鄒士倩 呂 清
(江蘇省蘇州環(huán)境監(jiān)測中心 江蘇蘇州 215011)
隨著社會經(jīng)濟快速發(fā)展,人口持續(xù)增長,產(chǎn)業(yè)門類不斷豐富,水環(huán)境污染事故風險持續(xù)存在,城市飲用水安全保障形勢嚴峻[1]。飲用水安全保障關系到人民群眾的根本利益和社會穩(wěn)定發(fā)展[2]。構(gòu)建全面有效、及時響應的飲用水源地水質(zhì)預警系統(tǒng)對盡早識別水質(zhì)異常波動,應對可能發(fā)生的水環(huán)境污染事故具有重要的積極意義。本研究以實地走訪、資料調(diào)查等方式,對蘇州市縣級以上集中式飲用水源地自動監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)狀進行調(diào)查,提出針對性的對策建議,為蘇州市飲用水源地水質(zhì)自動監(jiān)測站網(wǎng)有效運行提供技術支撐。
蘇州位于長江三角洲中部,西傍太湖、北枕長江,區(qū)域內(nèi)河網(wǎng)密布,河流、湖泊和灘涂面積占全市土地面積的34.6%,是著名的江南水鄉(xiāng)。據(jù)《蘇州統(tǒng)計年鑒-2022》顯示,蘇州經(jīng)濟發(fā)達、人口眾多,2021年末地區(qū)生產(chǎn)總值22718.34萬億,常住總?cè)丝?287.78 萬。一直以來,飲用水源地保護是環(huán)境保護工作的重點之一,目前,蘇州市設有13 個縣級以上集中式飲用水源地(含應急備用水源地),涉及蘇州昆山市、太倉市、常熟市、張家港市、虎丘區(qū)、吳中區(qū)、吳江區(qū)、工業(yè)園區(qū)四市四區(qū)。水源類型包括湖庫型和河流型,主要分布在太湖和長江等水域,建成時間跨度較大,介于1990 ~2018 年,總設計取水量約為23 億t/a。2022 年,蘇州市縣級以上集中式飲用水源地共取水量15 億t,全部達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3838-2002)的Ⅲ類標準,有效保障了蘇州市人民群眾用水安全和工業(yè)企業(yè)等用水需要。
蘇州市13 個縣級以上集中式飲用水源地已全部實現(xiàn)水質(zhì)自動監(jiān)測24 小時全覆蓋。除吳江區(qū)2 個湖泊型水源地水質(zhì)自動站由省級生態(tài)環(huán)境部門建設外,其余水源地水質(zhì)自動站均為地方生態(tài)環(huán)境部門建設。河流型水源地在取水口上游建有預警站,湖泊型水源地在保護區(qū)及準保護區(qū)建有浮標站,一旦水質(zhì)發(fā)生異常波動,預警站將提前捕捉到相關信息,提高飲用水源地自動監(jiān)測站網(wǎng)的預警能力。
水源地水質(zhì)自動站的監(jiān)測指標主要包括水溫、pH、濁度、電導率、溶解氧、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮等常規(guī)監(jiān)測項目(簡稱“常規(guī)九參數(shù)”)和按需增配的特征指標。2016 年,為滿足太湖水源地藍藻防控需要,蘇州市生態(tài)環(huán)境部門建立“太湖飲用水源地藍藻自動監(jiān)測預警網(wǎng)絡體系”,集成40 個監(jiān)測站點的信息,實時監(jiān)測藍藻、水質(zhì)和氣象等指標,形成了水源地三級防控體系,大大加強了水源地藍藻水華預警防控能力,為太湖藍藻水華防控提供及時全面的數(shù)據(jù)支撐。
蘇州市13 個集中式飲用水源地固定式水質(zhì)自動站監(jiān)測取水來自水廠泵站集水井或源水管網(wǎng),浮標站均為原位監(jiān)測。
2.1.1 站房建設
受建成時間、現(xiàn)場環(huán)境等因素影響,水源地水質(zhì)自動站的站房情況有所不同。近年來,隨著地方政府對飲用水源地自動化監(jiān)測工作的投入,部分建成時間較短、現(xiàn)場環(huán)境穩(wěn)定(位于水廠內(nèi)部)的站房狀況良好,站房面積達到標準,能夠為水源地自動監(jiān)測的發(fā)展夯實基礎,并且站房內(nèi)劃分實驗區(qū)、危廢區(qū)等不同功能區(qū)域,能夠較好地滿足日常運維和質(zhì)量控制的需求。然而,也有個別站房因建站時間久遠、自然環(huán)境惡劣(位于碼頭),出現(xiàn)設施老舊、墻皮脫落、滲水等情況。走訪調(diào)查發(fā)現(xiàn),蘇州集中式飲用水源地自動監(jiān)測站房內(nèi)三通、安防設施基本運行正常;部分水質(zhì)自動站未配備煙感式自動滅火裝置,僅配有手持式滅火器;大部分水質(zhì)自動站不會配備工作人員隨時值守,存在一定的消防安全隱患。
