劉秀玲 陳述良

（咸寧市水文水資源勘測(cè)局 湖北咸寧 437000）

陸水水庫(kù)YSI水質(zhì)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)比對(duì)分析

劉秀玲 陳述良

（咸寧市水文水資源勘測(cè)局 湖北咸寧 437000）

YSI水質(zhì)垂直剖面自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有在線自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控水質(zhì)的優(yōu)勢(shì)，但由于其檢測(cè)與人工的不同，自然存在其優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)。針對(duì)為期一年內(nèi)12次監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)差異，可以看出其數(shù)據(jù)具有一定的穩(wěn)定性，但各參數(shù)中受設(shè)備安裝條件的限制，也時(shí)有異常值出現(xiàn)（如溫度、溶解氧、葉綠素等）；而人工則穩(wěn)定性稍差些，pH、濁度、受人工采樣、運(yùn)輸?shù)挠绊懀家矔?huì)出現(xiàn)異常值。開(kāi)展自動(dòng)監(jiān)測(cè)，可以隨時(shí)調(diào)取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，迅速掌握水體水質(zhì)變化狀況。

陸水水庫(kù)；YSI水質(zhì)；數(shù)據(jù)比對(duì)

陸水水庫(kù)新引進(jìn)YSI水質(zhì)垂直剖面自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1套，建立陸水水庫(kù)水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為水源地水質(zhì)安全提供技術(shù)保障。結(jié)合陸水水庫(kù)的基本情況，水質(zhì)垂直剖面自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)置在水庫(kù)大壩前0.5km處水面，自動(dòng)監(jiān)測(cè)站能夠?qū)﹃懰畮?kù)的飲用水取水進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。同時(shí)開(kāi)展人工采樣水質(zhì)監(jiān)測(cè)，與YSI水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行比對(duì)分析研究；搭建陸水水庫(kù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)和測(cè)量平臺(tái)，建立陸水水庫(kù)水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，為今后制定陸水水庫(kù)水環(huán)境監(jiān)測(cè)方案，開(kāi)展水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作，保障赤壁市供水安全奠定基礎(chǔ)。

1 實(shí)驗(yàn)條件

1.1 水質(zhì)監(jiān)測(cè)位置

（1）陸水水庫(kù)YSI水質(zhì)垂直剖面自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)布設(shè)點(diǎn)，位于壩前0.5km橫斷面。東經(jīng) 113°53′31.13″，北緯 29°41′25.23″。

（2）陸水水庫(kù)人工采樣水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，位于赤壁市自來(lái)水公司泵房處，距離YSI水質(zhì)垂直剖面自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)布設(shè)點(diǎn)120m左右。東經(jīng)113°53′26.83″，北緯 29°41′24.06″。

1.2 水質(zhì)監(jiān)測(cè)頻次

（1）YSI自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)﹃懰畮?kù)的水進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，任何時(shí)間段的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以隨時(shí)調(diào)取。

（2）人工采樣監(jiān)測(cè)時(shí)間為2013年9月～2014年8月，每月上旬監(jiān)測(cè)一次。

1.3 監(jiān)測(cè)參數(shù)

（1）YSI系統(tǒng)監(jiān)測(cè)參數(shù)：溫度、電導(dǎo)率、鹽度、酸堿度、氧化還原電位、溶解氧、濁度、葉綠素、藍(lán)綠藻等。

（2）人工采樣比對(duì)分析參數(shù)：《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）基本項(xiàng)目中的7項(xiàng)：水溫、pH、溶解氧、化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氮，另加透明度、電導(dǎo)率、濁度、葉綠素a和藍(lán)綠藻5項(xiàng)，總計(jì)12項(xiàng)目。

1.4 分析方法

除藻類外，所有參數(shù)均采用地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）中規(guī)定的分析方法進(jìn)行分析，具體見(jiàn)表1。

2 檢測(cè)成果

（1）自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備靜置于距離岸邊壩前0.5km處水面，利用YSI系

表1 檢測(cè)項(xiàng)目方法一覽表

列探頭進(jìn)行參數(shù)讀取，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 YSI自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)成果表

（2）實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)以月初在陸水水庫(kù)赤壁市自來(lái)水公司泵房抽水處人工采樣的水樣為依據(jù)，具體檢測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

表3 人工采樣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)成果表

3 檢測(cè)成果分參數(shù)比對(duì)

（1）水溫：從YSI自動(dòng)監(jiān)測(cè)和人工檢測(cè)結(jié)果比對(duì)來(lái)看，由于自動(dòng)監(jiān)測(cè)為每日平均數(shù)據(jù)，與人工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)差別不大，基本上是一致的。但從自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置傳回的在線數(shù)據(jù)來(lái)看，一天當(dāng)中，水溫的變化較大，最大值和最小值相差15℃左右，這也說(shuō)明測(cè)水溫的探頭很敏感，一般來(lái)說(shuō)，像陸水水庫(kù)這樣的大水體，水溫變化應(yīng)較為緩慢，溫差變化應(yīng)沒(méi)有這么大。

