「長江病了」，給長江做「體檢」有多難？

上圖：2021年5月11日，湖北宜昌市，水中嬉戲的長江江豚。圖/新華 下左圖：2020年3月20日，江西九江市永修縣，吳城鎮退捕漁民何桂花與自家漁船合影留念。（資料圖片） 下右圖：2023年7月16日，何桂花和丈夫徐禮淵在自家開的餐館裡。2021年長江流域重點水域禁捕後，何桂花和丈夫在鎮上開了一家餐館。圖/新華

監測，長江體檢第一步

11月4日下午三點半，湖南澧縣的澧水河岸，許元釗和一名同事穿上背帶下水褲，蹚進淺灘。兩人用采水器打上定量的河水，裝瓶，加入固定液封存，又用浮游生物網多次打撈，將顏色渾濁、含有樣本的水裝入小瓶中，這是採集浮遊動物的過程。

隨後，許元釗開始採集大型底棲無脊椎動物（以下簡稱「底棲動物」）。他換上長柄手抄網，先用腳踢起沉在水底的泥沙，再將手抄網緊貼河底，迎著水流方向開始走動幾米，底泥夾雜著底棲動物，被打撈進網內。兩人用篩盤在水中篩洗這些樣品，裝進透明的袋子中封存。這一工作對岸邊村民而言非常陌生，他們好奇地詢問，「你們是在捕魚嗎？」

11月起，生態環境部長江流域生態環境監督管理局生態環境監測與科學研究中心（以下簡稱「長江局監測科研中心」）受湖南省生態環境監測中心委託，對其境內湖庫、河流的水體生態樣地開展調查。許元釗是長江局監測科研中心的監測人員，在湖南四大水系之一澧水的多個點位採集底棲動物、浮游植物、著生藻類樣本。他和團隊的採集技術規範與經驗，便是來自過去兩年多長江流域水生態考核試點監測工作。

2020年起，生態環境部組織開展重點流域水生態試點監測。2022年4月，生態環境部印發《長江流域水生態監測方案（試行）》，按照考核水體範圍和評估需要，進一步完善了長江流域水生態監測網。長江流域有331個水生生物指標監測點位，323個水環境指標監測點位，監測水生生物、水生境、水環境和水資源四大類指標。

四類一級指標分為14個二級指標。根據《評分細則》，水生生物監測主要包括魚類物種數、重點保護水生生物數量、底棲動物物種數、浮遊動物群落結構等指標。水生境指標，主要包括自然岸線率、水體連通性、水生生物棲息地人類活動影響指數等指標。水環境指標包括綜合污染狀況、汛期污染強度、綜合營養狀態等，水資源指標主要指的是生態流量達標率。

水生境是水生生物的棲境和載體，據生態環境部相關部門向《中國新聞周刊》介紹，傳統地面監測手段很難滿足多種水生境因素的調查需求，目前，中國的多顆高光譜、全譜段衛星陸續投入使用，可以實現河流、湖泊、水庫等考核水體全線、全域監測，已被應用在水生態監測工作中。

熟悉長江流域水生態監測工作的周軍向《中國新聞周刊》介紹說，水生態系統健康、水生境保護、水環境保護、水資源保障所涉及的大部分指標，生態環境部、水利部、農業農村部已經有相對成熟的監測方法，長江流域水生態考核可以與之有效銜接。目前主要挑戰在於，如何完善原有業務體系中工作基礎相對薄弱的一些監測項目，比如底棲動物和浮遊動物、大型水生植物等指標，因現場監測條件複雜多樣，在長江上中下游統一部署的挑戰最大。

底棲動物和浮遊動物指標，被廣泛用於水生生態系統健康評價。底棲動物棲息在淺灘和水底泥沙中，或附著在水生植被和石塊上，一般肉眼可以識別，常見的有河蚌、螺螄、蜻蜓稚蟲等。通常所說的「底棲動物」，雖說是「大型」，但個頭很小，一些幼蟲的長度只有幾毫米。它們對水環境變化非常敏感，當水體被污染，底棲動物群落結構會隨之改變，群落的重建又需要較長時間，因此底棲動物也被稱為「水下哨兵」。

漂浮在水中的浮遊動物，難以用肉眼識別，包括原生動物、輪蟲、枝角類和橈足類等。它們處在食物鏈的中間環節，既是「捕食者」，也是魚類的「獵物」，可以綜合反映水環境變化。張靜是長江局監測科研中心水生態考核監測技術負責人，她向《中國新聞周刊》舉例解釋，以武漢東湖為例，上世紀60年代左右，浮遊動物以大型枝角類浮遊動物居多，但現在多是活動能力更強的小型枝角類浮遊動物。浮遊動物群落結構的這一變化，可能是大量魚類捕食和水體富營養化雙重影響下造成的。

