。

3 加强水源地生态环境监测体系建设的建议

3.1 完善水源地生态环境监管制度

水源地的生态系统由河流与周围的动物、植物及微生物组成。河流是整个生态系统的动脉，河流整治不单单是如何处理河道里的水体，更主要的是考虑整个河流生态系统的恢复问题，制定全局规划方案。在小流域范围内建立环境保护管理制度，严格监管所有污染物的排放。实行企事业单位污染物排放总量控制制度，通过对主要污染物的监测，及时调整其指标种类。完善污染物排放许可证制度，从源头杜绝一切无证排污、超总量排污和超标准排污情况发生。对严重污染环境的工艺、设备和产品实行淘汰制度。对违法排放污染物、造成或可能造成严重污染的相关企事业单位，依法查封扣押排放污染物的设施设备。建立生态保护修复和污染防治区域联动机制，健全环境信息公开、清洁生产审核、环境影响评价等制度。

3.2 严守水源地生态红线

由于水源地河流差异较大、小流域众多，洪涝灾害程度不同，各个地区需结合已有的相关规划和当地河流治理的实际情况，合理设定水源地内的环境质量底线、总体资源消耗上限、生态保护红线，对土地、水等战略性资源的消耗实行有力管控。在水方面，要把握控制好水功能区纳污、用水效率、水资源开发利用三条红线；在土地方面，划定永久基本农田，落实耕地占补平衡，严格控制新增建设用地占用耕地规模，确保耕地数量不下降、质量不降低。把好环境质量关，严守底线，始终把“只能更好、不能变坏”作为环保责任红线，来保护大气、土壤、水等环境的质量。确定相应的污染物排放总量限值和环境风险防控措施。因地制宜，根据各个不同小流域的情况，划定与其相适应的生态红线，确保流域内生态性质不改变、生态面积不减少、生态功能不降低；合理划定湿地、草原、森林等小流域生态红线，使生态系统的退化得到有效控制。积极探索建立监测预警机制，对资源消耗和环境容量接近或超过承载能力的区域，及时采取针对有效的强制性保护措施。

小流域治理是一个庞大的工程，河南省的财力也不能够像治理大江大河那样的标准治理，从经济和技术这方面出发来考虑治理问题也不是那么合理。因此，可以根据小流域的特点以及经济状况，因地制宜，采取不同的措施来治理小流域，完善防护体系。

3.3 建立水源地生态环境动态监测体系

结合现代科技，以遥感技术（RS）为数据基础，以应用监测评估模型为核心，以地理信息系统（GIS），全球定位系统（GPS）技术为辅助手段，遵循规范化、标准化、空间化原则，对水源地进行空间和时间尺度上的多指标监测，开展水土流失、植被变化、面源污染等生态环境监测评估工作，建立水文、水质、水生态指标等信息的数据库，提供灵活的人机交互界面和可视化表达，实现数据处理，及时更新，全面快速高效地掌握水源地的信息。动态监测是研究水源地系统内部或系统与外部环境之间物质、能量和信息的迁移、转化、交换的主要手段。

水源地的生态系统是一个多层次、多元和具有空间和时间尺度的开放性动态系统。遥感技术的快速处理能力，多维、多波段、多平台、多时相的数据获取能力以及多学科的综合和系统分析、多数据源信息复合等特点，为动态监测提供了现代化技术保证，并为水源地生态环境的动态监测创造了条件。不受地形因素的限制进行大面积的同步观测水源地的生态环境状况，在短时间内对同一地区进行重复观测，以获得一个重访周期内的事物动态变化的数据，为水源地的生态环境调查和监测提供时间和空间上连续覆盖的信息源，大大提高观测的时效性，缩短生态环境资源的调查周期，提高生态环境监测评估的工作效率。

3.4 建立水源地水质健康综合评估体系与信息档案系统

水源地治理工程实施情况的全面掌握，工程建设成效和质量的保证等工作，都需要投入大量的人力、物力和财力。遥感技术具有客观、高效、经济等特点，它能准确反映地表植被的形状和面积信息。地理信息系统技术的应用，提高了获取区域土地的坡向、坡度、高程、坡耕地面积及其分布数据的准确性和时效性。把RS和GIS技术应用于水源地生态工程验收和监测工作中，可以在很大程度上节省人力、物力和时间，并且能及时、全面、准确地掌握工程的质量，为水源地治理工程的管理和决策提供科学数据。

建立水源地信息档案系统，积累资料，形成较为系统的历史数据库。通过水源地环境健康状况评价来获取任一时段内水源地的健康水平和整体状况，通过水源地健康的各个分指标（包括生物指标、河岸带状况、水质参数等）来反映水源地的健康情况，从而剖析水源地保护过程中存在的问题，为水源地的保护管理决策提供科学有效的依据。

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2016-11-9

编辑：刘 青

武洪涛（1972-），男，副研究员，主要从事地理信息系统应用和环境监测研究工作。