深圳市水環(huán)境現(xiàn)狀分析及水質(zhì)自動監(jiān)測站建設分析

張鵬

摘要：全國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡基本實現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量、重點污染源、生態(tài)狀況監(jiān)測全覆蓋，各級各類監(jiān)測數(shù)據(jù)系統(tǒng)互聯(lián)共享，監(jiān)測預報預警、信息化能力和保障水平明顯提升。目前從深圳市水質(zhì)監(jiān)測整體現(xiàn)狀來看，深圳市在環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測方面基本以人工采樣為主，必須切實加快深圳市水環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)建設，及時、在線、準確的獲取深圳市水環(huán)境實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，同時構建水環(huán)境監(jiān)測運維管理中心平臺，實現(xiàn)深圳市水環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時傳輸、存儲、預警、展示和共享功能，為深圳市水環(huán)境精準管理提供數(shù)據(jù)支撐。

關鍵詞：在線監(jiān)測;環(huán)境保護;生態(tài)環(huán)境

2019年，深圳市率先全國實現(xiàn)深圳市域消除黑臭水體的目標，但仍有 146 條河流水質(zhì)為劣 V 類，地表河流污染較為嚴重;地下水環(huán)境質(zhì)量由于缺少系統(tǒng)化監(jiān)督，無法判斷其污染程度、水資源利用潛力及地質(zhì)變化情況。基于以上情況，開展深圳市全方位水環(huán)境監(jiān)測，為深圳市水環(huán)境精準管理、科學決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)，是當前深圳市水環(huán)境管理工作的首要任務。因此，必須切實加快深圳市水環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)建設，及時、在線、準確的獲取深圳市水環(huán)境實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，同時構建水環(huán)境監(jiān)測運維管理中心平臺，實現(xiàn)深圳市水環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時傳輸、存儲、預警、展示和共享功能，為深圳市水環(huán)境精管理提供數(shù)據(jù)支撐，為水環(huán)境科學決策提供依據(jù)，對水資源可持續(xù)利用和經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

1 項目背景

2015年 7 月，國務院《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡建設方案》，提出到 2020 年，全國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡基本實現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量、重點污染源、生態(tài)狀況監(jiān)測全覆蓋，各級各類監(jiān)測數(shù)據(jù)系統(tǒng)互聯(lián)共享，監(jiān)測預報預警、信息化能力和保障水平明顯提升，監(jiān)測與監(jiān)管協(xié)同聯(lián)動，初步建成陸海統(tǒng)籌、天地一體、上下協(xié)同、信息共享的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡，使生態(tài)環(huán)境監(jiān)測能力與生態(tài)文明建設要求相適應。一直以來，深圳市積極響應國家、廣東省環(huán)境保護與生態(tài)建設戰(zhàn)略需求，始終堅持“生態(tài)優(yōu)先”、“保護優(yōu)先”的發(fā)展理念，深入踐行“綠水青山就是金山銀山” 理念，并結合粵港澳大灣區(qū)、中國特色社會主義先行示范區(qū)建設要求，在保持經(jīng)濟社會高速發(fā)展的同時，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量始終保持較好的水平。

2 深圳水環(huán)境現(xiàn)狀

2.1 河流水質(zhì)監(jiān)測現(xiàn)狀

深圳市現(xiàn)有河流水質(zhì)自動監(jiān)測站共 9 座，分別位于深圳河（河口）、布吉河（河口）、龍崗河（嚇陂）、坪山河（上洋）、觀瀾河（企坪）、茅洲河（燕川）、鳳塘河（河口）、鹽田河（雙擁公園、鹽港中學）、新圳河（河口）等河流斷面。

2.2 飲用水源水質(zhì)監(jiān)測現(xiàn)狀

深圳市目前已建成運行的飲用水源水庫水質(zhì)自動監(jiān)測站共 2 座，分別位于鐵崗水庫（取水口）、石巖水（取水口），實時監(jiān)測水庫出水水質(zhì)，監(jiān)測指標主要包括水質(zhì)多參數(shù)（溶解氧、濁度、pH、水溫和電導率）、CODMn、氨氮、總磷等指標。

