張樹山

（浦江縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站，浙江 浦江 322200）

1 水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展概述

水質(zhì)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一套以在線自動(dòng)分析儀器為核心，運(yùn)用現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動(dòng)測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)以及相關(guān)的專業(yè)分析軟件和通信網(wǎng)絡(luò)所組成的一個(gè)綜合性的在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)體系。

國(guó)內(nèi)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)起步較晚。20世紀(jì)90年代末，水利、環(huán)保部門相繼在部分重要水系建立了水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為常規(guī)五參數(shù)、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總有機(jī)碳等，在飲用水源地水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)增加了總磷、總氮、葉綠素、生物毒性等項(xiàng)目。近年來，水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)在許多國(guó)家地表水監(jiān)測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用，我國(guó)的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站（以下簡(jiǎn)稱水站）的建設(shè)也取得了較大的進(jìn)展，環(huán)境保護(hù)部已在我國(guó)重要河流的干支流、重要支流匯入口及河流入?？凇⒅匾?kù)湖體及環(huán)湖河流、國(guó)界河流及出入境河流、重大水利工程項(xiàng)目等斷面上建設(shè)了100個(gè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，監(jiān)控包括七大水系在內(nèi)的63條河流，13座湖庫(kù)的水質(zhì)狀況。

2 自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)

與傳統(tǒng)的手工監(jiān)測(cè)相比：

（1）水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀具有最佳現(xiàn)場(chǎng)使用效果，可以對(duì)水質(zhì)進(jìn)行自動(dòng)、連續(xù)監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程自動(dòng)傳輸，隨時(shí)可以查詢到所設(shè)站點(diǎn)的水質(zhì)數(shù)據(jù)。這對(duì)于解決現(xiàn)行的水質(zhì)監(jiān)測(cè)周期長(zhǎng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，數(shù)據(jù)采集、傳輸速度慢等問題，具有深遠(yuǎn)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

（2）水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)工作的開展，一改過去總在事后才能向有關(guān)部門提供水質(zhì)信息的被動(dòng)局面，實(shí)現(xiàn)了在水質(zhì)發(fā)生惡化時(shí)，儀器自動(dòng)報(bào)警或響應(yīng)，對(duì)流域下游發(fā)出水質(zhì)污染的預(yù)警預(yù)報(bào)，防患于未然，充分體現(xiàn)了水利部門水量水質(zhì)綜合管理的優(yōu)越性。

（3）水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)促進(jìn)水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，改革環(huán)境質(zhì)量和污染源報(bào)告的編報(bào)，加速全國(guó)水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)向統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)信息的在線查詢、分析、計(jì)算、圖表顯示、打印等，隨時(shí)實(shí)現(xiàn)各單位之間水質(zhì)信息的互訪共享，實(shí)現(xiàn)全流域水環(huán)境綜合評(píng)價(jià)，可迅速為領(lǐng)導(dǎo)決策提供科學(xué)依據(jù)。

3 水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

3.1 水功能區(qū)污染物總量監(jiān)控

計(jì)算污染物總量需要大量水質(zhì)、水量數(shù)據(jù)。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)頻次高，產(chǎn)生的信息量大，在重要的控制斷面實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，有利于實(shí)施水功能區(qū)管理、污染物排放總量控制，促進(jìn)水資源管理工作的現(xiàn)代化。

3.2 供水水源地水質(zhì)監(jiān)測(cè)

在水源地建設(shè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，可對(duì)水源地的水質(zhì)進(jìn)行24小時(shí)不間斷監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的遠(yuǎn)程監(jiān)控，一點(diǎn)發(fā)生異常，及時(shí)預(yù)警，為保障水源地供水安全提供有效的技術(shù)監(jiān)督手段。

3.3 預(yù)警預(yù)報(bào)重大水質(zhì)污染事故

自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)對(duì)突發(fā)水污染事故預(yù)防和應(yīng)急監(jiān)測(cè)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。通過自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的預(yù)警功能，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)污染事故，分析自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)值變化趨勢(shì)，可判斷污染程度，對(duì)下游水質(zhì)污染做出預(yù)警預(yù)報(bào)，防止污染事件的進(jìn)一步擴(kuò)大，減輕其危害有著重要意義。

3.4 跨界河流的水質(zhì)監(jiān)測(cè)

在跨界河流敏感點(diǎn)建設(shè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，實(shí)時(shí)監(jiān)控水質(zhì)變化狀況，與實(shí)驗(yàn)室人工監(jiān)測(cè)相結(jié)合提供客觀、準(zhǔn)確、中立的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

4 水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)存在的問題與技術(shù)應(yīng)用成果

4.1 存在的問題

4.1.1 投資規(guī)模較大，運(yùn)行費(fèi)用較高；監(jiān)測(cè)儀器以進(jìn)口為主，價(jià)格昂貴。運(yùn)行維護(hù)成本高，儀器配件耗品價(jià)格昂貴。

4.1.2 對(duì)操作、運(yùn)行、維護(hù)人員的技術(shù)水平要求較高；

4.1.3 系統(tǒng)本身運(yùn)行不穩(wěn)定；儀器的基線漂移、試劑的變化、供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性等多種因素，都會(huì)影響到水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4.1.4 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)室人工使用標(biāo)準(zhǔn)分析方法監(jiān)測(cè)的成果有一定的差別。由于水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件和自動(dòng)化控制要求的影響，其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性不如實(shí)驗(yàn)室經(jīng)典化學(xué)分析方法，因此在使用之前，必須通過國(guó)家校準(zhǔn)檢測(cè)方法的比對(duì)使用，驗(yàn)證自動(dòng)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性及可比性。

