水質(zhì)自動站監(jiān)測數(shù)據(jù)在環(huán)境質(zhì)量預(yù)報預(yù)警及環(huán)境突發(fā)事件應(yīng)急中的應(yīng)用研究

仲佳鑫

摘要：生態(tài)環(huán)境監(jiān)測是生態(tài)環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)工作，是生態(tài)環(huán)境管理的“頂梁柱”，是打好污染防治攻堅戰(zhàn)的重要抓手和支撐。海門市高度關(guān)注生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的改善，高度重視水質(zhì)自動監(jiān)測站的建設(shè)。水質(zhì)自動站的建設(shè)對于提升監(jiān)測預(yù)警能力，提高監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量，強(qiáng)化環(huán)境突發(fā)事件中風(fēng)險的管控，推動生態(tài)環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善具有重要意義。本文主要從水質(zhì)自動站的監(jiān)測數(shù)據(jù)著手，分析自動監(jiān)測數(shù)據(jù)在環(huán)境質(zhì)量預(yù)報預(yù)警及環(huán)境突發(fā)事件應(yīng)急中的應(yīng)用研究，同時指出目前自動監(jiān)測站在運維中存在的某些問題。通過科學(xué)化、有效化和精細(xì)化手段提升自動監(jiān)測站的作用，為環(huán)境管理和環(huán)境風(fēng)險防范提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)自動站;預(yù)報預(yù)警;質(zhì)量控制

我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模也在逐漸增加，環(huán)境問題的欠賬也并沒有完全消化。面對繁重的環(huán)境監(jiān)測任務(wù)，我國急需改革環(huán)境監(jiān)測體質(zhì)，積極拓展自動監(jiān)測能力。海門市高度關(guān)注生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的改善，高度重視水質(zhì)自動監(jiān)測站的建設(shè)。然而自動監(jiān)測站在運維過程中仍存在較多問題，數(shù)據(jù)的利用率還不高，尤其是水質(zhì)自動監(jiān)測數(shù)據(jù)在環(huán)境質(zhì)量的預(yù)報預(yù)警及環(huán)境突發(fā)事件應(yīng)急方面的應(yīng)用還比較薄弱。這方面的研究與應(yīng)用仍需要加強(qiáng)。

1? 海門市自動站建設(shè)情況

目前，海門境內(nèi)的水質(zhì)自動監(jiān)測站共有8個，分別為：長江水廠水站、通呂運河貨隆大橋斷面水站、通呂運河天西大橋斷面水站、通啟運河海洪大橋斷面水站、海門河高北大橋斷面水站、海門河?xùn)|洲大橋斷面水站、圩角河秀山大橋斷面水站以及圩角河西郊大橋斷面水站。各水質(zhì)自動監(jiān)測站的分析項目均包括五參數(shù)、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總氮和總磷。其中通呂運河天西大橋和通啟運河海洪大橋為省考斷面。對于省考斷面水質(zhì)自動站的運維具體由省級監(jiān)測站負(fù)責(zé)，我站僅負(fù)責(zé)站房的建設(shè)和采水單元的準(zhǔn)備工作。截止當(dāng)前，海門境內(nèi)的水質(zhì)自動監(jiān)測站均已開始運行。

2? 自動監(jiān)測網(wǎng)的應(yīng)用

自動監(jiān)測網(wǎng)由水質(zhì)自動監(jiān)測組成，大量實時的監(jiān)測數(shù)據(jù)在環(huán)境質(zhì)量預(yù)報預(yù)警及環(huán)境突發(fā)事件應(yīng)急中的應(yīng)用研究。為環(huán)境管理和環(huán)境風(fēng)險防范提供技術(shù)支撐。目前海門市已經(jīng)完成了水質(zhì)自動監(jiān)測的網(wǎng)格化布點，自動監(jiān)測網(wǎng)的應(yīng)用主要有以下兩個方面：一是根據(jù)水質(zhì)自動站各站點及不同監(jiān)測項目的數(shù)據(jù)變化趨勢來研判當(dāng)前環(huán)境質(zhì)量變化情況;二是根據(jù)站點的布設(shè)及運行情況，重點關(guān)注工業(yè)集中區(qū)，以自動站監(jiān)測數(shù)據(jù)為主要依據(jù)，提出有效的切實可行的應(yīng)急風(fēng)險管控方案。

2.1 水質(zhì)自動監(jiān)測網(wǎng)的應(yīng)用

圖1是通呂運河貨隆水質(zhì)自動監(jiān)測站八至十月份的總磷變化曲線。河流中總磷的水平相對穩(wěn)定，由于水中污染物的遷移具有一定的時空規(guī)律，因此從圖1中所顯示的總磷變化趨勢中明顯的看到在九月底十月初的時候總磷通呂運河貨隆大橋斷面迎來了一個總磷的峰值。