2.3 地下水污染監(jiān)測現(xiàn)狀

在地下水自動監(jiān)測方面，2011 年，深圳市水務局委托專業(yè)單位對深圳市已有的 8 口專門監(jiān)測站井，安裝了自動監(jiān)測設備，開發(fā)了自動監(jiān)測管理系統(tǒng)。日常監(jiān)測項目為地下水水位、水溫。

3 深圳水環(huán)境目前存在問題

3.1 自動監(jiān)測站點少、覆蓋率偏低

從深圳市水質(zhì)監(jiān)測整體現(xiàn)狀來看，深圳市在環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測方面基本以人工采樣為主，地下水水質(zhì)監(jiān)測監(jiān)測基本處于原始手工采樣分析階段。人工采樣監(jiān)測工作周期長、效率低，數(shù)據(jù)上報慢、信息量少，其監(jiān)測結果不能及時地反映出深圳市環(huán)境水質(zhì)污染的變化和規(guī)律，對突發(fā)性污染事故起不到監(jiān)控和預防的作用，不能適應現(xiàn)代化水環(huán)境管理的需要。

目前深圳市已建設的水質(zhì)自動監(jiān)測站點較少，深圳市 310 條河流中，大部分河流未納入監(jiān)測，存在實時監(jiān)測“盲點”，部分跨界水體未設置監(jiān)測點位，難以準確反映“上下游”污染情況;深圳市 36 座重要飲用水源水庫中，僅建設 2 座飲用水源水庫水庫自動監(jiān)測站，監(jiān)測覆蓋率為 5.9%，難以實現(xiàn)深圳市飲用水源水庫水質(zhì)狀況的全面實時監(jiān)測。

3.2 缺乏酸沉降自動監(jiān)測系統(tǒng)

地表水、地下水在自然界的存在并不是以孤立形態(tài)存在，它們與酸沉降之間均有一定的聯(lián)系。地表水水質(zhì)、地下水水質(zhì)除了與污染源排放情況相關外，均受到酸沉降（包括干濕沉降）的影響。

深圳市作為降雨量較大的海濱城市，在酸沉降監(jiān)測方面，仍采取較為原始的手工監(jiān)測，未建立快速先進的酸沉降自動監(jiān)測系統(tǒng)，難以實現(xiàn)與地表水、地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)關聯(lián)分析，亟需開展酸沉降自動監(jiān)測系統(tǒng)建設。

3.3 部分已建站點數(shù)據(jù)質(zhì)量不高，未能適應當前水環(huán)境管理新形勢、新要求

深圳市現(xiàn)有的地下水監(jiān)測站井中，專用地下水監(jiān)測的站井較少。其中市水務局地下水監(jiān)測站井中僅 26.7%為專用監(jiān)測井，市生態(tài)環(huán)境局有 70%為專用監(jiān)測井，市地質(zhì)局有 40%為專用監(jiān)測井，其余為民井或古井。因此地下水動態(tài)受季節(jié)性開采和抽水的影響較大，達不到監(jiān)測規(guī)范技術要求，不能完全反映真實的地下水資源狀況，造成監(jiān)測數(shù)據(jù)代表性差;且現(xiàn)有的民井或古井多位于城中村，周邊環(huán)境惡劣，生活垃圾和污水易滲入監(jiān)測井，監(jiān)測數(shù)據(jù)代表性差。

深圳市現(xiàn)有水質(zhì)監(jiān)測站主要以水質(zhì)多參數(shù)、化學需氧量、氮磷等水質(zhì)污染指標監(jiān)測為主，缺少流量監(jiān)控及污染通量監(jiān)控功能，飲用水源水庫自動監(jiān)測站缺少水質(zhì)生物綜合毒性功能，地下水監(jiān)測對水資源利用及水文地質(zhì)的監(jiān)控能力有所欠缺等，難以實現(xiàn)及時有效的風險監(jiān)控及預警功能，未能適應當前水環(huán)境管理新形勢下對水質(zhì)監(jiān)測工作的新要求。

3.4 信息系統(tǒng)建設存在的問題

外網(wǎng)各平臺附帶專用系統(tǒng)，數(shù)據(jù)格式有異，場景封閉;數(shù)據(jù)傳輸、儲存標準不一;站內(nèi)不同部門分散管理;核心技術由運維商掌控，部分系統(tǒng)產(chǎn)權歸運維商所有。

