地表水水质自动监测系统的发展现状及运行管理

发表时间:2021/6/7   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:黄园园
[导读] 摘要:本文在总结归纳地表水水质自动监测系统的构成、发展现状及建设的基础上,对水质自动监测系统站点运行管理过程中的关键问题进行了分析,以期为地表水水质自动监测系统的优化提升和运行维护提供借鉴和参考。
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        摘要:本文在总结归纳地表水水质自动监测系统的构成、发展现状及建设的基础上,对水质自动监测系统站点运行管理过程中的关键问题进行了分析,以期为地表水水质自动监测系统的优化提升和运行维护提供借鉴和参考。
        关键词:地表水;水质自动监测;运行管理
        引言:
        近年来,随着水质自动监测技术的发展,我国地表水水质自动监测站的建设也取得了较大的进展。相比于手工采用、实验室分析的监测方式,水质的自动监测可以实现水质的实时连续监测和远程监控,及时掌握主要流域重点断面水体的水质状况、预警预报,充分发挥水环境管理的“眼睛”作用,为环境管理提供主要监测信息。
        自动监测[1]作为环境监测的重要手段,具有自动、连续、及时、高效及全天候等优势,地表水水质自动监测系统可以实时监测河流断面、饮用水源、湖泊、海洋及其他重要水域水质,掌握水体的水质状况,预警重大或流域性水质污染事故,解决跨行政区域的水污染事故纠纷,监督总量控制制度落实情况,是新形势下强化环境保护、加强环境质量监测的需要,是环境监测预警体系建设的重要内容。
        1、地表水水质自动监测系统构成
        地表水水质自动监测系统由地表水水质自动监测站和水质自动监测数据平台组成,是一套以在线自动分析仪器为核心,运用现代传感器技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术、通讯网络及相关专用分析软件构成的综合性水质自动监测体系[2]。水质自动监测站包括采配水及预处理单元、控制单元、分析单元、数据采集传输单元以及辅助单元,水质自动监测数据平台软件具有定期自动备份、自动分类报警和远程监控等功能,并具有可扩展性。
        2、地表水水质自动监测系统发展现状
        中国地表水水质自动监测系统起步较晚,但发展较快。国内自1999年起,原环保部在主要流域重点断面开展了地表水水质自动监测站的建设,陆续在全国31个省份各个流域的重点河段、湖库以及出入境边界河流上建成了149个水质自动监测站,初步形成了覆盖全国的地表水水质自动监测网[3]。
        “十三五”期间,全国共设置国家地表水环境质量监测评价考核断面(以下简称国控断面)2050个,覆盖全国十大流域干流和主要支流,推进了长江经济带9省2市668个水质自动监测站建设,建成后我国水质监测将实现省-市-县三级跨界责任断面水质自动监测预警全覆盖的局面。
        2019年,生态环境部按照“科学评价、厘清责任、三水统筹(水环境、水资源、水生态)”的总体原则,确定了“十四五”期间国控断面布设方案,国控断面优化调整至3646个。水质自动监测点位布设、监测指标及站点建设将会更加合理化、精细化,水质自动监测项目和指标也将有所拓展,水中的VOCs监测、小型化水质多参数自动监测仪器设备将成为热点,社会化服务和大数据平台分析和应用将成为关键[4]。
        3、地表水水质自动监测系统建设
        地表水水质自动监测系统根据现场环境、建设周期、监测仪器设备安装条件等实际情况,可有多种不同的站房类型选择,如:固定式站房、简易式站房、小型式站房、水上固定平台站、浮标(船)站等。站房的设计与施工需结合现场地质结构、气候、水位等周边环境状况进行,同时需做好防雷、抗震、防洪、防火、防盗及视频监控等措施。


        传统固定式站房,是在具备固定永久性站房基础建设,并将长期固定的监测点位的条件下,在监测点位附件建设标准化水质自动监测站站房,并设计仪表室、质控室、维护人员工作休息室等高标准、高要求的水质自动监测站,一般应用于河流断面考核监测、出入境断面监测、重要监测点位的水质自动监测站建设。
        简易式站房和小型式站房适用于占地面积有限、地理情况复杂、项目建设周期短、有移址或调整监测断面需求的水站建设,站房设计尺寸可根据实际要求进行调整,并满足仪表及系统集成装置的安装要求。
        水上固定平台站、浮标(船)站等水质监测站是近两年发展成熟的水质自动监测系统,是将在线的化学试剂法监测仪器或免试剂监测传感器集成于平台或浮标(船)上,并配套太阳能、风能等供电设备,具备警示防撞和报警等功能的一种监测系统。
        4、地表水水质自动监测系统运行管理
        水质自动监测系统的运行维护工作包括故障维修、日常巡检维护、对比测试、年度检修、试剂盒备品备件更新更换等,是监测水质自动监测站正常运行的技术保障。早期水质自动监测站主要由环保系统运行维护,为避免人为干扰,真正实现“国家考核、国家监测、数据共享”,2015年国家环保部颁布了《关于推进环境监测服务社会化的指导意见》,按意见要求,建立规模化、市场化、专业化的第三方运营模式,保障设备有效运转。因此,目前自动监测系统的运行管理一般采用以下模式:监测站技术人员负责对自动数据进行审核和对自动站运行的监督管理,第三方技术服务机构负责自动监测系统的运维(简称“监测站管理+第三方运维”模式)。
        该模式较于早期全部由监测站自行运维管理有以下优势[5]:(1)第三方技术服务机构的技术服务力量更加全面,解决故障能力强;(2)零部件和备机储存量多,能在较短时间内恢复系统正常运行;(3)缓解了监测站人员不足的问题,基层监测站效果更显著。在“监测站管理+第三方运维”模式中,监测站应建立完整的质量管理体系。通过严格高效的监督管理手段,可以对第三方机构的运行维护行为起到约束考核和监督比对的作用,提高运行维护效率和监测数据质量,同时形成科学规范的运行管理机制,保障系统长期稳定运行。另外,为准确及时掌握自动监测站运行情况,监测站技术人员要对自动监测站进行定期巡查,检查相关记录台账,定期对自动分析仪进行盲样测试和手工比对,来检查仪器的准确性。
        5、结束语
        地表水环境自动监测的最终目的是为了得到科学、准确的水环境质量监测数据。为了提高监测数据的准确性、有效性和可比性,充分发挥自动监测数据使用效益,一方面需要不断提升水站管理人员的质控管理水平、专业素养,另一方面需要不断完善水质自动监测系统的功能,使其更加自动化和智能化,为新形势下强化环境保护、建设环境监测预警体系提供有力支撑。
        参考文献:
        [1]吕清.水质自动监测在苏州市饮用水源地的应用与思考[J].环境监控与预警,2010,2(04):12-14,20.
        [2]中国环境监测总站.地表水自动监测系统实用技术手册[M].北京:中国环境出版集团,2018.
        [3]贾刚.浅谈大连市地表水水质自动监测站建设模式与运行管理[J].黑龙江环境通报,2019,43(1)28-31.
        [4]杜鹃等.中国地表水水质自动监测系统应用研究[J].环境科学与管理,2020.45(2):115-119.
        [5]吴振华.地表水自动监测系统的运行管理及应用[J].环境与发展,2020(10):145-146.
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