吳長(zhǎng)宏

水質(zhì)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)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)以及相關(guān)專(zhuān)業(yè)分析軟件和通訊網(wǎng)絡(luò)所組成的綜合性在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

人工采樣送至化驗(yàn)室化驗(yàn)的監(jiān)測(cè)手段已經(jīng)不能滿足實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的需要，為實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的實(shí)時(shí)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程監(jiān)控，及時(shí)掌握水源地水質(zhì)狀況，預(yù)警預(yù)報(bào)重大水質(zhì)污染事故，保障城鎮(zhèn)供水水質(zhì)安全，水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)這一環(huán)境監(jiān)測(cè)新技術(shù)受到國(guó)家的高度重視，并得以迅速發(fā)展。

一、撫順市水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概況

遼寧省撫順市是水利部第一批全國(guó)城市水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理系統(tǒng)建設(shè)試點(diǎn)城市。2008年建設(shè)了水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，屬于撫順市水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理系統(tǒng)的子系統(tǒng)。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由水源地水質(zhì)監(jiān)測(cè)和入河排污口監(jiān)測(cè)兩部分組成，水源地水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括：關(guān)山水庫(kù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)站、小孤家水庫(kù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)站、紅升水庫(kù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)站，這3座中型水庫(kù)分別擔(dān)負(fù)著撫順市東部石化新城的工業(yè)和部分居民生活、清原縣城、新賓縣城供水任務(wù)。入河排污口監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括：榆林明溝監(jiān)測(cè)站、清原市政排污口監(jiān)測(cè)站、新賓市政排污口監(jiān)測(cè)站。

水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站由采水單元、配水和預(yù)處理單元、監(jiān)測(cè)儀器單元、數(shù)據(jù)采集和控制單元、數(shù)據(jù)傳輸單元及輔助單元6個(gè)部分構(gòu)成。水源地水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括水溫、pH、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度、高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮、氨氮、揮發(fā)酚共10項(xiàng)。采用的分析方法見(jiàn)表1。

系統(tǒng)主要有以下功能：

（1）自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)。根據(jù)用戶的設(shè)定，定時(shí)自動(dòng)采集水樣、分析數(shù)據(jù)等功能，可以獲得連續(xù)的在線監(jiān)測(cè)水質(zhì)數(shù)據(jù)。

（2）遠(yuǎn)程控制。市、縣中心站皆可遠(yuǎn)程控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，完成管路采水、配水、反吹清洗等功能。

（3）數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸。監(jiān)測(cè)站信息處理系統(tǒng)具有信息提取掃描功能，并把提取收集來(lái)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行模怨潭ǖ母袷阶詣?dòng)存入數(shù)據(jù)庫(kù)。

（4）自動(dòng)處理和分析數(shù)據(jù)。系統(tǒng)能夠自動(dòng)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)計(jì)算（如：月均值、年均值及日、月、年、最大/小值統(tǒng)計(jì)），并能按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)。

（5）自動(dòng)報(bào)警和留樣。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)生較大變化或異常時(shí)自動(dòng)向中心站報(bào)警，并啟動(dòng)自動(dòng)采樣器進(jìn)行自動(dòng)留樣。同時(shí)中心站以短信的形式通知有關(guān)人員。

二、系統(tǒng)應(yīng)用

1.對(duì)城鎮(zhèn)供水水源地水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

撫順市水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以對(duì)城鎮(zhèn)供水水源地水質(zhì)進(jìn)行連續(xù)在線監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)設(shè)定每8小時(shí)監(jiān)測(cè)一次，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更具有代表性。為相關(guān)管理部門(mén)及時(shí)掌握水源地水質(zhì)狀況及水源地保護(hù)措施提供了有力的科學(xué)依據(jù)。

以2011年小孤家水庫(kù)水源地總磷、總氮這兩項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)為例，圖1是小孤家水庫(kù)2011年各月份總磷的變化趨勢(shì)，小孤家水庫(kù)總磷最高值出現(xiàn)在6月份，圖2是總氮的變化趨勢(shì)，最高值也出現(xiàn)在6月份，并且比往年值要高。水利部門(mén)聯(lián)合環(huán)保部門(mén)進(jìn)行分析調(diào)查，調(diào)查總磷、總氮超標(biāo)的原因，向政府遞交了調(diào)查報(bào)告，并提出了相關(guān)的防治措施。

2.對(duì)重大水污染事件預(yù)警

小孤家水庫(kù)是清原縣城供水主要水源，而紅升水庫(kù)不僅是新賓縣城的主要水源，也是富爾江引水工程的重要水源，每年為下游城市沈陽(yáng)、撫順引水12000萬(wàn)m3，所以一旦出現(xiàn)重大的水污染事故，將會(huì)嚴(yán)重威脅縣城和沈陽(yáng)、撫順兩市的供水安全。自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)出現(xiàn)異常時(shí)自動(dòng)報(bào)警，相關(guān)部門(mén)第一時(shí)間采取有效措施，將水污染事件扼殺在萌芽狀態(tài)，改變過(guò)去總是在事故發(fā)生后才能向有關(guān)部門(mén)提供水質(zhì)信息狀況的被動(dòng)局面。2011年7月份，小孤家水庫(kù)監(jiān)測(cè)站出現(xiàn)揮發(fā)酚超標(biāo)報(bào)警，管理部門(mén)立即將自動(dòng)采樣器里水樣送到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化驗(yàn)，化驗(yàn)結(jié)果揮發(fā)酚的確嚴(yán)重超標(biāo)，政府立即責(zé)令相關(guān)部門(mén)對(duì)上游所有排污口進(jìn)行排查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)是一重金屬礦業(yè)企業(yè)排污口揮發(fā)酚超標(biāo)，立即對(duì)該排污口進(jìn)行了關(guān)停，并及時(shí)采取相關(guān)的治理措施，從而及時(shí)有效地遏制了一起重大水污染事故的發(fā)生，為水源水質(zhì)安全防護(hù)提供有力支持。

