水源地保护与环境监测技术结合的有效性分析
杨帆
枣阳市生态环境监测站 湖北省枣阳市 441200
一、引言
水是生命之源,水源地作为水资源供给的核心区域,其安全直接关乎社会经济发展与公众健康。当前,工业废水排放、农业面源污染等因素持续威胁水源地安全,传统保护手段已难以满足需求。环境监测技术的快速发展为水源地保护提供了新路径,将二者有机结合,能实时掌握水源地环境动态,提高保护的精准性与及时性。因此,深入分析二者结合的有效性,对解决水源地保护难题具有重要现实意义。
二、环境监测技术在水源地保护中的应用现状
2.1 水质监测技术的应用
水质监测技术是水源地保护的基础手段,目前已从传统的实验室人工检测向自动化、实时化方向发展。自动水质监测站可实现对 pH 值、溶解氧、化学需氧量等关键指标的 24 小时连续监测,数据通过网络实时传输至管理平台,工作人员能及时发现水质异常。例如,在某流域水源地,自动监测站成功捕捉到一次突发性有机物污染,为应急处置争取了宝贵时间,有效避免了污染扩散。
2.2 水文监测技术的应用
水文监测技术主要用于掌握水源地的水量变化、水流速度等水文参数。通过布设水文站、水位计等设备,结合遥感技术,可实现对水源地流域内降水、径流、蒸发等水文要素的全面监测。这些数据不仅为水源地水资源调配提供依据,还能帮助预测洪涝、干旱等灾害,提前采取防护措施,保障水源地供水稳定。
2.3 生物监测技术的应用
生物监测技术借助水生生物对环境变化的敏感性,反映水源地生态状况。通过监测浮游生物、底栖生物、鱼类等生物群落的种类、数量及生理指标,可评估水源地生态系统的健康程度。相较于传统理化监测,生物监测能更直观地体现污染物对生态系统的长期影响,例如,某水源地通过监测鱼类肝脏酶活性变化,早期发现了持久性有机污染物的潜在危害,为后续污染治理提供了方向。
三、水源地保护与环境监测技术结合的有效性体现
3.1 提升污染预警的及时性与准确性
环境监测技术与水源地保护的结合,打破了传统保护中 “事后治理”的局限。实时监测数据能快速反馈水源地水质、水文等变化,一旦出现指标超标,系统可自动发出预警,工作人员能第一时间定位污染源头,采取拦截、净化等措施。例如,某城市饮用水源地利用物联网监测系统,在一次农业面源污染事件中,提前 2 小时发出预警,及时关闭取水口,避免了不合格水进入供水系统,保障了居民用水安全。
3.2 提高水源地保护决策的科学性
大量精准的监测数据为水源地保护决策提供了有力支撑。通过对监测数据的分析,可明确水源地主要污染类型、污染来源及污染扩散规律,进而制定针对性的保护方案。比如,在某湖泊水源地,基于长期的水质监测数据,发现周边生活污水是主要污染源,管理部门据此规划建设了污水处理厂和截污管网,有效降低了入湖污染物总量,湖泊水质得到显著改善。
3.3 增强水源地生态保护的全面性
环境监测技术的多元化应用,使得水源地保护从单一的水质保护拓展到生态系统整体保护。水文监测掌握水量动态,保障生态用水需求;生物监测评估生态健康,及时发现生态风险;水质监测监控污染状况,三者协同作用,实现了对水源地 “水 - 生物 - 环境” 系统的全方位保护。以某河流水源地为例,通过整合水质、水文、生物监测数据,管理部门调整了水库调度方案,保障了河流生态基流,促进了流域内水生生物多样性恢复,提升了水源地生态系统的稳定性。
四、水源地保护与环境监测技术结合存在的问题及优化策略
4.1 存在的问题
一方面,部分地区环境监测技术应用存在 “重硬件、轻软件” 现象,不少县域水源地虽投入资金购置了高精度水质传感器、自动采样设备等先进监测硬件,但缺乏配套的数据处理系统与专业分析人员,监测人员多仅能完成数据采集与简单录入,无法通过数据挖掘识别污染趋势、溯源污染源头,大量包含污染规律、生态变化的监测数据长期闲置在数据库中,难以转化为指导保护实践的有效信息,导致监测设备沦为 “摆设”,保护工作仍依赖传统经验判断。另一方面,监测网络覆盖不均衡问题突出,在山地丘陵地区的小型饮用水源地或偏远农村水源地,受地理条件复杂、建设成本高、维护难度大等因素影响,监测站点布设密度远低于平原地区与大型水源地,部分水源地仅在取水口设置 1 - 2 个监测点,无法覆盖上游支流、周边农业区等潜在污染区域,形成监测盲区,一旦这些区域发生污染,难以及时发现,可能导致污染扩散至取水口。
4.2 优化技术应用与数据管理
针对技术应用与数据管理的不足,需从人员能力与技术升级两方面发力,定期组织监测人员参加专业培训,内容涵盖数据统计分析方法、监测设备运维、大数据技术基础等,邀请行业专家开展案例教学,通过实际污染事件的数据处理演练,提升监测人员对复杂数据的解读与应用能力;同时引入大数据、人工智能等技术,联合高校或科技企业构建智能化数据处理平台,平台可集成数据清洗、趋势分析、污染溯源等功能,借助机器学习算法对近 5 - 10 年的历史监测数据进行训练,建立符合当地水源地特点的污染预警模型,该模型能根据实时监测数据自动识别异常指标,结合气象、地形等数据预测污染扩散路径,提前 12 - 24 小时发出精准预警,为应急处置争取充足时间。
4.3 完善监测网络布局
为解决监测网络覆盖不均衡问题,需先开展水源地风险普查,结合水源地流域面积、污染风险等级、地理特征等因素制定科学的监测站点布局方案,在平原地区的大型水源地,按每 5 - 10 平方公里布设 1 个固定监测站的密度,覆盖水源地核心区、缓冲区及周边潜在污染源区域;对于偏远山区和小型水源地,采用 “固定站点 + 便携式设备” 的组合模式,在取水口、支流汇入处设置固定监测站,同时为基层监测人员配备便携式水质检测仪、手持 GPS 等设备,每月开展 2 - 3 次移动监测,弥补固定站点覆盖不足的问题。同时,充分利用无人机、卫星遥感等技术,选用搭载多光谱相机的无人机,每季度对水源地周边 5 公里范围内开展航拍监测,识别植被破坏、非法排污口等问题;借助高分卫星遥感数据,每半年对水源地流域进行大范围生态监测,掌握土地利用变化、水体面积变化等情况,通过无人机微观监测与卫星宏观监测相结合,搭配地面监测站点的实时数据,构建 “空天地” 一体化监测网络,全面提升监测网络的覆盖广度与深度,为水源地保护提供全方位数据支撑。
五、结论
水源地保护与环境监测技术的结合,是应对当前水源地安全挑战的有效途径。通过水质、水文、生物等多元化监测技术的应用,不仅提升了污染预警的及时性与准确性,为科学决策提供了数据支撑,还实现了水源地生态系统的全面保护。然而,二者结合过程中仍存在技术应用不充分、监测网络不完善、数据共享困难等问题。未来,需进一步优化技术应用与数据管理,完善监测网络布局,推动水源地保护与环境监测技术更深度融合,切实保障水资源安全,为社会经济可持续发展奠定坚实基础。
参考文献
[1]许正财.环境监测在自然饮用水源地保护中的作用[J].皮革制作与环保科技,2024,5(23):148-150.