点买配资 流域综合管理中的水质监测计划：挑战与策略

引言点买配资

流域综合管理（Integrated Watershed Management, IWM）是一种旨在以协调和可持续的方式管理流域内所有人类活动和自然资源使用的方法。这种方法不仅有助于保护环境，还能为经济、社会和公共健康带来显著益处。然而，实现这一目标的关键在于水质监测计划（Water Quality Monitoring Programs, WQMPs），它们为决策者提供了必要的数据和信息，以便做出科学的管理决策。本文将探讨IWM的历史背景、现状及其面临的主要挑战，并提出规划和优化WQMP的策略和方法。

历史背景

流域管理在水质和水量与流域保护之间的联系方面有着悠久的历史和知识，至少可以追溯到公元前2880年（Neary等人，2009年）。然而，由于工业化的结果，这些知识在黑暗时代部分丢失，直到19世纪中叶才逐渐重新引入（Neary等人，2009年；Timmerman等人，2010年）。从那时起，河流、湖泊和地下水水质下降逐渐成为一个全球性关注问题，许多国家已开始按照1992年《21世纪议程》（UNEP，2012）的建议，通过综合方法改革水治理，以实现可持续发展。这种方法通常被称为流域综合管理（IWM）。

IWM意味着以协调和可持续的方式管理流域区域内的所有人类活动和自然资源使用（安大略省保护局，2010年）。所有水利益攸关方，包括政策制定者、城市规划者、节水组织、工业部门、大学和公众，都应参与这一进程，以便出于经济、社会、环境和公共卫生原因做出共同决定和行动来保护资源（Bartram and Ballance，1996；Demard，2007；Islam et al.，2011）。

水质监测的挑战

可靠评估水质

IWM面临的主要挑战之一是通过水质监测计划（WQMPs）对特定流域的地表水质量（湖泊和河流）进行可靠的评估，以便决策者能够理解、解释和使用这些信息来支持他们的管理活动（用于消费、娱乐和工业用途的水，或保护和恢复生态状况）。水质监测是“对水生环境进行长期的、标准化的测量和观察，以确定现状和趋势”（Bartram和Ballance，1996年）。监测还意味着根据共同协议、对水质以及特定流域的土地利用的一整套知识需求（无论是否管制）进行长期、空间分布、标准化的监测和评估（Bartram和Ballance，1996年）。

规划和优化WQMP的要素

在规划或优化WQMP时，需要考虑以下要素：（1）确定监测目标（例如，需要产生的信息）；（2）确定湖泊和河流的采样点网络；（3）水质参数（WQP）的选择；（4）确定采样频率和重复率；（5）人力、技术和财力资源的估算；（6）物流准备（如实地工作、实验室工作、质量控制和评估、数据处理、数据存储、数据分析）；（7）信息传播渠道的识别和（8）评估生成的信息是否已被使用（Bartram和Ballance，1996年；Gray，2010年；Harmancioglu等人，1999年；Strobl和Robillard，2008年）。当所有这些要素都得到考虑并标准化活动时，WQMP被认为是整体的。

术语“规划WQMP”是指在尚未实施WQMP的流域中设计WQMP。术语“优化WQMP”是指审查和改进现有WQMP的过程。优化并不一定意味着减少采样站、采样频率或WQP的数量。相反，优化意味着核实是否已经实现了最初的监测目标，以及是否确定了必须解决的其他监测目标。优化还意味着对现有WQMP的每个元素进行评估。

数据的相关性、精确性和可靠性

由于许多有关流域保护的决定（法规、土地分区等）取决于通过水质评估获得的信息，因此水质数据在空间和时间上必须具有相关性、精确性和可靠性，需要实施水质监测计划。这一点尤为重要，以避免从不同组织收集的数据成倍增加，这些数据既不在空间尺度上，也不在时间尺度上代表特定流域的水质（Bartram和Ballance，1996年；Harmancioglu等人，1999年）。例如，必须避免产生不容易比较的数据（例如，由于采样频率是按月而不是每两个月取样的，污染物分析的检出限不同，或者因为取样策略提供不同的污染物浓度）。因此，由于其异质性、不完整性和不充分性，未使用通用协议收集的数据通常很少或根本没有用处（Bartram和Ballance，1996年；Harmancioglu等人，1999年）。