採樣是水生態監測的第一環節。2022年起，在長江流域春秋季枯水期，長江局監測科研中心、生態環境部太湖流域東海海域生態環境監督管理局（簡稱「太湖東海局」）、 中國環境科學研究院等眾多團隊前往331個點位採集樣品。每季要在兩個月內完成採集任務。

長江流域上中下游水生環境複雜多樣，給採樣帶來額外挑戰。長江局監測科研中心總工程師王英才向《中國新聞周刊》舉例說，長江上游的點位少，但海拔多在四五千米。一些監測人員剛到三江源地區，因缺氧，整個人嘔吐頭暈，站都站不起來，對體力是一種極限考驗。許元釗參與了貴州地區長江水生態監測。貴州多山，他們曾開車兩個多小時，到達點位的岸邊，卻發現腳下是懸崖峭壁，無法走近水邊。他們只能開車到對岸，下車後，再背著工具，走了四十多分鐘，才到達一個能下水的位置。

在長江幹流或支流湖庫地區，有些點位水深。監測人員會利用第四代監測船「中國環監008」，開展長江幹流宜昌至上海江段、洞庭湖和鄱陽湖的監測工作，他們需要在船上連續居住一個多月。一些採集點在近岸水域，大船難以靠近，監測人員還要改乘工作小艇前往。

監測人員在船上採集底棲動物，採用的工具是采泥器。這是一對可以閉合的抓鬥，監測人員將采泥器置入水底，再通過拉繩讓閉合夾合攏，才能抓取含有底棲動物的沉積物。采泥器有一二十斤重，加上底泥，重量可達二三十斤，往往需要更有力氣的男性來操作。采泥器採集的不確定性更強。去年，張靜和團隊在鄱陽湖出口附近的點位採樣，趕上漲水，水深，流速快，采泥器總是無法打撈滿足要求的底泥，有時候，采泥器達到水底時碰到石塊，也會提前閉合。那一次，他們前後共採集了21次。

當天採樣完工後，工作還沒有結束。11月4日早8點，許元釗一行人出發，在4個點位采完樣後，回到住所已是下午5點。監測人員開始對當天採集的底棲動物樣品進行挑選：透明袋中的底棲動物還混在黑色的泥沙中，通過篩網篩洗後，要將各點位的樣品分別倒入瓷盤，篩洗後，用鑷子將能看到的底棲動物一一挑出，放進單獨的小塑料瓶中，加入酒精密封保存。底棲動物很小，挑選工作考驗耐心和細心。為保證沒有遺漏，一個人在挑選後，還需要另一位採樣者二次確認。

去年，張靜曾參與春秋兩季度的長江水生態試點監測工作，她向《中國新聞周刊》提到，不同點位採集的樣品挑揀的難易程度不一樣，最難的一次，小組成員從晚飯後一直工作到了第二天凌晨兩點。

上圖：2022年9月，監測人員在湘江進行2022年長江流域水生態考核試點秋季監測工作。圖為一次大型底棲動物樣本採集現場。攝影/長江局監測科研中心 李書印 中圖：2023年7月5日，重慶忠縣，科研人員在三峽庫區消落帶上開展相關監測。圖/新華 下圖：2023年6月16日，雲南麗江市，科研人員在白水河水文觀測點測量冰川融水流速。白水河1號冰川融水匯流而成玉龍雪山景區里的藍月谷，最後匯入虎跳峽附近的金沙江，為長江上游提供水量補給。圖/新華

「統一用一把尺子」

多位受訪專家強調，水生生物監測工作中，第一個難題是，制定統一採樣和鑑定的規範，用同一把尺子監測長江上中下游不同水體，結果才有可比性，確保後期考核的公平和公正。

在水生態考核試點監測之前，相關工作多由高校或科研單位執行。但科研項目主體和目標不同，每個團隊的監測方式會不盡相同，採樣結果也千差萬別。例如，根據研究需要，一些科研項目可能為了更好地了解某一個區域，或者深入研究某一個生物類群，監測頻次和監測指標會有很大區別。

王英才介紹說，水質理化指標往往有明確標準，對技術人員可以統一要求和管理，但水生生物監測標準很難制定，制定起來尺度也不好把握。比如位於雲貴高原的草海，水底多水草，一個樣品幾個小時才能采完。按照統一的方法，一些地方能打撈許多樣品，但另一些地方可能根本採集不到。