4 項目建設必要性

4.1 是貫徹國家、省、市相關政策，助力打好污染防治攻堅戰(zhàn)的需要

根據(jù)《深圳市打好污染防治攻堅戰(zhàn)三年行動方案（2018-2020 年）》要求，建設和完善水、氣、土環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡，建立重點排污單位污染排放自動監(jiān)測與異常報警機制，逐步形成“點、線、面”和“天、空、地”相結合的生態(tài)環(huán) 境立體監(jiān)測網(wǎng)絡，實現(xiàn)市區(qū)數(shù)據(jù)的互聯(lián)共享。完善的環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)已成為目前開展水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)管、加強水污染防治、打好污染防治攻堅戰(zhàn)的重要手段之一。

然而，深圳市現(xiàn)有的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測點位較少、監(jiān)測指標不全、各系統(tǒng)間站點建設標準不統(tǒng)一、信息化水平和共享程度不高，難以及時有效的反饋深圳市水質(zhì)實時動態(tài)，導致監(jiān)測與監(jiān)管結合不緊密，難以滿足建設生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡、提升政府對水環(huán)境能力監(jiān)管能力的要求。因此，建設完善的深圳市水環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)，提升深圳市水環(huán)境監(jiān)管能力及水污染防治能力，是響應國家政策，落實國家水質(zhì)提升要求及打好污染防治攻堅戰(zhàn)的實質(zhì)舉措。

4.2 是強化水環(huán)境管理，提升水環(huán)境監(jiān)管能力的需要

近年來，深圳市實施飲用水源地綜合整治、河流綜合治理和對地下水治理的力度逐年加強，作為評價水質(zhì)改善和工程有效性中的重要環(huán)節(jié)—水質(zhì)監(jiān)測，顯得尤為重要，在常規(guī)的水環(huán)境監(jiān)測手段已經(jīng)難以滿足水環(huán)境治理和監(jiān)督管理需要的現(xiàn)實情況下，建立水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)可以獲取連續(xù)的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，有效地監(jiān)控水質(zhì)現(xiàn)狀及其變化趨勢，實時快速地反映水質(zhì)變化;可以極大地降低實驗室分析所帶來的勞動強度，提高工作效率;全面了解水質(zhì)污染現(xiàn)狀，及時反饋水質(zhì)異常變化，追蹤污染來源，有效提高監(jiān)管部門的監(jiān)管能力，為深圳市水環(huán)境治理和全過程監(jiān)督管理提供可靠的依據(jù)。

4.3 是實現(xiàn)監(jiān)測監(jiān)控預警能力網(wǎng)絡化、智能化建設的需要

水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡作為深圳市智能化監(jiān)測預警系統(tǒng)的子系統(tǒng)，其系統(tǒng)構建完成后可有效實現(xiàn)深圳市水環(huán)境監(jiān)測信息的數(shù)據(jù)顯示、預測預警，監(jiān)管部門可實時掌握深圳市水環(huán)境現(xiàn)狀，對深圳市環(huán)境質(zhì)量評估起著重要作用。因此開展深圳市水環(huán)境自動監(jiān)測站建設，構建深圳市水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡，是提高深圳市環(huán)境監(jiān)控預警能力，實現(xiàn)深圳市環(huán)境智能化監(jiān)管建設的需要。

4.4 是打造智慧型環(huán)保系統(tǒng)，建設生態(tài)文明示范市的需要

開展深圳市水環(huán)境自動監(jiān)測站建設，將大大提高深圳市環(huán)境監(jiān)測能力水平，強化環(huán)境監(jiān)管執(zhí)法力度，實現(xiàn)水環(huán)境污染質(zhì)量控制，加強污染風險防范能力等。因此，開展深圳市水環(huán)境自動監(jiān)測站建設項目是深圳市建設生態(tài)文明示范市的重要需求。

5 風險分析及對策

項目建設主要是基于正常或理想條件下的技術、管理和組織假設以及對將來情況的預測基礎上進行的。在項目實際運作過程中，所有的因素都可能會因時、因地、因人而發(fā)生變化，從而使項目原定的目標受到干擾。

總體上看，本項目市場和投資進程方面的風險不大，項目風險主要來自于數(shù)據(jù)安全、設備參數(shù)校準、后期運維對測量數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響等方面。另外，在項目建設過程中，可能會出現(xiàn)一些不可預測因素影響本項目的實施，項目潛在的一些風險和應對措施包括以下幾方面。

