南水北調水源地生態環境監測體系建設

□武洪濤 □郭佳偉 □董亞麗 □鄭朋濤

（河南省科學院地理研究所）

南水北調水源地生態環境監測體系建設

□武洪濤 □郭佳偉 □董亞麗 □鄭朋濤

（河南省科學院地理研究所）

隨著南水北調中線一期工程的正式通水，如何對水源地的水質和生態環境質量進行監測成了下一步工作的重點。文章在對河南省南水北調水源地保護現狀全面調查的基礎上，重點分析了水源地生態環境監測體系存在的問題，并提出了完善水源地生態環境監管制度、嚴守水源地生態紅線、建立水源地生態環境動態監測體系、建立水源地水質健康綜合評估體系與信息檔案系統等對策和建議。

南水北調；生態環境；監測體系

0 引言

南水北調工程是實現我國水資源優化配置、促進經濟社會可持續發展、保障和改善民生的重大戰略性基礎設施，其水源地生態環境質量狀況影響著南水北調工程的供水安全。河南省境內庫區水面面積約506 km2，占庫區水面總面積的48.20%，水源地共涉及河南省南陽、洛陽、三門峽3個省轄市的淅川、西峽、內鄉、欒川、盧氏5個縣和1個省直管縣鄧州市，境內流域總面積為7 816 km2，是南水北調中線水源地重要組成部分之一。南水北調水源地被確定為國家重點生態功能區，對于保障國家生態安全、保證調水水質意義重大。

2014年12月12日，南水北調中線一期工程正式通水，如何確保“一泓清水永續北上”，新的問題亟需解決。加強生態環境建設是水質安全的根本保障，而生態建設、涵養水源需要大量、長期的投入。有效評估生態環境工程的保護效果、有針對性的建立長效保護機制、進一步優化水源地生態工程空間布局，是下一步的重點工作。這些問題都迫切需要建立南水北調工程水源地生態環境動態監測體系，全面了解中線工程水源地的地理空間環境變化，為現有規劃實施效果評估，為未來水源地生態布局優化提供地理空間決策依據。

1 南水北調水源地保護現狀

近年來，河南省委、省政府及相關主管部門根據河南省內水源地的自然條件、水土流失特點，以生態治理為主，因地制宜推進小流域治理，積極開展濕地恢復與綜合整治，對污染進行攔截、吸納和凈化，不斷加強礦山生態保護與恢復治理，加強區域內水土保持工作，深入實施農業面源污染防治，持續加大對生態脆弱地區的投入，逐步恢復水源地的生態功能。

經過不懈的努力，水源地荒山、荒坡及坡耕地得到有效治理，截至2014年底，水源地累計治理水土流失面積2 412 km2，增加植被面積5.50萬hm2，森林覆蓋率由44%提高到76%，年可減少土壤流失量471.70萬t；增加水源涵蓄能力4 390.30萬m3，年可減少面源污染量6.80萬t。

同時，水源地內重工業的比重比2010年末下降15%以上，高新技術產業比重達到15%以上，通過努力踐行“經濟生態化、生態經濟化”發展理念，堅持經濟建設與生態建設并重。農業上形成了“果、藥、菌”三大特色農業，工業上推行清潔生產，關停搬遷治污不達標企業，服務業上重點突出旅游業，產業結構不斷優化。

水源地水庫及各支流水質明顯改善，水庫及上游共有水質斷面12個，其中渠首陶岔1個，支流11個。2014年，包括渠首陶岔斷面在內的10個斷面水質達標率均為100%，丁河封灣和楊河2個斷面達標率為91.70%，在國家組織的兩次規劃實施情況考核中，河南都排名第一。

2 水源地生態環境監測體系存在問題

2.1 水源地生態工程的效果評估體系沒有建立

南水北調中線工程成敗在水質，優質、清潔的長江水能否輸送到沿線及京津，決定著工程本身的成敗，也關系到我國廣大北方地區的生態安全和經濟社會的長遠發展。河南省是南水北調中線工程的水源地和渠首所在地，做好水源地水質保護工作，確保清水長流，是一項必須不打折扣、認真完成的艱巨任務。

2014年底，河南省就南水北調中線水源地的生態工程建設狀況發布了調查報告，主要包括水源地的退耕還林、荒坡治理、濕地恢復重建、水土流失治理、面源污染整治等小流域治理的進展情況，但是在水源地生態工程效果評估體系方面，調查中并沒有涉及。退耕、天然林保護、治沙、濕地保護、陡坡綠化等生態工程效果評估體系亟待建立。

