地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站建設(shè)與運(yùn)行管理策略探討

王 蕊

（南通市生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心，江蘇 南通 226000）

近年來我國(guó)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的建設(shè)取得了較大進(jìn)展，從國(guó)家層面到地方分別結(jié)合實(shí)際需要相繼在重要河流、湖庫(kù)、斷面等建設(shè)了不少水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，逐步形成水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的建設(shè)及運(yùn)行管理水平直接關(guān)系到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量，甚至?xí)绊懎h(huán)境方面決策的科學(xué)合理性。影響水質(zhì)監(jiān)測(cè)的因素有很多，既有技術(shù)方面的，又有管理方面的，例如水站的選址、建設(shè)的規(guī)范性、儀器設(shè)備的選型及性能指標(biāo)、運(yùn)行維護(hù)的技術(shù)水平、監(jiān)督管理水平、質(zhì)量保證和質(zhì)量控制、運(yùn)行經(jīng)費(fèi)保障等[1]。因此，水質(zhì)自動(dòng)站在為水環(huán)境治理和管理提供重要支撐，發(fā)揮重要作用的同時(shí)，我們要對(duì)水站建設(shè)及運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)的問題進(jìn)行思考和研究，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，尋求更好的解決思路和辦法，以利于水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和在環(huán)境決策中發(fā)揮更科學(xué)高效的作用。

1.地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站建設(shè)的重要性

隨著水環(huán)境壓力的逐步增大，保護(hù)水資源、治理水域環(huán)境，開展地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作刻不容緩。為了能隨時(shí)對(duì)地表水的水質(zhì)狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，才能及時(shí)掌握河流水質(zhì)變化情況，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治污，水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)揮了重要作用。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站是以在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)分析儀器為核心，運(yùn)用現(xiàn)代傳感器技術(shù)、自動(dòng)測(cè)量分析、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)龋瑢?shí)現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測(cè)從水樣采集、預(yù)處理、水樣測(cè)量及數(shù)據(jù)處理存儲(chǔ)的綜合系統(tǒng)?？梢詫?shí)現(xiàn)水質(zhì)實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程監(jiān)控，達(dá)到及時(shí)掌握所監(jiān)測(cè)水體斷面水質(zhì)情況、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)督總量控制落實(shí)情況、排放達(dá)標(biāo)情況等目的，還可為水環(huán)境保護(hù)、管理及水污染防治提供主要監(jiān)測(cè)信息[2]。

2.地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的建設(shè)要點(diǎn)

2.1 合理構(gòu)建工作協(xié)調(diào)機(jī)制

地表水的水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作是一項(xiàng)全方位的、系統(tǒng)的工作，并且水站建設(shè)往往建在河道岸邊，因此涉及的不僅僅是生態(tài)環(huán)境部門，在具體開展工作時(shí)還需要和自然資源部門、水利部門等進(jìn)行協(xié)調(diào)合作，因此，在建設(shè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站時(shí)，必須構(gòu)建合理的工作協(xié)調(diào)機(jī)制。例如《江蘇省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)條例》中明確規(guī)定有關(guān)設(shè)區(qū)的市、縣（市、區(qū)）人民政府應(yīng)當(dāng)為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站（點(diǎn)）的建設(shè)和運(yùn)行依法提供建設(shè)用地，并提供必要的站房、水、電、通信、通行等方面的保障。因此在建設(shè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站時(shí)，需要建立合理的協(xié)調(diào)機(jī)制，加強(qiáng)部門之間的協(xié)調(diào)，在遇到問題時(shí)及時(shí)進(jìn)行協(xié)商會(huì)商，從而找到解決辦法。

