基于南流江横塘断面的自动监测与手工监测数据对比分析

发表时间:2020/8/13   来源:《科学与技术》2020年28卷8期   作者:李昆明 黄伯当 凌政学 唐艳
[导读] 本文以南流江横塘断面2019年监测数据为例进行分析,
        摘要:本文以南流江横塘断面2019年监测数据为例进行分析,通过对自动和手工两种监测方式的得出的水质状况进行对比分析,发现以pH和溶解氧两项常规参数评价时,比对一致性较好;以5个参数评价时,两者有明显的区别,自动监测水质类别明显优于手工监测。

        关键词:地表水;自动监测;手工监测;对比

        长期以来,我国地表水环境质量监测方式主要以手工监测为主,随着时代的发展和科技的进步,监测手段逐步趋向智能化和自动化,地表水自动监测站逐步运用在各大流域的水质监测中,特别是近几年,全国各地大量建设水质自动监测站,不仅能够降低人力物力,还能连续、实时进行水质监测,有效提升了水环境管理的质量和水平[1]。本文以南流江横塘断面为例,对2019年横塘水质自动站数据和手工监测数据进行分析与对比。
1 研究区域以及监测基本情况
        南流江发源于玉林北流市大容山,由北向南依次流经玉林、钦州和北海后汇入廉州湾海域。南流江是桂南沿海诸河中,流程最长、流域面积最大、水量最丰富的河流,干流全长285公里,流域面积9232 km2。南流江流域沿岸是广西重要的农业生产基地之一,下游河段是合浦县集中式饮用水水源地。随着农业生产和畜禽养殖业的迅速发展,大量养殖废水、农业面源和生活源的污水排放导致近几年南流江水质受到污染[2][3]。因此,为了掌握水质状况,近几年已对南流江水质开展了手工监测和自动监测。南流江建设了多个水质自动站,包括监控玉林市出境水质的横塘水质自动站,该站点每4小时进行一次监测,而手工监测时间则为每月监测一次。
2 数据统计和分析方法
        横塘水质自动站监测指标包含9项,手工监测包括了21项,为了提高可比性,手工监测数据同样使用与自动监测一致的9项。《地表水环境质量评价办法(试行)》,9项指标中,评价河流水质状况的指标只有pH、溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总磷共5项[4]。为了对比常规指标和营养盐指标在两种监测方式上的差异,本文列出两种水质状况评价结果,第一种是利用常规的pH和溶解氧两个常规指标来评价,第二种是利用5项指标来评价。数据采用横塘断面2019年每月的均值和年均值共13组数据,自动监测和手工监测数据详见表1。
3 结果与分析
3.1 以常规参数(pH和溶解氧)来评价的水质状况对比分析
        对每月和年均常规参数评价的水质状况进行分析,自动监测和手工监测水质类别范围均在Ⅰ类和Ⅲ类之间。两者水质类别一致的月份有9个月(含2019年年均),占69.2%;自动监测水质类别优于手工监测的有3个月(2、5、8月),占23.1%,均相差1个水质类别;自动监测水质类别劣于手工监测的是11月,占7.7%,相差1个水质类别。
        可以看出,常规参数的自动监测和手工监测数据区别不大,大部分月份都一致;不一致的月份中,自动监测水质类别优于手工监测的月份较多,且这些月份没有呈现出明显的规律。

3.2 以5参数来评价的水质状况对比分析
        对每月和年均5个参数评价的水质状况进行分析,自动监测水质类别范围在Ⅱ类和Ⅳ类之间,手工监测水质类别范围在Ⅱ类和劣Ⅴ类之间。两者水质类别一致的月份有4个月(5、8、9、11月),占30.8%;自动监测水质类别优于手工监测的有8个月(含2019年年均和1、2、3、6、7、10、12月),占61.5%,其中有7个月相差1个水质类别,有1个月(2月)相差2个水质类别;自动监测水质类别劣于手工监测的是4月,占7.7%,相差1个水质类别。
        可以看出,5个参数的自动监测和手工监测数据有明显的区别,61.5%的月份自动监测优于手工监测的水质类别,这些月份中除了6、7、10月外,其他都处于枯水期;30.8%的月份两者水质类别一致,这些月份中除了11月外,其他都处于丰水期。
       
        3.3 水质类别占比分析
        对以5个参数评价的水质状况占比进行分析,自动监测数据Ⅱ类水质占比23.1%,Ⅲ类水质占比46.2%,Ⅳ类水质占比30.8%;手工监测数据Ⅱ类水质占比7.7%,Ⅲ类和Ⅳ类水质占比均为38.5%,Ⅴ类和劣Ⅴ类水质占比均为7.7%;可以看出,自动监测水质类别明显优于手工监测。

       
       

        结语:通过对比分析横塘水质自动站数据与手工监测数据可以发现,以常规参数(pH和溶解氧)评价时,自动监测和手工监测数据区别不大,pH和溶解氧两项指标比对一致性较好;以5个参数评价时,自动监测和手工监测数据有明显的区别,两者不一致的月份占比较大,枯水期时自动监测往往优于手工监测的水质类别,但到丰水期时两者比对一致性较好。同时通过以5个参数评价的水质类别占比分析也发现,自动监测水质类别明显优于手工监测。



参考文献:
[1]刘京,刘廷良,刘允,李晓明,李东一,解鑫,姚志鹏,孙宗光,杨凯,王业耀. 地表水环境自动监测技术应用与发展趋势[J].中国环境监测2017,v.33;No.190(06):1-9.
[2]林卉,南流江水质时空变化特征及影响因素研究[J].绿色科技,2020,(10):10-14.
[3]代俊峰,张学洪,王敦球,郭纯青,周作旺,秦明松,王璇,方荣杰. 北部湾经济区南流江水质变化分析[J]. 节水灌溉,2011,No.189(05):41-44.
[4]嵇晓燕,刘雷,陈亚男,解鑫,刘允,白雪. 地表水环境质量评价办法在应用中存在的问题及建议[J]. 环境监测管理与技术,2016,v.28;No.156(06):1-4.
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