公民科学：哥伦比亚流域上游地下水监测

地下水 监测 保护 志愿者 公众参与 公民科学

目标

---

哥伦比亚流域地下水监测项目

哥伦比亚流域位于太平洋西北方向，是北美洲第八大流域，面积67.1万平方公里，其中15%位于加拿大境内。

在加拿大不列颠哥伦比亚省（British Columbia，以下简称BC省），地下水作为水资源可持续管理的重要内容，是75万以上人口的生活用水来源，同时也是大量灌溉和工业用水来源。随着人口持续增长，供水压力也在持续增加，亟待对地下水进行科学管理和配置。

Living Lakes Canada（以下简称LLC）是加拿大的自然水体保护组织。他们通过开展“公民科学”项目，吸收普通志愿者参与水资源科学数据的采集工作，同时普及水资源保护知识。LLC在与BC省政府、社群、原住民和学术界合作的过程中认识到，普通志愿者在推动地下水监测、宣传和教育方面具有重要地位。

哥伦比亚河谷＃603含水层

虽然加拿大森林、土地和自然资源部（Ministry of Forests, Lands and Natural Resource Operations，以下简称MFLN）在BC省建有一个地下水监测网络，但是位于哥伦比亚流域的监测井数量非常少。

哥伦比亚河谷潜水含水层——即加拿大环境部命名的#603含水层，是由河相或冰川河相砂砾沉积物组成的浅层含水层，补给来源为降水补给、侧向补给、以及哥伦比亚河的渗漏补给，是当地生活用水的主要来源。鉴于以上特点，MRLN将#603含水层列为高脆弱性含水层，认为有必要进行长期监测。该含水层内的抽水井深度一般在19.2~65.5米不等。

监测井的筛选与水位自动监测

在查询政府在线水井数据库，并与各级政府部门、环境组织、钻井公司、咨询专家及当地居民沟通后，试点项目选择出了一批未投入使用的饮用水源井作为监测井。之所以这么选择，是因为使用中的抽水井，因抽水而存在不同程度的水位降深，不能反映含水层原本的水位状态，而且井里的水泵等设备也会给监测仪器造成干扰。

项目选取了一批当地志愿者予以培训，并由项目协调员保持沟通和支持。志愿者每月访问一次监测井，进行手动水位测量，并从Diver水位计中下载数据。数据由项目协调员上传至集中式数据库。

地下水位和质量控制

试点项目及后续监测数据显示，地下水位呈现季节性、年内、年际的动态规律，并与降水保持较高的相关性。

志愿者收集的监测数据的质量取决（但不限于）以下因素：

• 监测方法是否简单易用
• 所需设备是否可得
• 能否持续获得专家指导

由于多方面因素，该项目缺失了两组数据序列：一组是2014/02/28 ~ 2014/06/23期间，另一组是2014/12/21 ~ 2015/04/07。总结教训后，项目组采取了以下措施来防止类似问题的发生：

• 对志愿者进行持续培训和支持
• 由项目经理对监测井和监测设备安装情况进行检查
• 升级地下水监测工具，使数据收集过程更简单易懂
• 制定标准化表格供现场人员填写
• 加大数据上传和分析频率，及时发现数据问题

后来，这个项目获得了持续性成功，地下水监测井网在逐步扩大。这表明，通过开展公民科学项目，有助于增进对地下水的理解，有利于地下水资源利用和保护的科学决策。

---

[1] 公民科学（Citizen Science）——公开招募普通志愿者，以辅助科学研究和解决现实问题的科研研究类的项目。志愿者参与环节包括但不限于：提出待研究问题、进行科学试验、搜集和分析数据、解释结果、发现新知识、发明新技术和新应用等。