“‘十四五’期间，生态环境监测将围绕水污染治理、水生态修复、水资源保护，‘三水’共治需求，深化水环境质量监测评价，提升水环境监测预警和水污染溯源能力，构建水生态环境监测体系。”中国环境监测总站副站长刘廷良在中国环境监测总站深圳质控创新中心2021年第二期技术交流活动暨水生态环境质量监测技术研讨会上强调，生态环境监测必须紧密结合国家重大战略区域生态环境保护与治理需求，借助要素资源集聚优势，打通“产学研”壁垒，推动水生态环境监测技术创新发展。


    水环境监测范围、手段、深度都在变


    推动实现科学评价、厘清水污染防治责任、支撑水生态水安全保护三大目标


    中国环境监测总站首席科学家团队水环境质量监测与评价方向专家嵇晓燕表示，从“十四五”开始，地表水环境质量监测向纵深方向发展，首先监测范围将不断扩展，由水环境监测向水资源、水环境和水生态“三水”统筹方向发展;其次监测手段将不断更新，由传统手工地面监测向人工智能化和天地一体化方向发展;再次监测深度也将不断延伸，由断面水质现状监测向污染溯源监测和监控预警监测方向发展。


    “‘十四五期间，水环境监测将从现状监测向预警监测跨越，水质监测也要向水生态监测跨越。”中国环境监测总站高级工程师解鑫认为，在水生态方面要继续完善环境监测技术和数据质量管理与控制技术。


    解鑫表示，要基本实现以“自动监测为主、手工监测为辅”的水环境质量监测与评估的体系，水环境质量监测自动化、标准化和信息化水平显著提高。到“十四五”末期，初步构建水生态监测技术体系，探索由常规理化指标评价向水生态环境综合评估的转变。


    据介绍，“十四五”期间水生态环境监测有3个目标：科学评价、厘清水污染防治责任、支撑水生态水安全保护。目前监测业务体系正在不断完善中，未来还将有评价考核、监控预警、公共服务、其他专项监测。


    中国环境监测总站副总工程师、水室主任杨凯认为，推进水生态环境高水平保护，首先要引入高质量的监测设备和技术。“引入无人船无人机进行采样作业、全自动分析仪进行实验室分析，使监测更高效;引入环境DNA技术、水声技术，使监测更全面。”


    其次，需要开展高效率的数据挖掘和应用。比如，通过地理信息系统、遥感、物联网的应用，实现实时监测;通过人工智能、大数据挖掘的应用，实现科学分析。


    最后，需要构建高标准的评价方法和体系。比如，构建多维度生态环境评价指标，使环境评价更合理;构建基于水环境、水生态、水资源的评价体系，使环境决策更精准。


    如何以科技创新支撑监测需求?


    在重点区域布局建设创新基地和重点实验室，支持水环境监测装备自主研发


    “创新对水生态环境质量监测十分重要。”刘廷良指出，持续推进生态环境监测体系和监测能力现代化，为打赢打好污染防治攻坚战提供了坚强有力的支撑。作为国家生态环境监测的重要组成，水生态环境质量监测的创新对深入打好污染防治攻坚战意义重大。


    据了解，目前国家南方仪器适用性监测实验室已全面建设完成。实验室具备13项环境监测仪器设备监测能力，可实现对100台套各类环境监测仪器的同时监测，填补了高温高湿环境下水生态环境监测仪器适用性监测的空白。


    刘廷良表示，“十四五”时期，中国环境监测总站将在长江经济带、黄河流域、京津冀、粤港澳大湾区等重点区域建设布局一批创新基地和重点实验室，探索建立国家、地方、高校、企业等多元主体合作模式。


    “十四五”期间，产学研用创新体系的重点将是支持水环境监测装备自主研发。“新技术研究包括采样和前处理技术，同时加强多介质自动采样技术研发。”解鑫介绍说，比如在分析监测和感知技术方面，要有高频通量、微型光谱传感器监测等地表水水质自动在线监测技术;研发基于环境“三水”共治技术的水体生物多样性监测技术等。在质控技术方面，开展在线自动监测、新污染物监测的质控关键技术研究。


    解鑫指出，“十四五”期间，还将加大自动采样、全自动前处理、痕量超痕量检测分析、在线监控、仪器检定校准等监测技术装备研发与应用力度，推动形成自主知识产权的高端监测技术装备和核心部件的研发。


    从手动监测向自动监测转变


    加强大数据技术应用，整合打通监测数据资源


    据了解，“十三五”期间，全国2767个断面主要以手工监测为主。从2020年开始，中国环境监测总站逐步把自动监测数据与手工监测数据进行融合。


    中国环境监测总站首席科学家王业耀介绍说：“这几年我们把化学指标从手工监测为主逐步过渡到以自动监测为主，从技术上也是质的飞跃。目前，国控断面有1794个自动站实现全天候自动监测，为水环境管理提供了很好的技术支持。”


    “十四五”期间，水环境监测数据的应用将更加广泛，除反映当地水环境质量外，还将为水环境管理等提供环境监测服务。


    “水环境监测能力的现代化，包括网络感知能力现代化、技术实验能力现代化、质量管理能力现代化、大数据分析能力现代化。”解鑫表示，“‘十四五’期间将构建水环境质量预测体系，加强大数据技术应用，整合、唤醒、打通监测数据资源。”


    嵇晓燕认为，在地表水环境监测方面，国家正在逐步推进国家、省、市、县四级监测数据的互联共享。“与其他部门的数据互联共享工作也在推进。目前，一部分水利数据，包括公安、交通的一些数据也接入了共同的大平台，以后可能会推动强化多来源数据开发挖掘能力。”