陸水水庫YSI水質系統監測數據比對分析

劉秀玲 陳述良

（咸寧市水文水資源勘測局 湖北咸寧 437000）

陸水水庫YSI水質系統監測數據比對分析

劉秀玲 陳述良

（咸寧市水文水資源勘測局 湖北咸寧 437000）

YSI水質垂直剖面自動監測系統具有在線自動實時監控水質的優勢，但由于其檢測與人工的不同，自然存在其優勢與劣勢。針對為期一年內12次監測的數據差異，可以看出其數據具有一定的穩定性，但各參數中受設備安裝條件的限制，也時有異常值出現（如溫度、溶解氧、葉綠素等）；而人工則穩定性稍差些，pH、濁度、受人工采樣、運輸的影響，偶也會出現異常值。開展自動監測，可以隨時調取監測數據，迅速掌握水體水質變化狀況。

陸水水庫；YSI水質；數據比對

陸水水庫新引進YSI水質垂直剖面自動監測系統1套，建立陸水水庫水環境監測系統，為水源地水質安全提供技術保障。結合陸水水庫的基本情況，水質垂直剖面自動監測系統設置在水庫大壩前0.5km處水面，自動監測站能夠對陸水水庫的飲用水取水進行實時監測。同時開展人工采樣水質監測，與YSI水質自動監測系統進行比對分析研究；搭建陸水水庫水質監測和測量平臺，建立陸水水庫水環境質量監測數據庫，為今后制定陸水水庫水環境監測方案，開展水質監測工作，保障赤壁市供水安全奠定基礎。

1 實驗條件

1.1 水質監測位置

（1）陸水水庫YSI水質垂直剖面自動監測系統布設點，位于壩前0.5km橫斷面。東經 113°53′31.13″，北緯 29°41′25.23″。

（2）陸水水庫人工采樣水質監測點，位于赤壁市自來水公司泵房處，距離YSI水質垂直剖面自動監測系統布設點120m左右。東經113°53′26.83″，北緯 29°41′24.06″。

1.2 水質監測頻次

（1）YSI自動監測系統能夠對陸水水庫的水進行實時監測，任何時間段的監測數據可以隨時調取。

（2）人工采樣監測時間為2013年9月～2014年8月，每月上旬監測一次。

1.3 監測參數

（1）YSI系統監測參數：溫度、電導率、鹽度、酸堿度、氧化還原電位、溶解氧、濁度、葉綠素、藍綠藻等。

（2）人工采樣比對分析參數：《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）基本項目中的7項：水溫、pH、溶解氧、化學需氧量、氨氮、總磷、總氮，另加透明度、電導率、濁度、葉綠素a和藍綠藻5項，總計12項目。

1.4 分析方法

除藻類外，所有參數均采用地表水環境質量標準（GB3838-2002）中規定的分析方法進行分析，具體見表1。

2 檢測成果

（1）自動檢測設備靜置于距離岸邊壩前0.5km處水面，利用YSI系

表1 檢測項目方法一覽表

列探頭進行參數讀取，具體數據見表2。

表2 YSI自動監測數據成果表

（2）實驗室檢測以月初在陸水水庫赤壁市自來水公司泵房抽水處人工采樣的水樣為依據，具體檢測數據見表3。

表3 人工采樣監測數據成果表

3 檢測成果分參數比對

（1）水溫：從YSI自動監測和人工檢測結果比對來看，由于自動監測為每日平均數據，與人工監測數據差別不大，基本上是一致的。但從自動監測裝置傳回的在線數據來看，一天當中，水溫的變化較大，最大值和最小值相差15℃左右，這也說明測水溫的探頭很敏感，一般來說，像陸水水庫這樣的大水體，水溫變化應較為緩慢，溫差變化應沒有這么大。