（2）電導(dǎo)率：YSI自動(dòng)監(jiān)測(cè)的電導(dǎo)率比較穩(wěn)定，監(jiān)測(cè)值基本上在180～200μS/cm之間波動(dòng)。人工2014年一月份缺測(cè)一次，2014年二月份和自動(dòng)監(jiān)測(cè)值差別較大外，其余的人工監(jiān)測(cè)和自動(dòng)監(jiān)測(cè)值還是一致的，基本上在一個(gè)數(shù)量級(jí)內(nèi)。

（3）pH值：pH值測(cè)定中，YSI自動(dòng)監(jiān)測(cè)值夏季隨溫度升高而升高，一度達(dá)到9以上，其它季節(jié)基本比較穩(wěn)定，監(jiān)測(cè)值基本上在7～9之間波動(dòng)；人工采樣監(jiān)測(cè)的值則一直在7～8.5之間波動(dòng)。

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

（5）溶解氧：溶解氧YSI的測(cè)定值波動(dòng)比較大，溶解氧自動(dòng)監(jiān)測(cè)值在最初的兩月異常偏小，可能是由于未啟動(dòng)攪動(dòng)泵原因。而手動(dòng)測(cè)定值比較穩(wěn)定，說(shuō)明表層水受藻類的光合作用的影響較大；人工測(cè)定的溶解氧由于檢測(cè)不及時(shí)，到實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)時(shí)常常會(huì)導(dǎo)致測(cè)定值偏小。特別是夏天，水溫高，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的溶解氧基本是過(guò)飽和，而人工監(jiān)測(cè)要到實(shí)驗(yàn)室里檢測(cè)時(shí)，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(dòng)測(cè)定值看不出任何規(guī)律，但從人工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)所顯示，隨著水溫和季節(jié)的變化，葉綠素a測(cè)定值是有一定規(guī)律的，冬季，由于水溫較低，不適宜于藻類的生長(zhǎng)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(zhǎng)繁殖漸趨旺盛，4、5月份水溫達(dá)到某些藻類的最適生長(zhǎng)溫度，故葉綠素a含量可能會(huì)出現(xiàn)峰值。在夏秋季，水溫持續(xù)較高，非常適宜于藻類生長(zhǎng)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(zhǎng)與環(huán)境條件密切相關(guān)，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(shù)量的變化，因此也隨著水環(huán)境質(zhì)量的變化而變化。藻類的監(jiān)測(cè)成果見(jiàn)表4。

表4 藻類監(jiān)測(cè)成果表

在2014年4月份，葉綠素的負(fù)值和葉綠素?zé)晒夥ㄒ渤霈F(xiàn)負(fù)值，當(dāng)月藻類的藍(lán)藻門內(nèi)的魚腥藻數(shù)量大量增加，有近似水華現(xiàn)象的發(fā)生。

由此來(lái)看，葉綠素?zé)晒夥ǎ诔霈F(xiàn)峰值之后如果熒光值下降而藻類檢測(cè)上升，則水體很可能將會(huì)發(fā)生水華現(xiàn)象。

4 小結(jié)

綜上七個(gè)參數(shù)的比對(duì)，可以看出自動(dòng)在線檢測(cè)數(shù)據(jù)總體上與人工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是一致的，但也不完全一致。分析其不一致的主要原因：①因?yàn)椴蓸狱c(diǎn)的深度不一樣。自動(dòng)監(jiān)測(cè)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(xiàng)目像藻類就直接采表層水，濁度、水溫和葉綠素隨采樣點(diǎn)水深度的變化也是挺大的。②采樣點(diǎn)的位置不一樣。人工采樣在岸邊，而自動(dòng)監(jiān)測(cè)探頭裝在陸水水庫(kù)大壩前中泓處，一個(gè)水體是靜止的，一個(gè)是流動(dòng)的。靜止水測(cè)定項(xiàng)目和流動(dòng)水項(xiàng)目測(cè)定還是多少有點(diǎn)區(qū)別的。③因?yàn)槿斯z測(cè)結(jié)果受采樣、樣品運(yùn)輸和檢測(cè)時(shí)效性的影響較大，相對(duì)來(lái)說(shuō)自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定，受干擾因素較少，可信度要高些；在線監(jiān)測(cè)主要是依靠各參數(shù)的探頭而諸如水溫、葉綠素和溶解氧的測(cè)定，在線檢測(cè)雖然準(zhǔn)確率可能不夠，但是從其工作原理來(lái)看，異常值的出現(xiàn)也是經(jīng)常可能發(fā)生的，總的來(lái)說(shuō)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果也起到了對(duì)照作用，發(fā)現(xiàn)人工檢測(cè)的缺失點(diǎn)，加以改進(jìn)。

X824

A

1004-7344（2016）13-0131-02

2016-4-20