2.1.2 平臺管理
蘇州市市級與區(qū)縣均建有水環(huán)境數(shù)據(jù)應用平臺,水源地水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)實時上傳至省、市和屬地的數(shù)據(jù)應用平臺。在自建平臺和省平臺上,技術人員每日開展數(shù)據(jù)審核,對自動監(jiān)測數(shù)據(jù)進行把關,保障數(shù)據(jù)有效性,也便于對歷史有效數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析。
目前,蘇州市飲用水源地的固定式水質(zhì)自動站均采用“常規(guī)九參數(shù)+特征指標”的模式,監(jiān)測頻次為2h/ 次;受監(jiān)測管理需求和技術方法等因素影響,浮標站采用“常規(guī)五參數(shù)(水溫、pH、濁度、電導率、溶解氧)+藻類監(jiān)測指標”的模式,監(jiān)測頻次為2h/次。
特征指標的選配需綜合考慮水源地性質(zhì)、區(qū)域污染特征等。一般來說,湖庫型的水質(zhì)自動站增配葉綠素a、藻密度等特征指標,以應對夏季湖泊水華風險,河流型的水質(zhì)自動站增配氯離子等特征指標,以應對長江咸潮入侵的風險,還有生物毒性、揮發(fā)性有機物、總有機碳和氟化物等指標。在常規(guī)指標的基礎上,這些特征指標監(jiān)測能夠更加全面地掌握飲用水源地水質(zhì)變化情況,特別是一些有毒有害物的特征指標,對保障水源安全具有重要意義。
生物毒性、揮發(fā)性有機物、總有機碳、氟化物等特征指標在部分站點選配。生物毒性是一項綜合的生物學參數(shù),衡量樣品對活性生物體的影響,一定程度上擺脫了常規(guī)理化指標的局限性[3],主要包括發(fā)光細菌、藻類、魚類等多種模式[4],目前,蘇州市JSG 等5 個湖庫型水源地和XHB等2 個長江水源地水質(zhì)自動站配有基于發(fā)光細菌的生物毒性監(jiān)測儀。揮發(fā)酚是一類常見的工業(yè)污染物,涉及香料、醫(yī)藥、化妝品等行業(yè),水中一定濃度的揮發(fā)酚可導致魚類中毒甚至死亡,是威脅飲用水安全的特征指標之一[5],SQ 等5 個湖庫型水源地和XHB 等3 個長江水源地水質(zhì)自動站配有揮發(fā)酚在線監(jiān)測儀。揮發(fā)性有機物是一類熔點低于室溫且沸點在50~260℃的有機化合物,攝入人體后具有“三致”(致畸、致癌、致突變)的潛在危害,近年來在江蘇、浙江、山東等部分地區(qū)地表水水源地中有所檢出[6],SQ 等2 個湖庫型水源地和LHK 等3 個長江水源地水質(zhì)自動站配備揮發(fā)性有機物在線監(jiān)測儀。
近年來,水質(zhì)自動監(jiān)測儀器發(fā)展迅速,特別是國產(chǎn)儀器在自動質(zhì)控功能、抗?jié)岫雀蓴_上取得很大進步。為了響應“大力發(fā)展儀器國產(chǎn)化”和“國家自強”的號召,蘇州市飲用水源地水站部分水質(zhì)監(jiān)測儀器進行了更新,總氮、總磷監(jiān)測儀配備濁度補償功能,降低風浪擾動底泥引起水體濁度升高對監(jiān)測數(shù)據(jù)的影響,這對于易受風浪攪動影響的湖體監(jiān)測具有重大意義,監(jiān)測儀配備日質(zhì)控功能,提高數(shù)據(jù)可靠性。但是,走訪調(diào)查時發(fā)現(xiàn),目前市級數(shù)據(jù)管理平臺的部分功能稍顯不足,有待改善。一方面,是尚未配備質(zhì)控相關模塊,導致監(jiān)測儀器日質(zhì)控信息無法上傳平臺;另一方面,是特征指標聯(lián)網(wǎng)率不高,部分自動站點的特征指標未接入平臺。上傳日質(zhì)控信息有利于技術人員在審核數(shù)據(jù)時及時查看質(zhì)控情況,從而判斷數(shù)據(jù)的有效性,特征指標聯(lián)網(wǎng)及數(shù)據(jù)上傳對于及時發(fā)現(xiàn)和預警工業(yè)污染源等特征指標異常情況具有重要意義。