經(jīng)過排查發(fā)現(xiàn)，該污染團(tuán)系上游引清擠污帶來的客水污染。

由此，對于特定的污染因子，水質(zhì)自動監(jiān)測站能夠很好地確定污染團(tuán)的位置及含量。只要水質(zhì)自動監(jiān)測站的布局合理，可以掌控一定范圍內(nèi)地表水環(huán)境質(zhì)量以及突發(fā)環(huán)境事件造成的水質(zhì)變化情況。

3? 自動監(jiān)測站運行存在的問題

3.1 項目的配置及系統(tǒng)誤差

由于建站初期資金以及技術(shù)條件的制約，目前海門市已建的長江水質(zhì)自動站和貨隆水質(zhì)自動站項目比較單一，其中貨隆水站只配置了五參數(shù)、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷以及總氮;長江水質(zhì)自動站由于處在長江水廠取水口附近，又增加了氯離子以及有機(jī)物等有毒有害項目。較少的項目設(shè)置影響水質(zhì)的綜合評價和預(yù)警預(yù)報工作的開展，需要根據(jù)了水質(zhì)功能與潛在特征污染物增加相關(guān)儀器的配置，如重金屬、石油類、有機(jī)物等有毒有害項目。

由于受到儀器分析原理的影響，某些項目之間的測定結(jié)果存在相互干擾的現(xiàn)象。例如水中溶解氧的值對水質(zhì)pH的測定結(jié)果存在正干擾。另外有些分析項目自動監(jiān)測分析數(shù)據(jù)與手工監(jiān)測分析數(shù)據(jù)存在系統(tǒng)誤差，如葉綠素等，這對自動監(jiān)測數(shù)據(jù)的應(yīng)用產(chǎn)生了不利影響。

3.2 執(zhí)行力與管理水平的缺失

水質(zhì)自動站的運維交由第三方處理。雖然第三方有著豐富的運維經(jīng)驗以及深厚的專業(yè)素養(yǎng)，但是受經(jīng)濟(jì)利益及工作人員工作態(tài)度的影響，常常會出現(xiàn)儀器的易耗品更換不及時;有些運維人員沒有嚴(yán)格執(zhí)行日監(jiān)視、周核查、月比對的質(zhì)控要求;執(zhí)行管理制度要求不到位也嚴(yán)重影響了數(shù)據(jù)質(zhì)量。

4? 自動站監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量控制

4.1自動監(jiān)測儀器性能控制

根據(jù)國家頒布的“自動分析儀技術(shù)要求”，應(yīng)選用符合方法原理和性能要求的儀器。pH、電導(dǎo)率、溶解氧和濁度水質(zhì)自動分析儀均要求系統(tǒng)具有設(shè)定、校對、斷電保護(hù)、來電恢復(fù)、故障報警功能，以及時間、參數(shù)顯示功能等。高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷、總氮、總有機(jī)碳等水質(zhì)自動分析儀除須滿足以上基本要求外，還應(yīng)具備當(dāng)系統(tǒng)意外斷電且再度上電時，系統(tǒng)能自動排出斷電前正在測定的試樣和試劑、自動清洗各通道、自動復(fù)位到重新開始測定的狀態(tài)，以及當(dāng)試樣或試劑不能導(dǎo)入反應(yīng)器時，系統(tǒng)能通過蜂鳴器報警和顯示故障等，并停止運行直至系統(tǒng)被重新啟動。

4.2試劑和儀器質(zhì)量保證

所有使用的試劑必須為分析純或優(yōu)級純級別，且未失效;標(biāo)準(zhǔn)溶液儲存期除有明確規(guī)定外，一般不得超過3個月;標(biāo)準(zhǔn)溶液和試劑的配制按計量認(rèn)證的要求進(jìn)行。分析儀器應(yīng)定期進(jìn)行儀器檢測和實驗室分析的比對試驗。采取“周核查、月比對”的方法進(jìn)行，即每周進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)溶液測試，核查相對誤差應(yīng)小于±15%，否則重新校準(zhǔn);每月進(jìn)行一次實際水樣的實驗室比對測試，比對相對誤差小于±20%，否則應(yīng)對儀器重新校準(zhǔn)或進(jìn)行必要的維護(hù)和調(diào)整。另外通過管理單位不定期發(fā)放密碼樣進(jìn)行考核，用于檢查自動監(jiān)測站數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

5? 結(jié)論

綜上所述，可以得到以下結(jié)論：

1、海門市境內(nèi)水質(zhì)自動監(jiān)測站已初具規(guī)模，目前共有8個水質(zhì)自動監(jiān)測站，自動監(jiān)測網(wǎng)已初步形成。

2、自動監(jiān)測網(wǎng)在研判環(huán)境質(zhì)量狀況以及管控環(huán)境突發(fā)事件中具有重要的應(yīng)用。

3、水質(zhì)自動站存在著項目的配置及系統(tǒng)誤差、執(zhí)行力與管理水平的缺失等問題。

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[4]GB/T 4091-2001 idt ISO 8258：1991，常規(guī)控制圖[S]