3.系統(tǒng)管理

撫順市水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站均建在野外，加之東北氣候條件惡劣，運(yùn)行管理比較復(fù)雜，系統(tǒng)中的電路、水路、分析儀器等在無(wú)人值守的情況下長(zhǎng)期運(yùn)行，均隨時(shí)可能出現(xiàn)故障，造成分析數(shù)據(jù)異?；蛘吖苈穬隽训取Ｒ虼?，撫順市水務(wù)局建立一套較為完備的管理制度，選擇了合理的管理方式，定期對(duì)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站集成系統(tǒng)和分析儀器進(jìn)行維護(hù)管理，保障了系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（1）建立合理的運(yùn)行管理制度

市、縣兩級(jí)水利部門(mén)都設(shè)定專(zhuān)人負(fù)責(zé)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)工作，每天進(jìn)入系統(tǒng)遠(yuǎn)程查看監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行情況，并做好運(yùn)行記錄，定期整理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并形成監(jiān)測(cè)報(bào)告遞交相關(guān)部門(mén)；由水庫(kù)管理單位安排人員負(fù)責(zé)看護(hù)監(jiān)測(cè)站，防止意外事件發(fā)生；委托具有環(huán)保設(shè)備運(yùn)行資質(zhì)單位對(duì)監(jiān)測(cè)站進(jìn)行日常運(yùn)行維護(hù)，負(fù)責(zé)試劑更換、設(shè)備儀表保養(yǎng)和維修。管理人員發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)、儀表故障，第一時(shí)間告知運(yùn)營(yíng)單位，由運(yùn)營(yíng)單位委派專(zhuān)業(yè)人員赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行維護(hù)和排除故障，保證水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

表1 各項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)采用的分析方法

（2）運(yùn)營(yíng)經(jīng)費(fèi)得到保障

市水利部門(mén)每年在本級(jí)財(cái)政預(yù)算中列支專(zhuān)項(xiàng)資金用于水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)地運(yùn)行維護(hù)，由于目前撫順的水質(zhì)監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)設(shè)備選用的基本都是國(guó)外進(jìn)口的，一些相關(guān)的耗品備件及試劑供貨周期比較長(zhǎng)，必須提前訂購(gòu)，所以每年年初都對(duì)所有監(jiān)測(cè)站的耗品備件及試劑進(jìn)行采購(gòu)，確保系統(tǒng)連續(xù)不間斷運(yùn)行。

（3）實(shí)行“日監(jiān)控、周檢查、月比對(duì)”質(zhì)量管理制度

系統(tǒng)管理員每天對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決；運(yùn)營(yíng)單位每周派人到監(jiān)測(cè)站進(jìn)行巡檢，檢查主要包括管路是否通暢，站房環(huán)境是否符合監(jiān)測(cè)要求；根據(jù)監(jiān)測(cè)規(guī)范要求，每月進(jìn)行采樣交送遼寧省水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心撫順?lè)种行倪M(jìn)行化驗(yàn)，進(jìn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)比對(duì)，比對(duì)誤差超過(guò)10%需要對(duì)該監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)。防止了因?yàn)閮x表的原因造成偽數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。

四、存在的問(wèn)題及建議

1.存在的問(wèn)題

（1）儀表故障率偏高。常規(guī)五參數(shù)、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮監(jiān)測(cè)儀器故障率較低，運(yùn)行比較穩(wěn)定，總磷、總氮等監(jiān)測(cè)儀器故障率較高，維修難度大。

（2）氣候條件惡劣，全年運(yùn)行成本較高。撫順冬天最低溫度在零下30多攝氏度，夏天最高問(wèn)題高達(dá)36攝氏度，所以要想監(jiān)測(cè)站全面不間斷連續(xù)運(yùn)行，就必須保障站房溫度滿足儀器正常運(yùn)行的需求，只能依靠空調(diào)和電取暖來(lái)滿足要求，每年所需電費(fèi)一項(xiàng)就高達(dá)5萬(wàn)元，大大增加了監(jiān)測(cè)站運(yùn)行成本。

（3）未能對(duì)水源地水質(zhì)的理化、生物指標(biāo)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。目前，國(guó)家加大了對(duì)水源地有機(jī)物及重金屬等有毒污染物的監(jiān)測(cè)力度，但現(xiàn)有的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)指標(biāo)不能滿足對(duì)水源地水質(zhì)監(jiān)測(cè)更深層次的要求。

2.建議

（1）水務(wù)與環(huán)保部門(mén)應(yīng)實(shí)現(xiàn)資源信息共享。實(shí)現(xiàn)資源信息共享，一方面是避免重復(fù)建設(shè)，節(jié)省建設(shè)資金，另外供水企業(yè)可隨時(shí)通過(guò)系統(tǒng)軟件對(duì)各水源地水質(zhì)動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行在線查詢、分析，用于自來(lái)水的加工生產(chǎn)，為保障城鎮(zhèn)供水安全提供技術(shù)支持。

（2）圍繞實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的“三條紅線”，一方面加大入河排污口的污染物排放在線監(jiān)測(cè)力度，嚴(yán)格控制污染物的排放，確保飲用水水源地水質(zhì)安全達(dá)標(biāo)；另外加大全市各水功能區(qū)，特別是飲用水水源地保護(hù)區(qū)的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)力度，這樣會(huì)更加有效對(duì)水源地污染事故起到預(yù)警作用■