我國地表水自動監測站運行過程中的質量控制及保障措施

杜娟 宋鵬程

摘要：目前我國已建成國控-省控-市控三級地表水自動監測網絡體系，為保證自動監測數據質量，水質自動監測站運行維護過程中的質量控制和保障措施將顯得尤為重要。自動監測儀器設備每日應完成零點核查、24h零點漂移、跨度核查和24h跨度漂移核查，每周完成常規五參數儀器校準和質控措施，每月進行多點線性核查、密碼樣考核和實際水樣比對等工作，同時須做好儀器預防性檢修和維護，當儀器故障時運維技術人員及時完成故障排查和維修工作。另外，水站須建立完整的規章制度和操作規范、年度運維計劃，監督管理機構須完成監測數據審核，監督檢查和飛行檢查等相關工作。

關鍵詞：地表水;水質自動監測站;質量控制

中圖分類號：X84 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）11-0-02

Abstract： At present， three-level monitoring network of national-controlled， provincial-controlled and municipal-controlled has been established in China. In order to ensuring the quality of monitoring data， quality control and assurance measurement of water quality automatic monitoring system in operating and servicing will be particularly important. Automatic monitoring equipment operated 24 hours zero drift， zero check， span check， 24 hours span drift in daily， respectively. Five parameter were calibrated in weekly， multipoint linear verification， password sample and actual water sample tests were executed in monthly. At the same time， engineers should do a good job of preventive overhaul and maintenance of the instrument， and complete the troubleshooting and maintenance work in time when the instrument fails.In addition， water quality automatic monitoring station should establish complete rules and regulations， operation standards， and annual operation and maintenance plan. The supervision and management organization of water quality automatic monitoring station should accomplish checking monitoring data， supervision and inspection， flight examining and other related work.

Keywords： Surface water; Automatic water quality monitoring station; Quality control

我國地表水水環境質量分析以手工監測為主，自動監測為輔，手工監測存在工作任務重、數據時效性差等弊端，當出現水污染事件時不能及時、快速的反映水環境質量變化。近年來，為迎合時代發展，滿足新形勢下環境管理要求和社會公眾期待，同時保障水質安全，厘清地方政府水環境保護責任，推動水環境質量持續改善，我國大力推行和發展水質自動監測建設工作。

我國水質自動監測系統發展起步較晚，“十五”“十一五”期間在我國各個流域的重要斷面、大型湖庫及國界出入境河流建設了149個水質自動監測站[1]。“十三五”期間，我國在2050個國家考核監測斷面建設水質自動監測站。同時，為推動長江經濟帶發展共抓大保護、不搞大開發的戰略思想，堅決打好長江保護修復攻堅戰等七大標志性戰役，我國將完成長江經濟帶943個國家考核斷面水質自動站建設工作[2]。各省（市、自治州）為加強水環境質量監管，也建設了大量省控、市控水質自動監測站。至此，我國已完成國控-省控-市控三級水質自動監測網絡體系的建設工作。目前，我國水質自動監測站常見監測指標包括五參數（水溫、pH值、溶解氧、電導率、濁度）、高錳酸鹽指數、氨氮、總磷和總氮等，部分湖庫還會增加葉綠素a和藻密度等。

為確保水質自動監測數據真實、準確，同時減少人為干預行為，國控水質自動監測站全部委托第三方機構進行運行維護，中國生態環境監測總站通過公開招標確定了13家第三方公司負責全國2050個水質自動站運維[3]。在經濟條件相對較好的省（市、自治州），省控和市控水質自動監測站也交由第三方機構運行維護，地方生態環境主管部門僅進行水、電、網絡等基礎保障工作。水質自動監測站多數無人值守，且維護管理周期相對較長，如果儀器維護管理不到位或故障均影響數據準確性和有效率。顯然，為保證監測數據質量，水質自動監測站運行維護過程中的質量控制和質量保障將顯得尤為重要。

1 運行過程中的質量控制

質量控制是水質自動監測儀器設備運行維護中至關重要的一環，第三方機構或運維單位每年需按照國家要求或者水質自動監測技術規范制定年度運維計劃和運維任務，運維技術人員按照運維計劃實施。

1.1 零點核查和跨度核查

為保證監測數據的準確性，目前水質自動監測儀器設備增加了每日質控措施，高錳酸鹽指數、氨氮、總磷和總氮儀器每日須完成零點核查、24h零點漂移、跨度核查和24h跨度漂移核查[4]，當每日質控合格，監測結果才能認定為有效數據。運維技術人員每日查看儀器運行日志和運行狀態，當質控不合格時需要進行再次質控措施，直至質控結果合格。

1.2 儀器校準及質控樣核查

為確保監測數據質量和儀器狀態，常規五參數（水溫、pH值、電導率、濁度和溶解氧）每周須進行儀器校準工作，同時對其他儀器進行試劑有效性檢查、泵管更換、管路清洗、采樣杯清洗等工作，對站點運行條件進行保障（檢查電壓、室內外溫度、清理除濕機廢液等）。當儀器更換試劑、泵管或者儀器故障恢復后均須完成儀器重新校準和質控樣核查工作。

1.3 密碼樣考核和實際水樣比對

每月運維技術人員進行儀器多點線性核查工作，監管單位每月會定期發放密碼樣，同時對監測指標完成實際水樣比對考核工作[5]，手工監測和自動監測儀器設備監測水樣保證為同一水樣。運維技術人員每月須完成儀器試劑的有效性檢查和更換[6]，對儀器進行重新校準，同時查看泵管狀態、清洗沉淀池（或沉砂池）、對儀器的主要零部件進行檢查，對易損耗零件進行更換。