2021年，生態環境部水生態環境司組織環境規劃院、環科院、中國環境監測總站、長江局監測科研中心等技術支撐單位，成立長江流域水生態考核專班（以下簡稱「專班」）。據生態環境部相關專家介紹，專班花了很長時間討論如何統一監測標準。比如在採樣環節，采泥器在一個點位要抓幾次，每次樣品採集多少才合格。從科研角度，在一定範圍內，採集次數越多，種類就會越多，但這耗時長，投入大，從長期業務化運行角度來說，不可持續，需要平衡監測工作的科學性、代表性和時效性。專家經研究論證後確定，對類似湖泊水體，單一監測點位用采泥器採集4次，單次採集的底泥樣本量必須達到采泥器容積的三分之一及以上，再用拖網拖1次，才算採集合格。

2021年末以來，中國環境監測總站陸續發布淡水浮遊動物、底棲動物等監測試行技術要求，涵蓋樣品採樣、保存、運輸、分析、質控等各個環節。2023年4月，生態環境部進一步發布《水生態監測技術指南 河流水生生物監測與評價（試行）》等國家生態環境標準，為確保監測數據質量，也出台了質量保證和質量控制技術要求。

但有了標準，如何保證一線監測人員遵循規範，也是重要一環。水生生物的採集和鑑定環節，非常依賴個人技術能力和經驗。如果從業者缺乏職業素養，採樣時不嚴格執行監測規範，或經驗不足，都會影響後續結果的準確性和客觀性。

周軍舉例，一些地方的水生境複雜，比如同時有水草區、卵石區等多種生境條件，按規定，採樣人員需要在這幾個地方都進行採集，如果監測人員對當地不熟悉，採樣中可能會遺漏個別生境類型，導致樣品缺乏代表性。為解決這一問題，中國環境監測總站要求，每一季度採集，在原點位監測的人員數量應不少於60％，保證有採集人員熟悉當地情況。同時，要通過詳細現場勘察，確定好相對固定的採樣方案，確保監測工作的規範性、延續性和可比性。

「首先要保證人員的素質。」王英才向《中國新聞周刊》強調。水生生物不同研究方向都有很高的專業門檻，浮遊動物專業的技術人員，也很難準確鑑別底棲動物的種類。水生態考核監測工作要求，監測人員要有專業背景，並要進行一個月的專業培訓，才能持證上崗。

生態環境部也會對現場採樣工作進行外部監督。周軍提到，監測總站會公布每日採樣隊伍的安排，方便地方生態環境部門或所屬監測機構現場觀摩，同時也能起到監督作用。監測總站還會隨機抽取10％點位，派專家到現場檢查監測人員的操作是否規範。

此外，水生生物監測的一些環節在業內還存在些許差異。張靜舉例，目前對浮遊動物和底棲動物，相關分類參考書眾多，仍有同種異名的情況，會影響鑑別結果存在差異。

這就像水生生物領域的「多音字」，但國內外目前還沒有一本統一的「新華字典」。周軍向《中國新聞周刊》提到，如何在鑑別環節統一科研人員的認知，還需要不斷進行培訓。目前，相關技術單位已經開始編訂底棲動物和浮遊動物的統一名錄，製作水生生物物種信息卡。但在現階段，長江局監測科研中心、太湖東海局監測科研中心、中國環境科學研究院三家參與監測的單位，對某一個物種的鑑別結果仍有可能是不一致的。周軍介紹，生態環境部會要求所有鑑定人員在提交數據時，同步上傳鑑定的圖片作為憑證，並在季度集中鑑定結束後，定期組織不同部門鑑定人員集中分析，各自帶著部分樣品，交叉鑑定，比對結果，儘可能消除誤差。

上圖：採樣完工後，監測人員要對當天採集的底棲動物樣品進行挑選。 下圖：2023年10月下旬，2023年度水生態考核試點監測秋季採樣工作結束。樣品被運回到實驗室，檢測人員通過顯微鏡，對樣品進行鑑定和統計。本版攝影/本刊記者 楊智傑

地方要進一步「複診」

長江流域水生態考核專班相關專家向《中國新聞周刊》提到，目前長江流域水生態考核試點監測已進入了第二個年頭，今年上半年，生態環境部向相關省級生態環境部門反饋了兩個指標的評估結果，即各考核水體中底棲動物物種數和水生生物棲息地人類活動影響指數。這兩個結果，能明確反映考核水體中指標的現狀與期望值的差距。同時，生態環境部也與地方進行了充分溝通，督導幫助地方分析問題，初步分析可能的影響因素。例如，某個水體某個點位的底棲動物物種數距離期望值差距較大，得分較低，專班會全面分析該點位周邊的生境狀況，如水體水質狀況、排污口分布、岸線硬化、底質污染或上游水電站開發情況等。地方政府可結合這些因素分析原因，提出切實可行的改善措施。