水源地生態環境工程效果評估，是深化工程管理，實現管理精細化、科學化的需要；是調整、完善工程政策，建立工程實施反饋機制、修正機制的需要。涵蓋退耕、天然林保護、治沙、濕地保護、陡坡綠化等所有生態工程效果評估體系亟待建立，并在水源地保護的實際工作中不斷完善。

2.2 監控能力還不能完全滿足水源地保護需要

為了加強水源地上游生態環境保護，河南省成立了專門的水資源保護機構，流域機構，環境保護行政主管部門、地方水行政主管部門等對水源地進行保護和管理。然而，有限的監督手段使得水源地保護管理工作難以到位。資源分散、多頭監測、條塊分割等問題依然存在于水環境監測中。目前，監測站點既有流域機構設置的，又有地方設置的。地方的監測站點主要是控制入庫支流的水質，流域機構的站點則側重于主要支流、入庫干流和庫區主要斷面的水質監測，兩者在一定程度上具有較好的互補性，但信息交流和共享機制未能真正建立，管理難以進行。

傳統的基于地面布點采樣的人工分析測量方法仍是水質監測的主要方式，水源地保護需求和遠程自動監控之間不匹配，監測范圍、監測項目、監測頻次等時空上的連續性不強，且人力成本和分析費用昂貴，特別是現有環境監測站點主要分布在城市、重點流域，對于突發性的環境事件難以全面、及時和準確地監測預警。水源地保護與管理新的要求與以上的種種矛盾迫切需要構建“天—地一體化”的先進環境動態監測體系。

2.3 水源地水質信息公開管理體系需要完善

南水北調工程從提出開始，民眾就水質問題的爭論就沒有停止過，在工程建設前的治理工作，建設過程中的保護工作，通水成功后的維護工作實現了“確保一池清水入庫，一泓清水北上”的目標，但是水源地生態治理工程是一件緩慢而長期的工程，運行過程中可能存在的突發污染事件、水源地生態保護與破壞反復等問題。而伴隨工程施工以來引起廣泛爭議的水源地隱患、水土流失問題與渠道輸水問題等，也一直是民眾關心的焦點，不同程度在網絡上引起了大范圍的熱議，雖然專家學者們就問題做了詳盡解答，但還是暴露了南水北調中線工程水質管理與民眾間尚存在生態工程效果展示等信息不對稱問題。民眾希望人人都能喝上干凈的水，更希望自己能清楚明白自己喝的是干凈的水。

目前，水質監測公報不定時的在網上公布，供大家查閱，但是單純的數據表達形式和專業的術語描述，讓民眾不能明白水質到底是好是壞，同時時效性較差，這就迫切需要一套能夠使水質數據監測自動化且后臺數據圖像化的動態監測體系，讓民眾能夠清楚明了，也只有讓民眾了解生態工程建設與水質動態之間的密切關系，才能調動民眾積極參與到水源地水質保護工作中來。

3 加強水源地生態環境監測體系建設的建議

3.1 完善水源地生態環境監管制度

水源地的生態系統由河流與周圍的動物、植物及微生物組成。河流是整個生態系統的動脈，河流整治不單單是如何處理河道里的水體，更主要的是考慮整個河流生態系統的恢復問題，制定全局規劃方案。在小流域范圍內建立環境保護管理制度，嚴格監管所有污染物的排放。實行企事業單位污染物排放總量控制制度，通過對主要污染物的監測，及時調整其指標種類。完善污染物排放許可證制度，從源頭杜絕一切無證排污、超總量排污和超標準排污情況發生。對嚴重污染環境的工藝、設備和產品實行淘汰制度。對違法排放污染物、造成或可能造成嚴重污染的相關企事業單位，依法查封扣押排放污染物的設施設備。建立生態保護修復和污染防治區域聯動機制，健全環境信息公開、清潔生產審核、環境影響評價等制度。