2.2 合理選擇水站建設(shè)點(diǎn)位

水站建設(shè)時(shí)不僅需要考慮采水環(huán)境及采水條件，同時(shí)還需要考慮岸基、交通、供水、供電等多方面條件，是需要進(jìn)行綜合考慮的。例如同一河流不同河段的水質(zhì)可能存在著巨大的差異，河流的凹凸岸會(huì)對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的建設(shè)和使用壽命產(chǎn)生影響，河流的凹岸受到水流侵蝕嚴(yán)重，地質(zhì)不穩(wěn)定，反觀凸岸，主要由河流的堆積作用形成，地質(zhì)穩(wěn)定，地勢(shì)較為平坦，適合建筑、設(shè)施等的修建，除此之外，為了實(shí)現(xiàn)全流域的水質(zhì)情況監(jiān)測(cè)，選址時(shí)還要考慮建站的間距。因此在選擇站點(diǎn)建設(shè)時(shí)要考慮建站的可行性、水質(zhì)代表性、監(jiān)測(cè)長(zhǎng)期性、系統(tǒng)安全性及運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，要具備良好的交通、電力、清潔水、通訊、采水點(diǎn)距離、采水揚(yáng)程、枯水期采水可行性和運(yùn)行維護(hù)安全性等建站基礎(chǔ)條件，并且所取站點(diǎn)的監(jiān)測(cè)結(jié)果能代表監(jiān)測(cè)水體的水質(zhì)情況和變化趨勢(shì)，避免設(shè)置在回水區(qū)、死水區(qū)以及容易造成淤積和水草生長(zhǎng)處。

2.3 水站的規(guī)范化建設(shè)

水站站房的建設(shè)可結(jié)合實(shí)際需要、資金情況、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、建設(shè)周期、監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備安裝條件等實(shí)際情況進(jìn)行選擇，主要分為固定式站房、簡(jiǎn)易式站房、小型式站房、水上固定平臺(tái)站、水上浮標(biāo)（船）站。固定式站房建設(shè)要求最高，往往采用混凝土框架結(jié)構(gòu)，使用壽命較長(zhǎng)不低于50年，但成本也較高，若綜合各方面條件允許的情況下可優(yōu)先選擇；簡(jiǎn)易式站房和小型式站房，成本相對(duì)較低，一般采用鋼結(jié)構(gòu)以及輕質(zhì)鋼屋面復(fù)合一體成型或直接將一套地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成于一臺(tái)控制柜或金屬箱體中，適用于占地面積有限、地理情況復(fù)雜、項(xiàng)目建設(shè)周期較短、有移址或調(diào)整監(jiān)測(cè)斷面需求的水站建設(shè)；水上固定平臺(tái)站和水上浮標(biāo)（船）站一般建于水面上對(duì)河、湖等水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)。站房建設(shè)同時(shí)要做好防雷、抗震、防洪、防低溫、防鼠害、防火、防盜、防斷電及視頻監(jiān)控等措施。采水單元在建設(shè)時(shí)，需要注意采用雙泵雙管路，保證在一路出現(xiàn)故障時(shí)刻切換至另一路，實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)，同時(shí)要注意采水管的保溫防凍，采用可拆洗式，具有反沖洗和除藻功能。配水單元需要注意水質(zhì)、水壓和水量應(yīng)滿足自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器的需要。預(yù)處理單元關(guān)系到整個(gè)分析系統(tǒng)的可靠性，因此預(yù)處理的方式一定要合理合規(guī)，既要能消除雜物對(duì)監(jiān)測(cè)儀器的影響，又不能失去水樣的代表性。自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備的選型，需結(jié)合實(shí)際需求和所要監(jiān)測(cè)的地表水水質(zhì)情況來進(jìn)行篩選，重點(diǎn)考慮儀器的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。關(guān)于水站建設(shè)我國(guó)相關(guān)部門已出臺(tái)了相對(duì)完善的技術(shù)規(guī)范和技術(shù)要求，水站建設(shè)時(shí)應(yīng)認(rèn)真落實(shí)，確保水站建設(shè)質(zhì)量。

2.4 進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控跟數(shù)據(jù)管理平臺(tái)的構(gòu)建