2.3.1 運維管理
在走訪調(diào)查中發(fā)現(xiàn),蘇州市集中飲用水源地水質(zhì)自動站均委托有資質(zhì)的運維服務方負責運維,由地方環(huán)保部門與運維公司簽訂合同,并對其進行考核。現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn),飲用水源地自動監(jiān)測運維總體較為規(guī)范,基本能滿足水源地水質(zhì)預警的相關要求,但是存在有待改善的地方,具體表現(xiàn)在3 個方面。
2.3.1.1 監(jiān)測儀器未張貼關鍵參數(shù)
儀器張貼關鍵參數(shù)便于現(xiàn)場質(zhì)控檢查和運維人員交接等工作,儀器關鍵參數(shù)包括測量指標、方法、量程、斜率、截距等已備案的基本信息。
2.3.1.2 特征指標運維體系不完善
與常規(guī)參數(shù)相比,特征指標運維不規(guī)范問題相對較多,如,揮發(fā)酚監(jiān)測儀的試劑未用冰箱冷藏保存,生物毒性儀器發(fā)光菌溫控系統(tǒng)已損壞,但儀器運行狀態(tài)標識仍為正常。
2.3.1.3 試劑標簽使用不規(guī)范
部分試劑標簽填寫字跡潦草,難以辨認;配制和更換試劑人員信息不全,試劑和標液信息不全,如試劑A、低標等;標簽存在疊加張貼等現(xiàn)象;部分新更換的儀器已經(jīng)投入使用,但沒有按規(guī)定使用儀器狀態(tài)標識;采用備機或更換儀器,監(jiān)測儀器與機柜標識不一致等。
2.3.2 質(zhì)控管理
根據(jù)走訪調(diào)查情況,發(fā)現(xiàn)一般以飛行檢查、盲樣考核、實樣比對等方式進行質(zhì)量控制,頻次為每m 至少1 次,除了傳統(tǒng)的質(zhì)控方式,部分監(jiān)測機構(gòu)采用運維公司互查等新的方式作為補充。質(zhì)控管理是提升飲用水源地自動監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量的重要手段,將質(zhì)控考核結(jié)果納入績效考核,直接與運維經(jīng)費掛鉤,有利于有效地監(jiān)督自動站運維水平,促進自動監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量提升。
除了監(jiān)測能力、運維質(zhì)控外,預警制度也是針對水源地水質(zhì)情況進行準確預警和及時響應的重要保障。如果缺少了及時有效的預警制度,就無法完全發(fā)揮飲用水源地自動監(jiān)測預警儀器的作用。2019 年,蘇州市生態(tài)環(huán)境部門印發(fā)《蘇州市水質(zhì)波動信息報告制度》,明確了包括水源地在內(nèi)的重要水質(zhì)斷面、預警級別和響應程序等方面的內(nèi)容,對蘇州市水質(zhì)預警工作提出了全面規(guī)范的要求。在此基礎上,各區(qū)縣根據(jù)實際情況進一步細化預警制度和工作流程,如常熟市印發(fā)水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測預警應急處置處理辦法,明確預警范圍、數(shù)據(jù)來源、預警標準、預警分類、響應等級等內(nèi)容。調(diào)查走訪發(fā)現(xiàn),水源地的水質(zhì)預警工作常常涉及到水務、疾控等多個部門,目前蘇州市水源地自動監(jiān)測數(shù)據(jù)均已實現(xiàn)與當?shù)厮畡詹块T共享,從而加強了部門聯(lián)動,太倉市某飲用水源地設立了水質(zhì)信息共享制度,水廠可通過太倉環(huán)境質(zhì)量APP 實時查看預警站和水質(zhì)自動站的監(jiān)測數(shù)據(jù),提前獲取咸潮影響水源水質(zhì)等信息,為多部門通力協(xié)作保障飲用水源地用水安全提供了有力保障。
