地表水環境自動監測技術應用與發展
——以內江市為例

門 強

（四川省內江生態環境監測中心站 四川內江 641000）

引言

隨著科技的進步，自動化技術在各個領域應用的越來越廣泛，我國地表水環境質量監測工作已經開展了近四十年，進入21世紀，中國地表水環境質量監測引入了自動監測技術[1]，自1999年9 月環保部分別在長江、黃河等重點斷面開展水質自動監測站的試點工作，共建有10 個水質自動監測站，從此水質在線監測技術開始在我國廣泛推廣及應用。水質自動監測在連續性、覆蓋面、時效性上比傳統的手工監測有了明顯的優勢；同時在及時掌握主要流域重點斷面水質狀況、預警流域性水污染事故、解決跨行政區域的水污染糾紛等方面發揮著不容忽視的作用。

四川省“十四五”已確定了203 個國家地表水環境質量監測斷面，下一步將實施以健全自動監測體系為主，手工監測為輔的地表水環境質量監測體系；四川省水質自動監測系統主要由樣品采集、自動分析、動態校準、數據采集、數據傳輸、信息發布及條件保障等組成，其中，水質自動監測系統由系統中心站和水站組成，各水站由采水系統、水樣預處理及配水系統、控制系統、輔助系統、檢測系統、數據采集及通信系統以及水站站房等組成。

1 內江市地表水水質自動監測應用

1.1 水質自動監測系統建設情況

內江市轄區類主要河流為沱江河、球溪河、濛溪河、威遠河、小清龍河、大清流河，水系分布如圖1；目前內江市管轄的建成水站有11 個，如表1；為進一步完善轄區流域自動監測網絡，2020年內江市將完成7 個長江經濟帶以及6 個重點流域自動站的新建工作，極大的提高監測數據的代表性和完整性。

圖1 內江市水系分布

表1 內江市水質自動站建設情況

1.2 水質自動站監測項目及方法

內江市已建成的11 個自動水站包括9 個地表水自動監測系統和2 個飲用水源自動監測系統，地表水自動監測系統監測項目包括常規五參數：水溫、溶解氧、pH 值、電導率、濁度，以及高錳酸鹽指數、氨氮、總磷、總氮；飲用水源自動監測系統監測項目除了常規五參數還包括水質生物毒性的監測，監測項目的方法及標準見表2。

1.3 水質自動監測系統運行管理

全國生態環境系統機構隨著垂直管理、監測事權上收等一系列改革后，水站的運行管理模式也發生了變化[2]。

國控水站由國家總站進行招標委托第三方社會化運維機構負責水站的日常運行維護及質控保障，并對國控數據進行初審，當地環保部門負責水站運行的后勤保障；四川省內江生態環境監測中心站負責國控數據的二審，待國家最終復核后將審核的數據同步審核到四川省水環境污染負荷自動監測監控預報預警系統。

表2 水質自動監測儀器的測定方法與國家有關技術要求

省控水站由四川省環境監測總站委托第三方社會化運維機構負責水站的日常運行、故障處理、質控核查；四川省內江生態環境監測中心站負責水站的管理、后勤保障、水站的監管，每月開展監測項目的質控考核和比對工作；省控水站的數據審核流程如圖2。

圖2 省控水質自動站監測數據審核流程

2 水質自動監測系統的優點與缺點

（1）水質自動監測系統的優點。具有設備的成套性、完整性，能避免很多人為的操作誤差；監測數據的連續性、實時性，能連續24 小時不間斷的對水質進行水質監測，能提前的對水質進行預警預防；能實時的將監測數據傳輸平臺，并形成多用途的圖表和報告，為行政部門的決策提供了技術支撐。

（2）水質自動監測系統的缺點。水質自動監測與手工監測存在原理上的差異，同時自動監測存在監測項目單一，覆蓋面窄；建設經費昂貴、運行成本高，受外部條件的影響大，如外部電力、網絡等因素；維護技術要求嚴格，對運維人員技術水平要求高，既要持證上崗又要能獨立操作儀器[3]。

3 水質自動監測系統發展的趨勢

（1）完善相應規章制度與標準的制定。雖然水質自動監測發展了幾十年，但是與手工監測相比還是存在發展不完善，體系不健全，導致水質自動監測目前處于邊緣化的地步，無法真正發揮它的高效作用；相關標準的滯后是一個重要的因素，不僅阻礙了自動監測技術的發展，同時也導致監測數據的可信度、溯源性受到質疑。健全標準法規體系、完善方法標準、提升制度深度、加強管理建設，是推進水質自動監測發展的重要舉措。

（2）提高監測精度加強預警機制。水質自動監測具有實時高效的優點，但在準確性方面有待提高。提高監測的精度是自動監測普及和使監測數據能真正發揮作用的關鍵，在不久的將來能實現以自動監測為主手工監測為輔的局面；自動監測數據的量化水平能對流域起到一定的預警防控的作用，通過專業的數據平臺模塊、把數據整合加入完善的預警機制，能實時的發現突發水質污染情況，充分體現水站對地表水環境的監督預警作用[4]。

（3）強化人員素質明確監管責任。水質自動站的運維事項目前都是以三方社會化運維機構為主，也是自動監測發展的趨勢，存在一人管轄區域廣、工作強度大，有時無法及時到現場處理突發問題的情況；監管部門的人員年齡普遍過于年輕、經驗不足，對儀器設備的操作和原理理解不夠透徹；加強人員運行管理、質量控制、運行監督等方面的業務及技術培訓是推進自動監測發展的保障[5]；為了保障監測數據的真實性監督管理是地方站人員必須嚴格執行的措施，將自動站的正常運行作為工作的集中體現。

結語

水質自動監測系統通過發展的幾十年取得了一定的進步，也發現了不少的問題，這些問題需要在水質自動監測發展的道路上繼續探索；在內江市水質自動監測的應用中凸顯的問題也是目前自動監測發展的一個縮影。因此，注重監測技術的提高、精度的加強、制度的完善、標準的更新，促進地表水自動監測能實現重大的突破，將使地表水自動監測在以后的環境質量監督體系中占有不可取代的地位。