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2019年,中山市在全市15個流域、1041條河涌組成的密布河網之上,開展了河涌水質自動監測平臺建設,作為中山市重點項目和全市黑臭(未達標)水體整治工程配套項目,項目計劃總投資約3.4億元。
中山市河涌水質自動監測平臺項目將在全市外江、重點污染河涌、主干河涌、飲用水源上布設259個水質自動監測設施,項目建成后,中山市將實現全天候監測全市河涌水質,實時掌握污染物動態變化;實現全市黑臭(未達標)水體整治“五個全”中的“全市域監測”要求(市政府提出按全流域整治、全系統治理、全市域監測、全民共同參與以及全過程監督“五個全”的方法開展治水工作);也將為科學評估中山市水務局、住建局牽頭開展的全流域治水成效提供參考依據,為全市水環境精準管理提供數據支撐。
全局動員,推進項目順利招標
據中山市生態環境局水與海洋生態環境科科長李強介紹,為全面落實國家《水污染防治行動計劃》要求,認真履行廣東省《南粵水更清行動計劃(修訂本)(2017—2020 年)》《廣東省打好污染防治攻堅戰三年行動計劃(2018—2020年)》以及《中山市打好污染防治攻堅戰三年行動計劃(2018—2020年)》任務要求,堅決打好水污染防治攻堅戰,科學評估河涌水環境綜合整治工作成效,中山市生態環境局開展了“中山市河涌水質自動監測平臺”項目建設。
李強說,對于這項工程,領導十分重視,分管副市長多次去現場查看,組織召開協調會。“杜敏局長在還是分管領導的時候就開始主抓這件事情,后來擔任局長之后,更是多次強調這一項目的重要性,特別是在招標階段,基本都是全局動員,相關科室全員參與。”
2018年底至2019年初,中山市環境保護局(現中山市生態環境局)面向全社會進行了公開招標,采購內容主要有“水質管理系統及運維”“水環境監控中心建設”“高光譜監測與分析”“水質自動監測站監測與運維”“水站運維監管質控”“項目監理”“網絡服務”等,共分為10個包組。其中“水質自動監測站監測與運維”包含242個固定式水站、17個浮船站的建設及三年運維。
“在當時,我們的項目在中山市的政府采購歷史上,程序最為完備、項目內容復雜、金額也是最大的。歷經公開選擇招標代理機構、需求公示、標前答疑、現場測試等大部分采購項目未開展過的環節,特別是現場測試環節,最為重要和復雜,占了18分,要求各投標人帶上自家的設備現場比武,在規定時間內完成檢測項目。對現場測試可能遇到的問題我們都做了應急預案。”回憶起當時招標的情景,中山市生態環境局水與海洋生態環境科的劉露瑩至今記憶猶新,而且也為將整個流程順利走下來而深感不易。
精心策劃,比武測試監測設備
“開展現場測試的地點就是首要考慮的問題,因為實驗要用到濃硫酸,屬于危險化學品,不能私自轉運,所以必須要選擇本身就有濃硫酸儲存的地點。同時這個地點還要設備完善,便于現場操作,在測試地點上協調了市財政局、采購中心、市公安局等多個部門,綜合各種要求,我們就把現場測試的地點設在了中山市職業技術學院(以下簡稱‘技術學院)的實驗室。這里有現成的實驗臺,取水用電方便,具備急救措施,而且通風條件好,是一個比較理想的場所。”
在正式開始前,中山市生態環境局的工作人員就開始連續幾天的忙碌,基本以倒計時的方式幫助參與現場測試的單位完成這場“大考”之前的入場準備。水質監測行業國內外知名品牌基本都報名參加了現場測試,共計有22家。
因為每個操作臺都需要用電,所以在正式開始之前,工作人員對每個實驗臺的電源都進行了測試,充分保證每個用電設備都能正常運轉。為實時監控現場情況,并將現場情況實時傳輸至專家評標區域,他們在測試的每個實驗臺、每個樓道里都安裝了攝像頭,所有攝像頭監控到的畫面可都同時顯示在屏幕上隨時調看。評標時,評標專家可在評標室觀看整個測試過程。
在招標的前一天,中山市環境監測站的專業人員對所有進場的設備進行安檢,光是設備入場就用了一天時間。而且為了公平起見,所有實驗臺的分配以抽號形式確定,抽到哪一個號碼,就將設備搬至對應號碼的實驗臺。
“在比武當天,很多工作人員早上6點多就位了,大家都各司其職。我們已經提前和公安部門報備,公安部門的同志在那幾天里都加緊了對周邊的巡查力度,即便如此,我們還是安排了監察分局的一些男同事加強保衛工作,就是以防隨時可能出現的突發情況。光工作人員就有100多人吧,場面還是比較壯觀的。”
