王永桂,张 潇,张万顺
(1.中国地质大学(武汉)地球科学学院,430074,武汉;2.武汉大学资源与环境科学学院,430079,武汉)
2015年国务院颁布的《水污染防治行动计划》提出了流域精细化管理的要求和思路。2016年,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于全面推行河长制的意见》,从六大任务的角度,对水环境精细化管理作了细致的明确分工。流域水环境精细化管理政策的提出和河长制的全面推行,对解决我国水环境管理问题将起到极大的方向性和指导性作用。
“十二五”时期以来,全国划分了以乡镇为最小行政单位的控制单元1 784个,水环境精细化管理工作正在全国范围内开展。然而,与精细化水环境管理要求相匹配的乡镇级别的生态环境监测长期以来落实不到位,现有的数据储备无法满足水环境精细化管理的需要。另一方面,如何有效地分析数据,让数据能传递有利于河长制决策和精细管理的信息,同样成为环境管理过程中的难题。
精细化管理是当前和未来我国水环境管理工作的重中之重,但我国水环境精细化管理的相关国家标准尚未发布,还未全面地开展相关理论研究,缺乏对水环境精细化管理的权威解读,对其目标和需求等的研究还有待深入,较大地影响到各级部门开展水环境精细化管理的实践与效果。在实行河长制背景下,本文对水环境精细化管理理念进行了剖析,以精细化管理目标为导向,分析了精细化管理的需求,提出了开展水环境精细化管理的思路。
精细化管理起源于20世纪50年代日本企业的管理理念,是一种建立在常规管理基础上、强调管理者责任的具体化和明确化,以及强调被管理者责任的社会分工精细化,其本质是一种对战略和目标分解、细化和落实的过程。精细化管理是通过规则的系统化和细化,运行程序化、标准化、数据化和信息化手段,使得管理各单元精确、高效、协同和持续运行。现代管理学中,将精细化作为管理的第二个层次,是在第一个层次规范化管理的基础上,向第三个层次个性化管理的过渡阶段。在这个阶段中,管理的目标是明确的,管理的责任是具体的,管理的方法是规范的,并贯穿于管理对象的整个生命过程。精细化管理在企事业管理事务中的应用较多,如医院手术室的精细化管理、油田企业的精细化管理、水利工程和环境工程项目的精细化管理等都有学者进行探讨。这些研究普遍认为,实行精细化管理能节省管理成本、提高管理效率、促进管理目标实现。
水环境精细化管理是水环境管理发展的必然趋势,是国家结合精细化管理和水环境管理的特点提出的划时代的管理理念。国外发达国家通过制定精细化的管理目标和管理方式,对环境精细化管理进行了一些实践和探索。如针对环境管理对象和目标,欧盟制定了针对每个流域的总量—质量联动的精细化管理方法,提出了水框架指令(WFD);美国建立了国家污染源排放清单,实施最大日负荷总量(TMDL),并以州为单位制定更符合实际的水质标准,这些措施取得了良好的效果。我国全面推行河长制、实行“一河一策”开展河道差异化管理的策略,一定程度上也是一种精细管理目标、明确责任主体的精细化管理方式。
基于国家管理和规划部门对水环境精细化管理的解读,结合精细化管理在管理学、经济学领域的概念及环境管理的核心要义,以及现有精细化管理的实践经验,提出水环境精细化管理是综合运用经济、技术、法律、行政和教育等手段,确定水环境管理的主体和对象,明确可达的目标,采用可执行的方法,实现社会经济与水环境相协调的可持续发展过程。水环境精细化管理主要包括三个方面:首先要建立流域水环境保护规划的可监测、可评价、可考核、可追责的精细化管理的目标指标体系,使之贯穿于流域规划制定和实施的全过程;其次要将流域水环境规划的首要目标分解为精细化的、可执行的管理措施;再次要能对管理措施的实施效果进行精细化评价。
在《水污染防治行动计划》要求基础上,对水环境精细化管理的具体需求进行梳理。
水环境精细化管理的保护对象是水体环境,包括河流、水库、湖泊等区域。而影响水体环境质量的有陆面负荷和河道底泥等,包括点源、非点源等陆面污染来源和河道底泥释放。对于水体来说,传统的以断面为管控对象的方案无法精确区分河道内不同单元的异质性;断面平均的处理方式掩盖了众多环境问题,已不适合大江大河等水体精细化管理的需求。在精细化管理的空间上,需要区分河道的左右岸、上下游,明确影响河道不同区域的陆面单元及其影响贡献率,划分控制单元。水环境精细化管理不仅包括常规水环境管理,还包括应急状态下的水环境管理,不同的管理内容其时间尺度要求不同。传统的常规水环境管理以日期和月份为跨度,进行水体质量评价和考核;在精细化管理的需求下,常规水环境管理的时间尺度应该以天为单位,参考气象预报的模式,形成逐日监控、按月考核的管理体系;而突发水环境管理则应以时、分为单位,精密监控突发水污染的变化过程。从时间和空间上来说,精细化水环境管理要求管理的空间流域化,管理的对象精细化,以控制单元为载体,落实到乡镇等行政管理单元;管理的时间更密集,能形成实时在线的管理模式。