流域管理者面临的挑战

由于需要考虑的因素很多，水质监测仍然是一个非常复杂的过程。事实上，一些研究人员已经解决了地表水WQMP的规划和优化问题，特别是自1940年代以来，并且已经出版了许多关于该主题的手册，指南和论文（Chen等人，2012年；Ning和Chang，2002年；Park等人，2006年；Quevauviller等人，2005年；Ward等人，1990年）。例如，代表性采样点、WQP和采样频率的选择必须根据领土的限制，根据现实和实际的知识需求，在现有的人力、财力和技术资源以及法律和政治义务范围内进行规划，例如欧洲联盟（澳大利亚）的水框架指令（WFD，2009年；Harmancioglu等人，1999年；Madrid和Zayas，2007年；Moss，2008年；Mäkelä和Meybeck，1996年；Ouyang，2005年；Strobl和Robillard，2008年）。

Strobl和Robillard（2008年）将规划WQMP的问题总结如下：“（...大量的考虑因素以及需要解决的问题（...此外，必须规划或优化WQMP的流域管理者面临着整合水质监测新工具的挑战，例如基于效果的工具（例如，生物标志物和生物测定）（Wernersson等人，2015年），自动监测设备（Winkelbauer等人，2014年；Winkler等人，2008年）和遥感（Tyler等人，2009年）。此外，流域管理者必须使其WQMP适应不断变化的水质问题，例如化学混合物（Altenburger等人，2015年）以及新的政策和法规（Fölster等人，2014年；Timmerman等人，2010年）。此外，文献中提出了许多优化采样站和WQP数量的方法，流域管理者必须从中进行选择。正如Strobl和Robillard（2008年）所概述的那样，其中许多方法尚未实施，因为它们“要么过于笼统，过于具体（即过于案例限制），要么太难，流域管理者在时间和预算限制下无法轻易纳入水质监测网络设计”。

作者还同意这样一个事实，即在规划成功的WQMP之前，根据水质知识需求选择精确和现实的监测目标至关重要（澳大利亚，2009年；Bartram和Ballance，1996年；Gray，2010年；Harmancioglu等人，1999年；Timmerman和Langaas，2005年；Ward等人，1990年）。然而，没有普遍接受的实用策略来支持WQMP规划和优化的所有阶段（Khalil等人，2011年；Strobl和Robillard，2008年）。此外，WQMP所依据的水质知识需求往往不能代表实际需求（澳大利亚，2009年；Bartram和Ballance，1996年；Harmancioglu等人，1999年；Ning和Chang，2002年；Timmerman等人，2010年）。

我们认为这些说法是有道理的，造成困难的原因是：（1）拟议的方法没有以整体的方式解决WQMP的规划和优化问题，即这些方法没有考虑WQMP规划或优化的每个要素；（2）每个流域都有其自身的制约因素，不可能有一个“放之四海而皆准”的解决方案；（3）必须努力充分利用有关该主题的现有知识，以便提出一种可以随着时间的推移而发展的整体水质监测方法，同时必须面对可能源于自然特殊性（例如，地质和水文）、人为环境（例如，土地使用、技术、人力、财政资源）和以前的监测活动。换句话说，规划或优化WQMP是一套常见的用例。此处将用例定义为实现目标的一系列行动（Balzert，2005）。

策略和方法

用例分析

为了有效规划和优化WQMP，我们需要首先确定流域管理者在规划或优化湖泊和河流WQMP过程中必须考虑的用例，并列出这些用例的主要要素（目的、行动和相互作用）。这一步骤是至关重要的，因为它能帮助我们系统地分析和理解整个过程，从而为后续的决策和行动提供坚实的基础。

文献综述

在进行用例分析的基础上，我们需要介绍和分析文献中涉及一个或多个用例的示例，并提出有助于规划或优化WQMP的方法。这一过程不仅能帮助我们理解当前领域的研究进展，还能为我们提供多种可能的解决方案和策略，从而为实际操作提供参考。

新挑战的识别

随着环境的变化和科学技术的进步，水质监测也面临着不断变化的新挑战。例如，化学混合物和新的污染物种类的出现、生物标志物和生物测定技术的发展、自动监测设备和遥感技术的应用等，都是当前需要面对的重要问题。我们需要识别这些新挑战，并探讨如何应对它们，以确保我们的WQMP能够保持前瞻性和适应性。

综合解决方案

在识别新挑战的基础上，我们需要讨论如何将用例和建议的方法集成到一个更全面和可进化的解决方案中，以实现WQMP的规划和优化。这一步骤不仅需要我们整合已有的知识和技术，还需要我们提出创新的策略和方法，从而为流域管理者提供一个系统的、全面的、可操作的指南。

结论

水质监测计划是实现流域综合管理目标的关键环节。然而，由于需要考虑的因素众多点买配资，WQMP的规划和优化仍然是一个非常复杂和具有挑战性的过程。通过系统地分析和理解这一过程，我们可以提出一系列有效的策略和方法，从而帮助流域管理者更好地实现其管理目标。希望本文的研究能为未来的研究和实践提供有益的参考。

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