3.2 嚴守水源地生態紅線

由于水源地河流差異較大、小流域眾多，洪澇災害程度不同，各個地區需結合已有的相關規劃和當地河流治理的實際情況，合理設定水源地內的環境質量底線、總體資源消耗上限、生態保護紅線，對土地、水等戰略性資源的消耗實行有力管控。在水方面，要把握控制好水功能區納污、用水效率、水資源開發利用三條紅線；在土地方面，劃定永久基本農田，落實耕地占補平衡，嚴格控制新增建設用地占用耕地規模，確保耕地數量不下降、質量不降低。把好環境質量關，嚴守底線，始終把“只能更好、不能變壞”作為環保責任紅線，來保護大氣、土壤、水等環境的質量。確定相應的污染物排放總量限值和環境風險防控措施。因地制宜，根據各個不同小流域的情況，劃定與其相適應的生態紅線，確保流域內生態性質不改變、生態面積不減少、生態功能不降低；合理劃定濕地、草原、森林等小流域生態紅線，使生態系統的退化得到有效控制。積極探索建立監測預警機制，對資源消耗和環境容量接近或超過承載能力的區域，及時采取針對有效的強制性保護措施。

小流域治理是一個龐大的工程，河南省的財力也不能夠像治理大江大河那樣的標準治理，從經濟和技術這方面出發來考慮治理問題也不是那么合理。因此，可以根據小流域的特點以及經濟狀況，因地制宜，采取不同的措施來治理小流域，完善防護體系。

3.3 建立水源地生態環境動態監測體系

結合現代科技，以遙感技術（RS）為數據基礎，以應用監測評估模型為核心，以地理信息系統（GIS），全球定位系統（GPS）技術為輔助手段，遵循規范化、標準化、空間化原則，對水源地進行空間和時間尺度上的多指標監測，開展水土流失、植被變化、面源污染等生態環境監測評估工作，建立水文、水質、水生態指標等信息的數據庫，提供靈活的人機交互界面和可視化表達，實現數據處理，及時更新，全面快速高效地掌握水源地的信息。動態監測是研究水源地系統內部或系統與外部環境之間物質、能量和信息的遷移、轉化、交換的主要手段。

水源地的生態系統是一個多層次、多元和具有空間和時間尺度的開放性動態系統。遙感技術的快速處理能力，多維、多波段、多平臺、多時相的數據獲取能力以及多學科的綜合和系統分析、多數據源信息復合等特點，為動態監測提供了現代化技術保證，并為水源地生態環境的動態監測創造了條件。不受地形因素的限制進行大面積的同步觀測水源地的生態環境狀況，在短時間內對同一地區進行重復觀測，以獲得一個重訪周期內的事物動態變化的數據，為水源地的生態環境調查和監測提供時間和空間上連續覆蓋的信息源，大大提高觀測的時效性，縮短生態環境資源的調查周期，提高生態環境監測評估的工作效率。

3.4 建立水源地水質健康綜合評估體系與信息檔案系統

水源地治理工程實施情況的全面掌握，工程建設成效和質量的保證等工作，都需要投入大量的人力、物力和財力。遙感技術具有客觀、高效、經濟等特點，它能準確反映地表植被的形狀和面積信息。地理信息系統技術的應用，提高了獲取區域土地的坡向、坡度、高程、坡耕地面積及其分布數據的準確性和時效性。把RS和GIS技術應用于水源地生態工程驗收和監測工作中，可以在很大程度上節省人力、物力和時間，并且能及時、全面、準確地掌握工程的質量，為水源地治理工程的管理和決策提供科學數據。

建立水源地信息檔案系統，積累資料，形成較為系統的歷史數據庫。通過水源地環境健康狀況評價來獲取任一時段內水源地的健康水平和整體狀況，通過水源地健康的各個分指標（包括生物指標、河岸帶狀況、水質參數等）來反映水源地的健康情況，從而剖析水源地保護過程中存在的問題，為水源地的保護管理決策提供科學有效的依據。

［1］余亞男，孫向鵬.淺論南水北調中線工程總干渠兩側生態帶建設的必要性［J］.河南水利與南水北調，2012（5）:43-44.

［2］劉兆孝，穆宏強，陳蕾.南水北調中線工程水源地保護問題與對策［J］.人民長江，2009，40（16）:73-75.

［3］杜念.淺談廣西河川現狀及其管理［J］.廣西水利水電，2009（3）:67-69，92.

［4］匡昭敏，陳超泉，黃永璘等.基于RS和GIS的生態環境監測評估應用系統［J］.計算機工程，2008，34（8）:258-260.

［5］李登科，卓靜，孫智輝.基于RS和GIS的退耕還林生態建設工程成效監測［C］.全國農業遙感技術研討會論文集，2009: 120-126.

［6］范群杰，高琦.河流信息檔案系統的構建與應用［J］.東北水利水電，2008，26（6）：23-25.

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2016-11-9

編輯：劉 青

武洪濤（1972-），男，副研究員，主要從事地理信息系統應用和環境監測研究工作。