目前,我国水环境精细化管理的指标是以功能区为前提的指标体系。我国已拥有了国家层次的地表水环境质量标准和各级行政区域、行业标准,这些标准都明确提出了不同水体的管理指标及其值域范围。但是,统一性的管理指标和值域设置,明显掩盖了不同区域的社会经济发展与生态环境状况之间的响应关系,忽略了不同区域不同时间段控制单元面临的不同环境问题,使得在利用这些标准进行环境管理时,会出现管控过严无法充分利用区域的环境承载力,或者因管控不到位区域环境质量持续恶化等问题。同时,由于功能区的划分以断面为边界,没有精细区分水体(尤其是河道)不同区域(如河道左右岸)的社会经济发展特点,导致在管理过程中,常出现同一功能区一定范围内常年水质恶化,而另一个范围则水质趋好等问题。在河长制工作中,统筹上下游、左右岸,实行“一河一策”“一湖一策”,解决好河湖管理保护的突出问题,因地制宜进行水环境精细化管理,是河长制工作的重点内容和原则。因此开展流域水环境精细化管理,需要明确水体不同位置、时间及不同社会经济发展目标下,有针对性地设置适应社会、经济与环境协调发展的指标体系,并对其指标的值域范围进行动态性设定。
流域气候、土壤、土地利用、水资源开发利用方式、社会经济发展程度等不同,影响流域水环境质量的自然因素和人为因素就会存在差异,需要根据流域河流的特点,有针对性地设置水环境管理的目标。需要通过建立本地化的质量标准和差异化水环境容量和质量目标,来精准实现水环境精细化管理。
新时期水环境保护进入以质量改善为核心的阶段,突出质量目标的刚性约束作用,以水功能区水环境质量达标为出发点统筹谋划各项工作,以是否达到水质改善目标作为判断各项工作成效地标准和问责依据。水环境精细化管理要求对水环境质量目标进行量化,水环境质量方面,要通过一系列的管理措施,将水环境质量由哪一类提升到哪一类,水环境质量达标率要达到或者提高到多少;以总量排放为例,则要具体地提出,要消减的总量是多少,提高水体环境容量的比例是多少。这些水环境质量目标,需要以具体的数值呈现,而不能笼统地以定性的文字进行阐述。只有量化的数字,才能设定明确的目标,才能对所设定的目标进行明确的考核,才能精准地区分管理是否到位,考核是否达标。河长制六大任务中,水资源保护、河湖岸线管理、水污染防治都需要实时的监控和分析数据支撑,以确定管控的区域和范围。而进行水环境治理和水生态修复,则需要以精细的方案评估数据为基础,达到效益最优。在地区差异化数值目标的基础上,明确的已量化的水环境质量目标的设置,对于管理部门针对性的实施对应的整治方案、环境管理与保护措施,实事求是的颁布适应于流域水环境健康发展的规范化的管理制度具有重要的意义。
数据是精细化的核心要素,数据是流域水环境精细化管理、评估、考核的前提。没有数据就没有精细化。流域水环境的精细化管理所涉及的数据应该包括实测的,涵盖流域气象、水文、水质、生态和社会经济等各方面。流域水环境精细化管理,要求以数据为支撑,用数据决策,实现科学化的生态环境管理决策;要求以高效数据分析系统为工具,用数据管理,实现对环境的实时、主动和准确监管;要求以开放式信息系统为平台,用数据服务,实现环境管理与监督的全民参与。构建完整的环境监测网络,要以控制单元为基本监测对象,将控制网络的布点、断面设置与控制单元和考核断面结合起来,通过监控网络,实现控制单元的空间网络连接。在此基础上,形成一条能广泛收集数据、快速传递数据、全面精确分析数据的信息系统,这是支撑现代化精细化环境管理的前提。
流域精细化水环境管理,需要以精细化的管理理念为指导,明晰管理指标、差异化量化管理目标、确定管理对象,开展针对性的环境管理工作。而这依赖于数据及其准确的水环境精细化分析工具为支撑。
随着我国生态环境大数据建设的不断开展,通过自动化监测设备、遥感监测设备以及人工监测结合组成的环境大数据监测物联网,将为我国水环境管理提供一系列丰富的多样的数据体系。2016年以来,随着河长制、湖长制的实施,每条河道、每个断面都将有自己的管理者。截至2017年年底我国已构建了包括省、地区、市(县)、乡(镇)、村四级或五级河长体系,任命了超过几十万名河长(湖长),这些河长(湖长)既是水体的管理者,也是水环境数据的采集者。可以预见,数据的体量以及数据的种类将不再是制约我国水环境精细化管理的主要问题。
在统一数据标准、开放数据网络的智慧水务和智慧环保全面建设背景下,管理数据和使用数据的标准、政策与方法将成为水环境精细化管理的核心制约因素。针对这些覆盖面广、纵向深度大的不同类别的水环境大数据,从数据的管理上,亟须进行数据融合,消除数据孤岛,实现数据共享、提高数据的利用率;而要确保能用好数据、用对数据、用数据说话,则离不开一套高效、精确的数据分析工具。大数据分析技术、人工智能技术、环境数值模拟技术以及网络信息化技术,为环境大数据的使用,提供了广阔的思路。基于高效的数据分析方法,实现水环境精细化管理的信息化、网络化和智能化,这是当前流域精细化水环境管理的核心要义,更是未来水环境管理发展的必然方向。
本文通过界定精细化管理的概念,剖析了全面推行河长制、湖长制背景下水环境精细化管理的需求,提出了水环境精细化管理的思路。水环境精细化管理是一条漫长的路程,需要理清控制单元、环境数据监测、环境数据分析、环境数据展现等一系列的思路。在河长制不断深入推进的过程中,需要不断探索,提出符合我国当前水环境管理实情的政策、标准,
突破水环境大数据存储、管理、分析和表达的技术。而这需要以现状为基础,以满足需求为原则,以辅助水环境精细化管理决策为目标,从理论和技术方法上不断地深化对精细化环境管理的研究。
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