2019 年,生態(tài)環(huán)境部公布了全國首批100 個“最美水站”評選結(jié)果,蘇州市汾湖大橋水站入選,其把水站打造成“監(jiān)測為民、服務公眾”的窗口,增強了民眾對于生態(tài)環(huán)境保護工作的感受度和參與度,贏得廣泛贊譽,發(fā)揮了很好的社會效應。然而,在本次走訪調(diào)查時發(fā)現(xiàn),部分飲用水源地水質(zhì)自動站的文化建設有明顯短板,存在水質(zhì)自動站銘牌缺失、樣式不統(tǒng)一、老舊破損難以辨認等問題,部分水站銘牌信息未及時更新,導致管理單位名稱、監(jiān)測項目等信息有誤,難以發(fā)揮其社會效應。除此之外,大部分水質(zhì)自動站外部均未公開與生態(tài)環(huán)境文化建設相關的其他信息,在文化建設方面存在短板,有待加強。目前,管理部門更多地關注水源地自動監(jiān)測的業(yè)務效應,如果深入挖掘水源地自動監(jiān)測站點的公共服務和文化效應,將能夠更好地發(fā)揮其作用。
為了進一步提升蘇州市飲用水源地自動監(jiān)測站網(wǎng)預警能力,保障飲用水安全,針對調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的問題,結(jié)合水源地生態(tài)環(huán)境保護發(fā)展趨勢等情況,提出3 點建議。
針對部分老化嚴重、服役時間長、故障率高的水質(zhì)自動站監(jiān)測儀器制定合理有效的儀器更新計劃,爭取財政資金保障,進行及時更新,保障自動監(jiān)測有效發(fā)揮作用;部分站點基礎設施老舊,應及時消除安全隱患,對存在漏水、線路老化等問題的站房盡快修繕,必要時加裝煙感式滅火器等安防設施,定期檢修自動站水電線路,消除安全風險;對數(shù)據(jù)應用平臺進行功能升級,實現(xiàn)各級平臺之間審核數(shù)據(jù)回流,接入特征指標數(shù)據(jù),增加質(zhì)量控制模塊,更好地滿足非現(xiàn)場質(zhì)控管理需求。積極探索新興污染物的水質(zhì)監(jiān)測思路,選用水質(zhì)熒光溯源等新型監(jiān)測手段,不斷補充優(yōu)化水源地監(jiān)測預警指標體系;集成遙感反演、大數(shù)據(jù)分析等新型分析手段,開發(fā)新的數(shù)據(jù)信息分析模塊,不斷挖掘數(shù)據(jù)背后的規(guī)律,識別潛在風險,確保飲用水源地安全。
加強對水質(zhì)自動站的運維和質(zhì)控管理。充實市、區(qū)縣級水質(zhì)自動站質(zhì)控管理專業(yè)技術力量,以滿足開展有效質(zhì)控和檢查工作的要求,對數(shù)據(jù)審核人員和質(zhì)控檢查人員進行定期培訓,提升專業(yè)素養(yǎng),嚴把數(shù)據(jù)質(zhì)量關,更好地服務于水源地保護與水質(zhì)預警;督促運維服務方加強水質(zhì)自動站運維的規(guī)范性管理,對于運維不規(guī)范問題即查即改,如監(jiān)測儀器普遍未張貼關鍵參數(shù),特征指標運維能力差,試劑標簽未規(guī)范使用等;進一步做好運維人員培訓,制定特征指標運維規(guī)范,細化管理規(guī)程,并納入有效運行考核,充分發(fā)揮績效管理作用。探索試行具有創(chuàng)新性的質(zhì)控方式,作為傳統(tǒng)方式的補充,不斷織牢水質(zhì)質(zhì)控管理網(wǎng)。
生態(tài)環(huán)境保護事業(yè)是一項全民事業(yè),離不開社會公眾的理解和支持,水源地水質(zhì)自動監(jiān)測設施是生態(tài)環(huán)境監(jiān)測文化的重要傳播平臺。完善水站文化建設,及時更新水站銘牌信息,張貼水站的相關信息,把水站打造成生態(tài)環(huán)境科普的宣傳基地,不定期舉辦面向公眾的“水站開放日”活動,使水站成為公眾了解、參與、監(jiān)督生態(tài)環(huán)境保護事業(yè)的重要媒介。建立健全公眾參與機制,暢通公眾信息反饋渠道,提倡“隨手拍”舉報破壞水源安全或人為干擾水質(zhì)自動站等行為,將水源地保護打造成“人人參與,人人獲益”的公共環(huán)保事業(yè)。
飲用水安全保障關系到人民群眾身體健康及社會穩(wěn)定繁榮,飲用水源地水質(zhì)預警系統(tǒng)對盡早識別水質(zhì)異常波動、應對可能發(fā)生的水環(huán)境污染事故具有重要的積極意義。通過實地調(diào)查走訪等方式,在了解蘇州市飲用水源地自動監(jiān)測站網(wǎng)設施、能力、質(zhì)控、制度和文化建設等方面現(xiàn)狀的基礎上,建議進一步完善基礎建設、運行管理、公眾參與,更好地發(fā)揮水質(zhì)自動站的作用。