現階段，在長江流域水生態考核試點工作中，地方沒有被安排承擔水生態監測的任務。但上述專家提到，長江流域水生態考核只考核了長江流域50個試點水體，這一數量，無法反映長江全流域所有水體的本底現狀和問題。接下來，各地市還需要自行開展水生態監測，摸清地方水體的本底情況，找准各個河湖的問題及其成因，精準施策，推動問題解決。

周軍將目前的水生態監測形容為「體檢」，國家通過一些現狀給地方做了「診斷」，「比如診斷你得了高血壓，但造成的原因是什麼，還要進一步檢查。所以未來地方還需要拿著問題清單，進一步複診。」在他看來，地方可以以水生態考核為抓手，摸清水生態底數，精準問題識別，開展保護修復，和國家的工作形成合力，推動長江水生態環境的提升。

趙先富是水利部中國科學院水工程生態研究所河湖生態研究中心副主任，他在接受《中國新聞周刊》採訪時提到，水生態是一個非常複雜的體系，監測的指標未來還有待進一步完善。目前，國家層面統一進行水生態監測，是一個好的開端，重要的意義在於完善長江的本底調查。從科研角度，只有更全面了解本底情況，才能更清楚地了解水生態問題出在哪裡，哪些問題當前能努力解決，哪些問題長期存在、暫時難以改善。

周軍提醒，未來地方進行水生態監測，儘量可以不與國家已經開展的水生態監測點位重合，而是在現有工作基礎上，針對問題突出的水體更細緻地監測，或在其他支流進一步補充點位，國家和地方統籌，監測數據共享，「比如國家隊現在監測的主要是大幹流和一級支流，地方可以監測二級支流，完善監測網絡，才能夠在廣度和深度上認識長江水生態的狀況和問題」。

周軍從2021年開始參與水生態考核試點的前期籌備工作，明顯感覺地方生態環境部門對水生態監測態度的轉變。2021年，他建議地方有關部門重視水生態監測，「大家都不重視」。2023年7月起，水生態考核開始試點，不少地方監測部門主動找到中國環境監測總站等單位，積極開展水生態監測能力建設，爭相參加相關技術培訓。

今年以來，中國環境監測總站、長江局監測科研中心等多家單位都在舉辦水生態監測培訓班。9月，安徽省生態環境廳從24家相關單位中挑選出50名技術人員，組成安徽省水生態監測技術團隊，參加長江局監測科研中心組織的水生態監測理論和現場實際操作培訓，學習水生生物野外採集、樣品前處理與鏡檢步驟和技術要點。

長江局監測科研中心成立水生態AI研發團隊。攝影/長江局監測科研中心 彭玉

搶人才，上AI

「對『國家隊』而言，落實好監測技術規範要求、深入開展數據挖掘尤為重要。但對地方而言，儲備水生態監測技術人才，形成監測能力，目前挑戰最大。」周軍對《中國新聞周刊》說。現在多地都在搶水生生物相關專業的人才，省級生態環境部門或所屬監測機構，應統籌行政區域內的監測能力，組建一支高效、協同的水生態監測隊伍，並提升技術人員水平，補齊水生態監測的能力短板。

水生生物分類鑑定，實際上是「勞動密集型」工作，但相關監測技術人員還遠遠不夠。在長江局監測科研中心，《中國新聞周刊》注意到，浮游藻類AI識別系統已在長江幹流、洱海、巢湖、千島湖等重要水體推廣應用，可以將科研工作者從繁雜的檢測工作中解放出來。據專家介紹，理論上，一台自動分析設備能夠代替10個監測人員的工作量，能大大提升檢測分析工作效率。

在趙先富看來，傳統監測通常缺乏標準，導致數據不便於分享，且可比性較差。新的監測技術和手段，比如環境DNA、基於AI的顯微圖像識別等，在監測生物多樣性上，能使用低專業知識的採集方法，以及標準化的處理流程鑑定物種，自動生成大規模且高解析度的觀測數據。一方面，可以提升數據的準確性；另一方面，還能擺脫對人力的依賴。不過，趙先富也強調，現階段，由於相關數據還不夠多，這些新技術的結果可能存在相當大的誤差。

目前，長江水生態考核試點對監測數據的準確度要求極高，要讓各地政府信服，也關乎未來考核結果的公平性，因此，相關水生生物的物種鑑定工作還是靠專業技術人員來鑑定。AI設備推廣應用的前提，還需要相關資料庫系統更加完善和精準，對湖庫等不同水體，未來也需要進行專門研發與訓練。

（周軍為化名）

發於2023.12.18總第1121期《中國新聞周刊》雜誌

雜誌標題：水生態監測：為長江做「體檢」

記者：楊智傑