1.4 加標回收及采水系統清洗

運維技術人員每半年需要對儀器進行加標回收率自動測試工作，同時對采水系統進行除沙和管路清洗，清除采水管路內積累的泥沙或淤泥，對采水系統的電磁閥、球閥進行清洗和更換，同時對監測儀器設備進行預防性檢修，更換部分已經老化的零部件和管路。

2 運行過程中的質量保障

2.1 持證上崗

水質自動監測站的運行維護不僅涉及到常規的儀器操作，而且還須掌握和了解地表水環境質量標準、地表水自動監測技術規范、實驗室化學操作、電路、網絡、自動化等相關知識，水站運維人員需要進行專業的技術培訓，同時持證上崗。中國生態環境監測總站和地方生態環境監測站要做好運維技術人員的培訓和上崗證的發放工作。

2.2 運行維護制度和流程制定

每個水質自動監測站須建立工作人員持證上崗制度、工作人員崗位責任制度、子站巡檢制度、系統運行記錄制度、儀器質量控制記錄制度和值班記錄制度等[7]，將人為因素對監測系統的影響降到最低限度，同時運維技術人員應嚴格按照規章制度及規范進行操作，尤其是儀器運行質量控制記錄。建立儀器操作規程、質控流程、儀器性能測試和實際水樣比對考核流程，同時須建立數據審核技術規范、異常數據剔除及申訴流程等。

2.3 定期監督檢查及例會溝通交流

國家或地方生態環境監管部門定期對水站開展監督性檢查，對站房環境、儀器運行狀況、質控措施、監測數據質量、運維資料及人員資質、基礎保障情況等開展情況核查，對監督性檢查過程中發現的問題進行督導整改，當部分站點監測指標出現數據異常時可開展飛行檢查工作。國家或省級生態監測站每月定期召開水質自動監測站運維情況通報會，對數據有效率、數據上傳率、密碼樣考核結果和實際水樣比對結果進行通報，同時對水站運維過程中存在的問題進行溝通和交流，對整改的問題進行核查等，確保水質自動監測站高質量運行。

2.4 每日數據審核

數據審核工作是整個質量保證體系中最有效的質量控制手段，目前水質自動監測站數據實行三級審核制度[8]，運維技術人員進行數據一級審核工作，省級生態監測站（地方生態監測站）進行數據二級復核工作，國家生態監測總站（省級生態監測總站）進行數據最終確認和入庫。對于審核過程中發現的異常數據進行二次審核和最終確認。

2.5 數據有效率考核

由第三方機構運維的水質自動監測站，生態環境監測總站（或地方生態環境主管部門）每月對數據有效率進行通報，同時對第三方機構運維情況進行核實，對數據有效率不足的運維機構，綜合其運維計劃完成情況和質控措施落實情況扣繳運維費，并要求進行整改和情況通報，對不滿足水站運維能力的第三方機構禁止運維水站。

3 發展及建議

（1）我國在河流、湖泊和水庫已建成國控-省控-市控三級地表水水質自動監測網絡體系，同時為了避免人為干預，交由第三方機構運行維護，運維技術人員的水平和能力對監測數據的影響較大，國家或地方生態主管部門須加強對第三方機構和運維技術人員的監督管理、培訓和考核，確保監測數據真實有效。

（2）我國幅員遼闊，地區差異較大，不同河流、湖泊的水質迥異，各地在運行維護過程中須嚴格按照水質自動監測站運維維護技術規范和年度運維計劃進行質量控制和保障措施。

（3）前期我國已完成各級水質自動監測站的建設工作，但是目前僅用于了解水環境質量現狀，還未進行考核和排名工作，后期地表水自動監測數據將參與監測斷面的考核和排名工作，借此推動水污染防治，持續改善水環境質量。

參考文獻

[1] 羅彬，張丹. 水質自動監測系統運行管理技術手冊[M]. 成都：西南交通大學出版社， 2019，03.

[2] 長江經濟帶943個國家考核斷面水質自動站7月底前建設完成[EB/OL]. http：//zw.huangshan.gov.cn/OpennessContent/show/1050136.html.

[3] 從972個國控監測站點到2050個 新增站點優先考慮跨界斷面[EB/OL]. http：//zw.huangshan.gov.cn/OpennessContent/show/1050160.html.

[4] 中國環境監測總站. 地表水自動監測系統實用技術手冊[M]. 北京：中國環境出版集團， 2018.09.

[5] 陳光，劉廷良，劉京，孫宗光.淺談我國水質自動監測質量保證與質量控制[J].中國環境監測，2006（01）：60-63.

[6] 趙利娜.水質自動監測系統的運行管理與質量控制[J].水利信息化，2015（04）：57-60.

[7] 劉允，劉廷良，宮正宇.水質自動監測系統的質量保證與質量控制[J].現代儀器，2010，16（03）：60-62.

[8] 孫南.水質自動監測系統運行過程中的質量保證和質量控制[J].環境監測管理與技術，2009，21（01）：62-64.

收稿日期：2019-09-08

基金項目：教育部產學合作協同育人項目（項目編號：201801275004）;校本科研項目（項目編號：2019XJXM23）。

作者簡介：杜娟（1989-），女，講師，研究方向為自動監測應用開發及維護。

通訊作者：宋鵬程