辛小康,徐建锋
(长江水资源保护科学研究所,武汉 430051)
十九大报告明确提出:“必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,坚持节约资源和保护环境的基本国策,像对待生命一样对待生态环境,统筹山水林田湖草系统治理,实行最严格的生态环境保护制度,形成绿色发展方式和生活方式,坚定走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路,建设美丽中国,为人民创造良好生产生活环境,为全球生态安全作出贡献。”习近平总书记在深入推动长江经济带发展座谈会上又重申了“共抓大保护、不搞大开发”的重大意义,号召大家正确处理好五大关系,形成共抓大保护的思想自觉和行动自觉。要坚持以持续改善长江水质为中心,扎实推进水污染治理、水生态修复、水资源保护“三水共治”。要加强系统治理,加强入河排污口监测体系建设,联动实施断面水质监测预警,强化共抓大保护的整体性。
生态环境监测是生态环境保护的基础,是长江经济带系统性、整体性保护的重要支撑。目前,我国生态环境监测网络存在范围和要素覆盖不全,建设规划、标准规范与信息发布不统一,信息化水平和共享程度不高,监测数据质量有待提高,监测与管理结合不紧密等突出问题[1],难以满足长江经济带生态环境大保护的需要,也给流域水量-水质-水生态综合管理提出了挑战。目前,流域综合管理模式已由行政控制为主向适应性管理转变。适应性管理是完善流域综合管理的有效策略,并在很大程度上依赖于生态环境监测。因此,如何完善现有监测网络,使其更好地支撑流域适应性管理,成为今后应对流域生态文明建设和长江经济带科学持续发展的关键。
长江是亚洲的第一大河,世界第三大河。长江流域蕴藏着我国1/3的水资源和3/5的水能资源,是我国水资源配置的战略水源地、珍稀生物的天然宝库,生态环境保护意义重大。多年来,长江水利委员会(以下简称“长江委”)先后设立了水文、河道、生态监测及科学实验等不同类型的监测站网,为流域的防汛抗旱及减灾救灾、环境治理与保护、水土保持等发挥了重要作用。但同时也存在着“站点重复建设、缺乏统一管理机制、测站功能单一、监测能力不足、信息共享程度低”等方面的问题,严重制约了流域管理职能的充分发挥。为有效应对上述问题,近年来,长江委开展了信息化顶层设计工作,将“智慧长江”建设列入长江委信息化中远期发展布局,以信息化带动现代化,提高监测网络水平,提升应急反应能力,有效行使管理职能。为保障长江流域生态适应性管理科学高效,“长江中下游水生态安全评估与保障重大战略研究”课题组以“摸清家底、整合资源、理顺关系、适应发展”为主线,以“数字长江”迈向“智慧长江”为目的,为长江流域生态环境监测站网的优化工作建言献策,旨在提升流域水量、水质、水生态整体监测能力,提高生态环境保护工作效率。
长江流域服务于流域管理的现有各类监测站点共6 773个,其中长江委属站4 544个,地方站2 229个,包括水文站943个(委属站118个、地方站825个)、水位站523个(委属站264个、地方站259个)、雨量站1 068个(委属站25个、地方站1 043个)、蒸发站1个(委属站)、墒情站70个(地方站)、水环境保护监测站437个(委属站)、水土保持监测站26个(委属站2个、依托地方站24个)、水生态监测站23个(委属站21个、依托地方站2个)、野外科学实验站16个(委属站10个、依托地方站6个)、河道观测断面3 666个(委属站)[2]。另外还有分散于高校、科研机构、第三方监测机构的监测点未纳入统计,其监测也未知。
(1)水文站网
长江流域服务于流域管理的各类水文站点共2 605个,其中委属站408个、地方站2 197个。其中服务于防汛抗旱工作的水文站点共计2 369个,包括委属站206个、地方站2 163个;服务于流域水资源管理的有209个(委属站63个,地方站146个);服务于采砂管理的有16个委属水文站点,在长江鄂赣边界重点河段建有1处视频监控点。
(2)河道观测站网