測試結果出來后,由投標人確認、招標代理機構確認、環保局三方確認,并由投標人代表、招標代理機構、環保局紀檢人員、采購中心代表四方護送結果至評標區供專家評分。最后技術評分、商務評分和價格評分相加,得出最終入選的投標單位。
“目前在廣東來說,一次性、大面積地鋪開這么多水質自動監測裝置的安裝,中山市算是走在前列。”作為中標單位之一的力合科技(湖南)股份有限公司(以下簡稱“力合科技”)廣東區域經理郭峰向記者介紹道。項目04到07包組為自動監測站建設,分別由力合科技、杭州綠潔水務科技股份有限公司、北京尚洋東方環境科技有限公司、中節能天融科技有限公司4家公司中標承建,由公誠管理咨詢有限公司負責監理工作。
光譜監測,空中掃描河涌水質
工欲善其事,必先利其器。自2019年7月份以來,中國科學院也與中山市生態環境局合作開展了“高光譜監測與分析”項目研究。該項目采用高光譜監測與分析技術監測河流水質,是中山市生態環境局在水質監測方面的全新嘗試。
據技術團隊,來自于中國科學院煙臺海岸帶研究所的劉海龍博士介紹,利用無人機搭載高光譜相機之后,可以從高空對一個流域的水環境質量進行監測,河涌水質自動監測平臺結合高科技手段,更加無往不利。
“高光譜遙感是一種基于連續的高分辨率光譜的非接觸式探測技術,其光譜分辨率一般不到10納米,波段數通常達100個以上,是一種先進的水體環境質量觀測技術。原來如果從高空監測水質,基本只能使用遙感衛星。但是遙感衛星距離監測對象較遠,探測范圍大,一般適用于海洋環境,屬于宏觀監測,而且光譜波段較少,成像不夠清晰。相比遙感衛星,高光譜相機成像的像素更清晰,波段更多,所以可選擇性更強,屬于微觀監測,很適合應用于水環境。”
劉海龍說,最初他們使用了手持的光譜儀做監測,并同步采集水樣做水質分析,共采集了400多套數據,建立數據反演模型,開展運算。之后利用搭載高光譜相機的無人機進行光譜數據采集,飛行高度在120米左右。經過實驗室數據處理分析后,整條河涌的水質狀況都能一目了然。
的確,記者看到,利用高光譜儀采集到的成像數據,以不同顏色標注不同監測指標,一般來講,顏色較深位置的就代表該區域的該項指標較高,即便是沒有太多專業知識背景的普通人群也能對采集到的數據進行識別。
“打個比方,如果我們是裁判員的話,高光譜儀就是參謀員,可以為我們的工作提供很多專業幫助,也可以為工程業主單位提供很多參考,原來有些不太清晰的地方現在都基本能做到測得準、說得清。”李強指著屏幕對記者說道,“使用高光譜儀之后,除了河涌主體,每一條河涌上下游3公里范圍內的情況現在也是十分清晰,這一次我們利用先進的科技手段也是為推進污染防治攻堅戰開展了一次有益的探索。”
首個完成,自動監測水質參數
為了對河涌水質自動監測平臺有一個直觀認識,記者來到了長江水庫監測站一探究竟。這也是中山市河涌水質自動監測平臺項目啟動以來,第一個完成安裝的地面監測站。
“我們中標的項目是04包,主要負責中心城區、五桂山、沙溪鎮、神灣鎮、板芙鎮、大涌鎮等9個區域、71個自動監測站的建設。”在剛剛建設完成的長江水庫監測站內,郭峰告訴記者。
走進監測站,記者看到里面空間不算大,但是整齊地擺放著幾臺儀器。
郭鋒說,自動監測站共有2種規格,室內面積分別為15平方米和8平方米。長江水庫監測站屬于15平方米的這類,里面配備了五參數分析儀,氨氮、總磷、總氮、高錳酸鹽指數在線分析儀,采水設備,清洗配套裝置等設備。
“除了PH值、水溫、電導率、溶解氧、濁度這5個常規參數外,自動監測站還能完成氨氮、總磷、總氮、高錳酸鹽指數等9個參數的自動監測及數據收集處理。自動監測站每4個小時自動啟動測試,然后完成全自動的取水、檢測、分析、數據傳輸,同時系統自帶自動清洗等功能。”此外,為監控飲用水水源水質情況,項目在全市17個水庫上投放了浮般式水質自動監測設施,除可監測上述9個參數外,還增加了葉綠素a、藻密度2個飲用水水源特征指標。
記者留意到,在自動監測站的外墻上,還設置了一個LED顯示屏。對此郭峰解釋說:“數據采集完畢后,除了傳輸到系統外,還將實時顯示在LED屏上,市民可以即時了解到附近的河涌水質情況。而且自動監測站整個監測過程無需人工輔助,技術人員一個星期過來檢修一次就可以,可以最大限度地減少人為因素對數據的影響,減少人力成本。”
據了解,目前中山市已完成近180個水質自動監測設施的安裝,計劃于2020年6月底前完成水質自動監測設施安裝并開展調試,完成系統設計及開發;2020年12月底前完成系統測試及試運行,2021年6月底前完成項目綜合驗收。