4.2 建議

為了是水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能準(zhǔn)確及時(shí)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，應(yīng)做好以下幾個(gè)方面：

（1）專業(yè)技術(shù)人員的保證

要有能隨時(shí)解決發(fā)現(xiàn)的問題的專業(yè)技術(shù)人員，能保證自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（2）質(zhì)量保證與質(zhì)量控制：日常采取的質(zhì)量控制措施包括定期校準(zhǔn)、質(zhì)控樣檢查、比對(duì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、試劑有效性檢查及數(shù)據(jù)審核等方法，應(yīng)嚴(yán)格按照《水質(zhì)自動(dòng)分析儀技術(shù)要求》（HJ/T96-104-2003）進(jìn)行校準(zhǔn)，保證數(shù)據(jù)的有效性。

4.3 技術(shù)應(yīng)用成果

隨著國(guó)家水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行，充分發(fā)揮了實(shí)時(shí)監(jiān)視和預(yù)警功能。在跨界污染糾紛、污染事故預(yù)警、重點(diǎn)工程項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)估及保障公眾用水安全方面已經(jīng)發(fā)揮了重要作用。

（1）2002年在浙江-江蘇的跨省污染糾紛處理過程中，自動(dòng)站的連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在監(jiān)督企業(yè)污染治理和防止超標(biāo)排放方面發(fā)揮了重要作用。

長(zhǎng)江干流重慶朱沱和宜昌南津關(guān)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站在2003年5～6月三峽庫(kù)區(qū)蓄水期間，共取得庫(kù)區(qū)上下游2520個(gè)水質(zhì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，為管理部門的決策提供了有力的依據(jù)。

（2）淮河干流淮南、蚌埠及盱眙站成功地全程監(jiān)視了2001～2006年淮河干流大型污染團(tuán)的遷移過程，為沿淮自來水廠及時(shí)調(diào)整處理工藝，保證飲水安全提供了依據(jù)，為環(huán)境管理及時(shí)提供了技術(shù)支持。

漢江武漢宗關(guān)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站自建立以來，每年對(duì)漢江水華的預(yù)警監(jiān)測(cè)都發(fā)揮了重要作用，及時(shí)通知武漢市主要飲用水處理廠提前做好處理，保障水廠出水達(dá)標(biāo)。

（3）2007、2008、2009年太湖藍(lán)藻預(yù)警監(jiān)測(cè)期間，太湖沙渚、西山和蘭山嘴水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站開展了加密監(jiān)測(cè)，通過水質(zhì)pH、溶解氧等藻類生長(zhǎng)的水質(zhì)特異性指標(biāo)預(yù)測(cè)判斷水體的藻類生長(zhǎng)狀況，為飲用水水質(zhì)預(yù)警提供了大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，發(fā)揮了重要作用。

（4）2008年四川汶川特大地震發(fā)生后，中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站立即通過水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)遠(yuǎn)程查看災(zāi)區(qū)水質(zhì)狀況，將災(zāi)區(qū)7個(gè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)頻次由原來的4小時(shí)一次調(diào)整為2小時(shí)一次，在第一時(shí)間分析了地震災(zāi)區(qū)地震前后水質(zhì)狀況，并將災(zāi)區(qū)水質(zhì)無明顯變化的情況及時(shí)向國(guó)務(wù)院抗震救災(zāi)總指揮部上報(bào)，并編制《汶川大地震后相關(guān)國(guó)家水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果》，每天在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布自動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果，為保障災(zāi)區(qū)飲用水安全，穩(wěn)定災(zāi)區(qū)群眾發(fā)揮了重要作用。

（5）2008年北京奧運(yùn)會(huì)期間，利用北京密云古北口自動(dòng)站（密云水庫(kù)入口）、門頭溝沿河城自動(dòng)站（官?gòu)d水庫(kù)出口）、天津果河橋自動(dòng)站（于橋水庫(kù)入口）、沈陽大伙房水庫(kù)及上海青浦急水港自動(dòng)站等國(guó)家水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站對(duì)城市的飲用水源實(shí)施嚴(yán)密監(jiān)控，每日以《奧運(yùn)城市地表水自動(dòng)監(jiān)測(cè)專報(bào)》形式上報(bào)環(huán)境保護(hù)部，為奧運(yùn)期間飲水安全提供了技術(shù)保障。

結(jié)語

實(shí)施水質(zhì)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程監(jiān)控，及時(shí)掌握主要流域重點(diǎn)斷面水體的水質(zhì)狀況，預(yù)警預(yù)報(bào)重大或流域性水質(zhì)污染事故，解決跨行政區(qū)域的水污染事故糾紛，監(jiān)督總量控制制度落實(shí)情況，保障飲用水源地的取水安全，為水資源保護(hù)監(jiān)督管理和決策提供了有力的支持手段。

[1]趙寶吉.我國(guó)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)的發(fā)展與應(yīng)用[J].黑龍江環(huán)境通報(bào).2000（.3）

[2]孫南.水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行過程中的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù).2009（.1）