如果說每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)都是一個(gè)數(shù)據(jù)搜集點(diǎn)的話，那幾十上百個(gè)數(shù)據(jù)搜集點(diǎn)就構(gòu)成了一個(gè)完整的水質(zhì)監(jiān)測(cè)體系，通過專業(yè)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)采集、傳輸后，形成一個(gè)龐大的地表水水質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)，在實(shí)際工作中就需要一個(gè)平臺(tái)來展示和使用數(shù)據(jù)，這個(gè)平臺(tái)可以說是水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作最終展現(xiàn)監(jiān)測(cè)成果的核心部分，在水質(zhì)監(jiān)控中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。因此相關(guān)工作人員必須重視數(shù)據(jù)管理平臺(tái)的構(gòu)建，以便于日常管理中對(duì)數(shù)據(jù)的直接使用。數(shù)據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)功能要涵蓋水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)的常用工作業(yè)務(wù)流程，能夠?qū)⒆詣?dòng)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)有效性分析（審核）、監(jiān)測(cè)控制、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)報(bào)表、圖文顯示等功能整合進(jìn)一個(gè)軟件中，便于實(shí)時(shí)查看，隨時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀況，在發(fā)現(xiàn)問題后能夠及時(shí)上報(bào)處理。

2.5 系統(tǒng)驗(yàn)收

在建設(shè)地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)站時(shí)，完成上述工作后，還必須對(duì)建設(shè)成果進(jìn)行系統(tǒng)驗(yàn)收，之后才能投入使用。一般水站建設(shè)完成后需要對(duì)儀器設(shè)備開展調(diào)試，并進(jìn)行試運(yùn)行，來觀察監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是否能夠穩(wěn)定運(yùn)行，試運(yùn)行周期一般為30至90天，可根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況對(duì)試運(yùn)行周期進(jìn)行調(diào)整，但不少于30天，試運(yùn)行期間需做好各項(xiàng)調(diào)試監(jiān)測(cè)記錄。試運(yùn)行結(jié)束后，需要按照相關(guān)技術(shù)要求開展水站驗(yàn)收，檢查水站設(shè)置情況、儀器設(shè)備安裝調(diào)試情況、水站與數(shù)據(jù)平臺(tái)運(yùn)行情況、水站與數(shù)據(jù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)傳輸情況、有效數(shù)據(jù)獲取率等是否滿足相關(guān)要求，最終形成驗(yàn)收結(jié)論。經(jīng)驗(yàn)收后的水站進(jìn)入正式運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)階段。

3.地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用與管理

3.1 水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的運(yùn)行維護(hù)

在站點(diǎn)建設(shè)完成后，地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作才剛剛開始，為了保證各項(xiàng)設(shè)備的順利運(yùn)行，需要專業(yè)的人員定期對(duì)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站進(jìn)行檢修和維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備技術(shù)含量較高，在給工作人員帶來便利性的同時(shí)，難免存在運(yùn)行故障，而一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題就可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真。為了保障水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量，須重點(diǎn)關(guān)注自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的運(yùn)行維護(hù)，安排專門人員定期對(duì)各個(gè)設(shè)備進(jìn)行檢查，同時(shí)要求檢修人員具備必要的專業(yè)知識(shí)和工作經(jīng)驗(yàn)，能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題所在，最大程度上降低設(shè)備停運(yùn)的損失。目前主流做法是通過公開招標(biāo)，由具有專業(yè)資質(zhì)的第三方公司來開展日常運(yùn)行維護(hù)及設(shè)備維修。

3.2 加強(qiáng)監(jiān)督管理

在水站的日常運(yùn)行和維護(hù)中，加強(qiáng)監(jiān)督管理是非常必要的，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是否正常運(yùn)行，運(yùn)維人員是否專業(yè)、運(yùn)維是否按照要求開展都極大地影響水站的正常運(yùn)行和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確有效，因此需建立一套科學(xué)的監(jiān)督管理機(jī)制，例如考核機(jī)制、定期抽查機(jī)制、報(bào)告機(jī)制等，加強(qiáng)對(duì)運(yùn)維人員的監(jiān)督管理。鑒于水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有極強(qiáng)的專業(yè)性，因此在實(shí)際工作中也可適當(dāng)?shù)囊氲谒姆綄I(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)配合管理部門進(jìn)行管理，以更加專業(yè)的角度和技術(shù)，對(duì)運(yùn)維人員或運(yùn)維單位的運(yùn)維情況進(jìn)行監(jiān)督考核，并對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)進(jìn)行交辦整改。

