水質自動站監測數據在環境質量預報預警及環境突發事件應急中的應用研究

仲佳鑫

摘要：生態環境監測是生態環境保護的基礎工作，是生態環境管理的“頂梁柱”，是打好污染防治攻堅戰的重要抓手和支撐。海門市高度關注生態環境質量的改善，高度重視水質自動監測站的建設。水質自動站的建設對于提升監測預警能力，提高監測數據質量，強化環境突發事件中風險的管控，推動生態環境質量持續改善具有重要意義。本文主要從水質自動站的監測數據著手，分析自動監測數據在環境質量預報預警及環境突發事件應急中的應用研究，同時指出目前自動監測站在運維中存在的某些問題。通過科學化、有效化和精細化手段提升自動監測站的作用，為環境管理和環境風險防范提供技術支撐。

關鍵詞：水質自動站;預報預警;質量控制

我國經濟持續發展，工業生產規模也在逐漸增加，環境問題的欠賬也并沒有完全消化。面對繁重的環境監測任務，我國急需改革環境監測體質，積極拓展自動監測能力。海門市高度關注生態環境質量的改善，高度重視水質自動監測站的建設。然而自動監測站在運維過程中仍存在較多問題，數據的利用率還不高，尤其是水質自動監測數據在環境質量的預報預警及環境突發事件應急方面的應用還比較薄弱。這方面的研究與應用仍需要加強。

1? 海門市自動站建設情況

目前，海門境內的水質自動監測站共有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、海門河東洲大橋斷面水站、圩角河秀山大橋斷面水站以及圩角河西郊大橋斷面水站。各水質自動監測站的分析項目均包括五參數、高錳酸鹽指數、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。對于省考斷面水質自動站的運維具體由省級監測站負責，我站僅負責站房的建設和采水單元的準備工作。截止當前，海門境內的水質自動監測站均已開始運行。

2? 自動監測網的應用

自動監測網由水質自動監測組成，大量實時的監測數據在環境質量預報預警及環境突發事件應急中的應用研究。為環境管理和環境風險防范提供技術支撐。目前海門市已經完成了水質自動監測的網格化布點，自動監測網的應用主要有以下兩個方面：一是根據水質自動站各站點及不同監測項目的數據變化趨勢來研判當前環境質量變化情況;二是根據站點的布設及運行情況，重點關注工業集中區，以自動站監測數據為主要依據，提出有效的切實可行的應急風險管控方案。

2.1 水質自動監測網的應用

圖1是通呂運河貨隆水質自動監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定，由于水中污染物的遷移具有一定的時空規律，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。

經過排查發現，該污染團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，水質自動監測站能夠很好地確定污染團的位置及含量。只要水質自動監測站的布局合理，可以掌控一定范圍內地表水環境質量以及突發環境事件造成的水質變化情況。

3? 自動監測站運行存在的問題

3.1 項目的配置及系統誤差

由于建站初期資金以及技術條件的制約，目前海門市已建的長江水質自動站和貨隆水質自動站項目比較單一，其中貨隆水站只配置了五參數、高錳酸鹽指數、氨氮、總磷以及總氮;長江水質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物等有毒有害項目。較少的項目設置影響水質的綜合評價和預警預報工作的開展，需要根據了水質功能與潛在特征污染物增加相關儀器的配置，如重金屬、石油類、有機物等有毒有害項目。

由于受到儀器分析原理的影響，某些項目之間的測定結果存在相互干擾的現象。例如水中溶解氧的值對水質pH的測定結果存在正干擾。另外有些分析項目自動監測分析數據與手工監測分析數據存在系統誤差，如葉綠素等，這對自動監測數據的應用產生了不利影響。

3.2 執行力與管理水平的缺失

水質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驗以及深厚的專業素養，但是受經濟利益及工作人員工作態度的影響，常常會出現儀器的易耗品更換不及時;有些運維人員沒有嚴格執行日監視、周核查、月比對的質控要求;執行管理制度要求不到位也嚴重影響了數據質量。

4? 自動站監測數據質量控制

4.1自動監測儀器性能控制

根據國家頒布的“自動分析儀技術要求”，應選用符合方法原理和性能要求的儀器。pH、電導率、溶解氧和濁度水質自動分析儀均要求系統具有設定、校對、斷電保護、來電恢復、故障報警功能，以及時間、參數顯示功能等。高錳酸鹽指數、氨氮、總磷、總氮、總有機碳等水質自動分析儀除須滿足以上基本要求外，還應具備當系統意外斷電且再度上電時，系統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、自動復位到重新開始測定的狀態，以及當試樣或試劑不能導入反應器時，系統能通過蜂鳴器報警和顯示故障等，并停止運行直至系統被重新啟動。

4.2試劑和儀器質量保證

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

5? 結論

綜上所述，可以得到以下結論：

1、海門市境內水質自動監測站已初具規模，目前共有8個水質自動監測站，自動監測網已初步形成。

2、自動監測網在研判環境質量狀況以及管控環境突發事件中具有重要的應用。

3、水質自動站存在著項目的配置及系統誤差、執行力與管理水平的缺失等問題。

參考文獻

[1]鄭瑤等. 空氣自動監測站第三方運維管理模式初探[J].廣州化工，2016，44（12）.

[2]焦寶玉等. 環境空氣質量自動監測子站系統運行管理的質量控制[J].環境研究與監測，2011，24（1）.

[3]李婷等. 高頻監測數據的異常數據特征分析與檢測[J].數學理論與應用，2016，36（3）.

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