长江流域现有河道监测断面共3 666个。其中长江干流及三峡库区重要支流2 582个,汉江干支流625个,洞庭湖及三口洪道459个。其中具有工程管理功能的河道固定断面1 405个,分布于葛洲坝及丹江口大坝上游;具有防汛抗旱功能的河道固定断面2 261个,分布于葛洲坝及丹江口大坝下游。
(3)水环境保护监测站网
长江流域服务于流域管理的现有各类水环境监测断面437个(不含2种以上监测功能的重合断面161个)。其中基本站监测断面90个(含重合断面,下同),省界水体监测断面171个,省界缓冲区及其他重要水功能区监测断面246个,入河排污口监测断面90个,地下水监测断面1个,全部为委属站。另外,环境保护部门为考核实施《水污染防治行动计划》,对原有监测站点进行优化后,在长江流域319条河流上设置了648个国家控制断面[3]。
(4)水土保持监测站网
长江流域服务于流域管理的现有水土保持监测站点26个,均与水文站网相结合。这些站点分布在金沙江、雅砻江、岷沱江、嘉陵江、乌江、三峡库区、丹江口库区、洞庭湖、鄱阳湖和下游干流区间,24个属于全国水土保持监测网络和信息系统一期、二期工程建设的站点,2个属于长江上中游水土保持重点防治工程建设的站点。
(5)水生态监测站网
在长江流域干流及其主要支流共设有23个长期进行水生态监测工作的监测站点,其中委属站21个、地方站2个。
(6)野外科学实验研究观测站网
长江流域现有各类野外科学实验观测断面16个(委属站10个,地方站6个)。主要分布在长江江源地区(沱河、直门达、楚玛尔)、金沙江流域(奔子栏、石鼓、水富、宜宾)、长江上游、长江中下游(茅草街、星子)、清江流域与三峡库区(重庆、宜昌、水布垭)、丹江口库区及汉江上游(商南、安康、丹江口)。
首先是部门内部的管理分散,例如同样是水利部门管辖的水文、水质、水生态、水土流失站网,有些属于流域机构建设管理和运行的,相关监测信息由流域机构整编,而有些属于省级水利部门的,其监测信息并未向流域机构汇集,形成信息分散的格局。其次是部门之间的分散,例如针对水质监测,水利部门设置了水功能区水质监测断面,生态环境保护部门设置了重点控制单元水质考核断面,两套体系各行其是,还经常出现数据不协调的问题。
随着流域经济的迅猛发展,人口的增加,污染量的增大,污染源分布的变化,以及流域水环境保护和水资源管理要求的提高,存在常规监测覆盖范围不够、部分河段监测站网不足、观测频次偏少等问题,现有生态环境站网难以满足新时期治水战略和建设“智慧长江”的需求。例如,水文站网中东部发达地区密度明显高于西部地区,西部地区部分河流甚至存在水文站网空白区域等;地下水水环境保护监测站点明显稀少,省界水体监测站网直接监测覆盖率较低等。
现有的流域站网初步具备了水土保持监测、河道观测、水文观测和生态环境观测的能力,但与流域生态适应性管理的需要相比,功能尚显不足。例如,江河干流上的站点水土保持监测指标不全,且缺少站点控制范围内的各级支流和小流域的划分、地形和土地利用信息等,不能说明面上水土流失情况。小流域监测站点缺少降雨、土壤特性等监测指标,且大多不具备推移质泥沙、水环境和生态环境等监测功能,且信息化程度低。目前长江流域仅少部分机构配备了实验室信息管理、评价系统,实验室信息化建设尚处于起步阶段,实验室管理工作量大,重复性工作多,人力资源浪费严重,已不适应新形势下生态环境监测工作的需要。
按照生态环境保护和监测工作需要,部分实验室需要监测范围比较广,难以覆盖履职所需覆盖监测范围所涉及的功能区、省(国)界、入河排污口等监测任务。与此同时,在实际工作中,相当一部分流域监测站点的监测项目或频次不能完全满足要求。部分水功能区只设置了一个水质监测断面,不能完全满足生态环境监测站网和“智慧长江”建设要求。例如:部分地表水水质监测站24项基本项目尚未实现全部监测,亟需解决;部分饮用水源地只开展了基本项目监测,补充项目和特定项目尚未开展监测;水生态监测尚处于起步阶段,仍以浮游植物监测为主,对其他水生生物和生境指标监测很少。