5.1 組織風險及應對措施

項目的實施建設從方案編制，到組織實施，需要有專門機構、專職人員進行統(tǒng)籌組織、管理，目前為加強深圳市水環(huán)境監(jiān)控和預警，推動深圳市水環(huán)境自動監(jiān)測站建設項目，深圳市生態(tài)環(huán)境局成立了專門的項目領導小組。領導小組負責統(tǒng)籌深圳市水環(huán)境自動監(jiān)測站建設項目的建設工作，組織、決策項目重大問題和重大事項。

項目的組織管理將是一個挑戰(zhàn)和風險，且項目在實施時通常由于用戶人員對自己的業(yè)務理解還在不斷的深化，因此往往在實施應用系統(tǒng)時用戶對需求的描述會隨著實施的不斷深入而有所改變，造成系統(tǒng)需求的不穩(wěn)定。為應對此類風險，積極采取多種應對措施。

（1）加強項目管理力度，實施專人專項負責制度，強化項目中成果管理和知識積累管理，并在項目建設過程中積極開展項目培訓，進行人員的儲備和培養(yǎng)。

（2）成立專門的實施領導機構，在項目開展前期，從項目方案編制階段，到采購招標、合同簽訂，再到組織實施，運行維護等各階段，實施全方位的組織管理。

5.2 技術風險及應對措施

技術風險主要是指在項目建設過程中，由于建設方案和技術選擇方面出現(xiàn)問題，從而導致項目監(jiān)測設備適用性差、監(jiān)測數(shù)據(jù)不可靠、自動監(jiān)測系統(tǒng)難以正常運行、數(shù)據(jù)信息泄露等問題。為應對本項目建設運行過程中，可能出現(xiàn)的各種技術風險，本項目積極采取多種風險應對措施。

（1）由于本項目監(jiān)測點位涵蓋了深圳市各大河流、湖泊和水庫，各點位水質(zhì)狀況有所差別，為避免出現(xiàn)由于監(jiān)測儀器選擇不當所造成的監(jiān)測數(shù)據(jù)不可靠情況，本項目在前期階段全面開展各監(jiān)測點位的現(xiàn)場調(diào)研，認真核實各點位水質(zhì)狀況及其影響因素，根據(jù)各監(jiān)測點位的水環(huán)境狀況分別選擇合適的監(jiān)測設備。

（2）由于各監(jiān)測點位現(xiàn)場環(huán)境復雜、水質(zhì)情況和施工條件各異，取水需求不同、對取水斷面所在位置的要求也不同，且取水位置受季節(jié)性影響，為確保各監(jiān)測位置代表性水樣的采集，本項目提前預設多種采水方案，根據(jù)各點位現(xiàn)場情況及臨時需求，選取合適的采水方式。

5.3 建設風險及應對措施

項目建設風險主要是指在項目實施（項目招投標、合同簽訂、項目建設等階段）過程中，出現(xiàn)的項目建設延期、項目建設成本超支、項目建設難以達到預期技術指標等風險，為控制此種風險，本項目積極采取多種風險應對措施。

（1）從技術角度上，項目前期充分開展市生態(tài)環(huán)境局信息化現(xiàn)狀調(diào)研和需求分析，充分掌握用戶需求，并全面開展各監(jiān)測點位現(xiàn)場調(diào)研工作，認真核實各監(jiān)測點位站房建設位置、通水接電條件、地質(zhì)條件以及通訊條件等，根據(jù)各監(jiān)測點位實際環(huán)境情況提前制定適宜的設計方案，保障項目方案的合理可行。

（2）在專家論證方面，為保障項目建設方案切實可行，邀請行業(yè)內(nèi)專家對項目建設方案進行反復論證，多次修改，力求把風險降到最小。

6 效益分析

6.1 環(huán)境效益

環(huán)境效益是深圳市水環(huán)境自動監(jiān)測站建設項目所產(chǎn)生的直接效益。

（1）本項目的實施可極大的增強深圳市水環(huán)境監(jiān)管能力，加強環(huán)境風險監(jiān)控，提高監(jiān)管部門的環(huán)境監(jiān)管能力，推進深圳市水環(huán)境治理與水資源保護工作，改善河流水污染現(xiàn)狀，保障深圳市河流水質(zhì)安全，保護深圳市生態(tài)環(huán)境。