（2）電導率：YSI自動監測的電導率比較穩定，監測值基本上在180～200μS/cm之間波動。人工2014年一月份缺測一次，2014年二月份和自動監測值差別較大外，其余的人工監測和自動監測值還是一致的，基本上在一個數量級內。

（3）pH值：pH值測定中，YSI自動監測值夏季隨溫度升高而升高，一度達到9以上，其它季節基本比較穩定，監測值基本上在7～9之間波動；人工采樣監測的值則一直在7～8.5之間波動。

（4）濁度：濁度YSI的測定值較為穩定，基本上值在0～4NTU以之間；而人工監測由于岸邊采樣可能有泥沙類影響，有時人工監測值就高出自動監測值的好幾倍，人工監測值在0-10NTU以之間。由于后期采樣時專門注意了岸邊泥沙的影響，人工監測值大大降低了，基本與自動監測值一致。

（5）溶解氧：溶解氧YSI的測定值波動比較大，溶解氧自動監測值在最初的兩月異常偏小，可能是由于未啟動攪動泵原因。而手動測定值比較穩定，說明表層水受藻類的光合作用的影響較大；人工測定的溶解氧由于檢測不及時，到實驗室檢測時常常會導致測定值偏小。特別是夏天，水溫高，現場測定的溶解氧基本是過飽和，而人工監測要到實驗室里檢測時，水溫下降不少，溶解氧也隨之降低了不少。

（6）葉綠素a：葉綠素a從YSI的自動測定值看不出任何規律，但從人工監測數據所顯示，隨著水溫和季節的變化，葉綠素a測定值是有一定規律的，冬季，由于水溫較低，不適宜于藻類的生長繁殖，故在1、2月份葉綠素a含量為全年最低。在春季，溫度逐漸升高，藻類的生長繁殖漸趨旺盛，4、5月份水溫達到某些藻類的最適生長溫度，故葉綠素a含量可能會出現峰值。在夏秋季，水溫持續較高，非常適宜于藻類生長繁殖，致使藻類大量繁衍，從而在8月份含量均形成最大峰值，9月份以后，隨著水溫的下降，葉綠素a含量也逐漸下降。

（7）藻類：藻類的生長與環境條件密切相關，到光照、水溫、氮、磷含量等諸多因素的制約。葉綠素a作為藻類的重要組成成分，其含量的高低反映了藻類種類和數量的變化，因此也隨著水環境質量的變化而變化。藻類的監測成果見表4。

表4 藻類監測成果表

在2014年4月份，葉綠素的負值和葉綠素熒光法也出現負值，當月藻類的藍藻門內的魚腥藻數量大量增加，有近似水華現象的發生。

由此來看，葉綠素熒光法，在出現峰值之后如果熒光值下降而藻類檢測上升，則水體很可能將會發生水華現象。

4 小結

綜上七個參數的比對，可以看出自動在線檢測數據總體上與人工監測數據是一致的，但也不完全一致。分析其不一致的主要原因：①因為采樣點的深度不一樣。自動監測探頭固定在水下1m處，但人工采樣基本上采的是水下0.5m處的水，有的項目像藻類就直接采表層水，濁度、水溫和葉綠素隨采樣點水深度的變化也是挺大的。②采樣點的位置不一樣。人工采樣在岸邊，而自動監測探頭裝在陸水水庫大壩前中泓處，一個水體是靜止的，一個是流動的。靜止水測定項目和流動水項目測定還是多少有點區別的。③因為人工檢測結果受采樣、樣品運輸和檢測時效性的影響較大，相對來說自動監測數據比較穩定，受干擾因素較少，可信度要高些；在線監測主要是依靠各參數的探頭而諸如水溫、葉綠素和溶解氧的測定，在線檢測雖然準確率可能不夠，但是從其工作原理來看，異常值的出現也是經常可能發生的，總的來說，自動監測的數據對實驗室檢測結果也起到了對照作用，發現人工檢測的缺失點，加以改進。

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1004-7344（2016）13-0131-02

2016-4-20