(1)整合生态环境监测资源。建设跨行业、跨区域,涵盖大气、水、土壤、森林、生态、噪声、辐射等要素,布局合理、资源共享、科学高效的长江流域生态环境监测网络。按照统一的标准和规范,全面开展流域生态环境监测和评价,构建包括流域环境空气、地表水、地下水、集中式生活饮用水及水源地水质、土壤、声环境和辐射环境在内的环境质量监测网络,客观、准确、及时地反映长江流域环境质量、污染源排放、生态状况及变化情况和环境风险。
(2)健全流域污染源监测体系。建立健全包括固定源、面源和移动源在内的污染源监测体系。统筹自然保护区、重点区域典型自然生态系统以及城市、农村生态系统在内的生态监测体系。通过遥感和地面生态监测等手段,开展对行政区、重点生态功能区、生态敏感与脆弱区、自然保护区、城市及城市群等对象的生态环境状况及变化趋势的监测、调查和评估。
(3)补齐流域水生态监测短板。流域水生态监测技术尚不完善,监测工作起步较晚,2003年三峡工程建成运行后,借助于三峡生态环境监测子系统工程,开始了流域水生态监测工作,监测指标仅包括浮游植物、浮游动物、底栖生物、典型鱼类等几个代表性项目。10余年来,长江水利委员会逐步建设了一些生态监测站,目前建成各类监测站点23个,其中委属站21个、地方站2个,明显不足以覆盖长江流域1.8×106km2的流域面积,仍需要加密水生态监测站网,增加水生态监测项目。
(1)建立生态环境监测数据共享机制。结合长江流域生态环境监测网络建设需求,启动生态环境信息化大数据中心建设,利用云信息资源共享平台,收集流域内相关部门环境质量、污染源、生态状况等监测数据,建设生态环境监测专题信息资源库,并与流域监测体系对接,建立大数据分析模型,开展大数据关联分析,实现“长周期、细粒度、多维度、高时效”数据分析能力。
(2)加强流域监测网络信息安全。加强信息安全体系建设,按照信息系统安全等级保护要求,从技术上统一规划、建设和实施,从管理上统一监管和运行维护,切实提升信息安全防护水平。加强环境监测数据及信息的安全管理,建立可靠的数据传输交换通道、有效的数据存储和灾备措施、快速联动的应急响应机制。建立安全工作汇报制度,定期检查各信息资源管理系统的安全漏洞,适时调整安全策略和措施。
(3)加强社会监测信息的共享。虽然目前长江流域生态环境监测主要力量是流域机构、生态环境保护主管部门设置的常规监测站点,但散布于企业、高校、科研机构、生态环境保护组织的监测力量也不容忽视,建议采用分布式的信息采编技术,将这些生态环境监测信息联网,开展信息共亨,以达到信息相互校验的目的。
(1)建立生态环境质量监测预警体系。在海量数据信息收集和管理的基础上,健全长江流域水环境质量预报和污染预警能力,强化污染源追踪与解析。加快重点流域、水源地水质预报预警体系建设,开展重要湖泊、水源涵养区、地下水等水质监测与预警研究。开展土壤中持久性、生物富集性污染物和对人体健康危害大的污染物的监测等。
(2)提升生态环境风险监测评估与预警能力。定期开展流域生态状况调查、监测与评估,对生物多样性优先保护区、重点生态功能保护区、重要生态功能区等典型区域的人类干扰、生态破坏等活动进行监测、评估与预警。加强耕地质量、农产品产地与农业面源污染监测预警能力建设,对农田生态系统(包括耕地质量)进行监测、评估与预警,强化农产品质量安全环境因子的风险监测、预警与评估。
(1)强化生态环境监测科技创新能力。加强环境监测共性关键技术攻关和创新平台建设,开展对潜在污染物及其危害的风险分析和评估研究,强化卫星遥感等高新技术、先进装备与系统的应用,提高生态环境监测立体化、自动化、智能化水平。推进环境监测新技术和新方法研究,鼓励高科技产品与技术手段在环境监测领域的推广应用,借鉴监测科技先进经验,提升技术创新能力。
(2)加强生态环境监测队伍、考核机制等的建设和完善。厘清生态环境监测事权,加强和规范环境监测机构和编制管理,不断提高生态环境监测人员综合素质和能力水平。依据国家生态环境监测技术规范,结合流域生态环境质量改善目标任务及工作职责,制定完善长江流域生态环境监测技术规范和生态环境质量评估考核制度,纳入流域生态适应性管理目标考核体系。