（2）項目的實施能夠有效防止深圳市生態(tài)環(huán)境的進一步惡化，提高流域內(nèi)水生態(tài)環(huán)境的治理能力，有效促進生態(tài)環(huán)境逐步改善，實現(xiàn)水環(huán)境的良性循環(huán)和健康發(fā)展，為深圳市政府環(huán)境治理工作提供有力的技術支撐。

6.2 經(jīng)濟效益

（1）通過深圳市水環(huán)境自動監(jiān)測站建設項目，以信息化手段提高水資源和水環(huán)境的管理水平，可較大的提高深圳市環(huán)境管理單位日常業(yè)務管理的效率、降低管理成本，通過日常工作從傳統(tǒng)管理方式到智能化管理方式的轉變，提高環(huán)境執(zhí)法、環(huán)境監(jiān)測效率和對事件的應急反應能力，優(yōu)化工作流程，大大減少水環(huán)境污染帶來的經(jīng)濟損失，具有重大的現(xiàn)實意義和經(jīng)濟價值。

（2）本項目水環(huán)境自動監(jiān)測的大量投資，將極大的推動水質(zhì)自動監(jiān)測行業(yè)的發(fā)展，促進水環(huán)境監(jiān)測領域的基礎研究，推進水質(zhì)監(jiān)測儀器產(chǎn)品的更新?lián)Q代，進而促進整個監(jiān)測行業(yè)的發(fā)展。同時，在建設和運行過程中，帶動地區(qū)人力、交通運輸、物流等第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，一定程度上的促進了國民經(jīng)濟的發(fā)展。

6.3 社會效益

深圳市水環(huán)境問題，關系到深圳市人民生活水平的提高和生態(tài)文明建設目標的實現(xiàn)。

（1）本項目的建設充分考慮不同水量情況下水體的污染負荷承載能力和水環(huán)境承載能力，對水生態(tài)保護和恢復等工作提供技術支撐，以更優(yōu)質(zhì)的服務促進水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的良性發(fā)展，項目建設將加強深圳市水環(huán)境綜合監(jiān)控能力，實現(xiàn)水質(zhì)實時在線監(jiān)測，提高水環(huán)境安全管理的整體水平。

（2）項目的開展將培養(yǎng)一批在線環(huán)境自動監(jiān)測、信息化監(jiān)管領域具有扎實 理論基礎和熟練操作水平的技術人才，也將創(chuàng)造一批從事水環(huán)境自動監(jiān)測站設計、

7 結語

綜上所述，目前從深圳市水質(zhì)監(jiān)測整體現(xiàn)狀來看，深圳市在環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測方面基本以人工采樣為主，地下水水質(zhì)監(jiān)測監(jiān)測基本處于原始手工采樣分析階段。人工采樣監(jiān)測工作周期長、效率低，數(shù)據(jù)上報慢、信息量少，其監(jiān)測結果不能及時地反映出深圳市環(huán)境水質(zhì)污染的變化和規(guī)律，對突發(fā)性污染事故起不到監(jiān)控和預防的作用，不能適應現(xiàn)代化水環(huán)境管理的需要。因此，必須切實加快深圳市水環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)建設，及時、在線、準確的獲取深圳市水環(huán)境實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，同時構建水環(huán)境監(jiān)測運維管理中心平臺，實現(xiàn)深圳市水環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時傳輸、存儲、預警、展示和共享功能，為深圳市水環(huán)境精準管理提供數(shù)據(jù)支撐，為水環(huán)境科學決策提供依據(jù)，對水資源可持續(xù)利用和經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

參考文獻：

[1]? 姚海燕，田俠，宮文哲，棗莊市地表水監(jiān)測斷面評價及優(yōu)化[J].江蘇環(huán)境科技，2004（01）.

[2]? 魏正明.2004年上海市地表水監(jiān)測任務首次以招標形式實施[J].上海環(huán)境科學，2004（02）.

[3]? 許宏斌.云南省省控地表水監(jiān)測斷面優(yōu)化認證[J].云南環(huán)境科學，2005（01）.

（作者單位：上海科澤智慧環(huán)境科技有限公司）