3.3 做好質(zhì)量管理工作

事實(shí)上，通過上文我們也可以看到，水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行是離不開人力的，所以，相關(guān)部門必須嚴(yán)格落實(shí)用人標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)對(duì)工作人員的管理，保證技術(shù)人員具有較高的職業(yè)水平，并要求技術(shù)人員及時(shí)學(xué)習(xí)最新相關(guān)技術(shù)，不斷提高自身技術(shù)水平。同時(shí)要做好水站監(jiān)測(cè)的質(zhì)量管理工作，定期開展質(zhì)量控制工作，并達(dá)到相關(guān)技術(shù)要求，否則及時(shí)進(jìn)行問題排查及設(shè)備維修維護(hù)。

3.4 做好對(duì)數(shù)據(jù)的審核管理工作

基于現(xiàn)代科技的自動(dòng)化水質(zhì)監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)在整個(gè)工作過程中處于基礎(chǔ)地位，也發(fā)揮著核心作用，只有建立在大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上才能對(duì)整個(gè)流域的水質(zhì)狀況進(jìn)行綜合分析[3]。加強(qiáng)數(shù)據(jù)的管理工作，意味著技術(shù)人員需要嚴(yán)格掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況，按照規(guī)定每日提供足量的數(shù)據(jù)，同時(shí)保證數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠性。而數(shù)據(jù)的真實(shí)、可靠則需要從前端設(shè)備到后臺(tái)數(shù)據(jù)審核的多方面配合與聯(lián)動(dòng)，數(shù)據(jù)一旦發(fā)生異常，則前端運(yùn)維人員需立即進(jìn)行響應(yīng)，排查問題查找原因，若是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)問題則需進(jìn)行相關(guān)維修，并對(duì)異常數(shù)據(jù)情況進(jìn)行初步審核報(bào)告，管理部門查證原因后，可判定數(shù)據(jù)無效，若經(jīng)排查監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，則數(shù)據(jù)的異常在一定程度上反映水質(zhì)的異常情況，為管理部門提供技術(shù)支撐。因此有效數(shù)據(jù)的判定是數(shù)據(jù)管理工作中的核心內(nèi)容，是確保數(shù)據(jù)真實(shí)的有效手段。

3.5 數(shù)據(jù)的有效應(yīng)用

在確保數(shù)據(jù)有效性和準(zhǔn)確性的前提下，數(shù)據(jù)在水環(huán)境治理中就可發(fā)揮大作用。首先通過數(shù)據(jù)變化情況來反映水質(zhì)變化情況，通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析，為精準(zhǔn)治污提供技術(shù)支撐。其次對(duì)收集來的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)化的處理，借助專門的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行模擬分析，用以模擬流域的水質(zhì)變化情況，并以可讀性較強(qiáng)的圖表、3D模型等方式呈現(xiàn)出來，為水質(zhì)預(yù)警提供技術(shù)支撐，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效應(yīng)用。

4.結(jié)語

地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)對(duì)水環(huán)境污染治理、水環(huán)境質(zhì)量管理、人民群眾的生產(chǎn)生活都具有重要意義，社會(huì)各界都十分重視。因此，相關(guān)部門應(yīng)該響應(yīng)節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的號(hào)召，做好水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作，從選擇站點(diǎn)到數(shù)據(jù)管理都需要嚴(yán)格落實(shí)國(guó)家的相關(guān)制度，保護(hù)水源，促進(jìn)我國(guó)環(huán)保事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。