地表水水質自動監測站建設與運行管理策略探討

王 蕊

（南通市生態環境監控中心，江蘇 南通 226000）

近年來我國水質自動監測站的建設取得了較大進展，從國家層面到地方分別結合實際需要相繼在重要河流、湖庫、斷面等建設了不少水質自動監測站，逐步形成水質自動監測網絡。水質自動監測站的建設及運行管理水平直接關系到監測數據的質量，甚至會影響環境方面決策的科學合理性。影響水質監測的因素有很多，既有技術方面的，又有管理方面的，例如水站的選址、建設的規范性、儀器設備的選型及性能指標、運行維護的技術水平、監督管理水平、質量保證和質量控制、運行經費保障等[1]。因此，水質自動站在為水環境治理和管理提供重要支撐，發揮重要作用的同時，我們要對水站建設及運行過程中容易出現的問題進行思考和研究，總結經驗，尋求更好的解決思路和辦法，以利于水質自動監測技術的進一步發展和在環境決策中發揮更科學高效的作用。

1.地表水水質自動監測站建設的重要性

隨著水環境壓力的逐步增大，保護水資源、治理水域環境，開展地表水水質監測工作刻不容緩。為了能隨時對地表水的水質狀況進行監測，才能及時掌握河流水質變化情況，實現精準治污，水質自動監測系統發揮了重要作用。水質自動監測站是以在線自動監測分析儀器為核心，運用現代傳感器技術、自動測量分析、計算機技術、網絡傳輸等，實現水質監測從水樣采集、預處理、水樣測量及數據處理存儲的綜合系統。可以實現水質實時連續監測和遠程監控，達到及時掌握所監測水體斷面水質情況、預警預報、重大或流域性水質污染事故、解決跨行政區域的水污染事故糾紛、監督總量控制落實情況、排放達標情況等目的，還可為水環境保護、管理及水污染防治提供主要監測信息[2]。

2.地表水水質自動監測站的建設要點

2.1 合理構建工作協調機制

地表水的水質監測工作是一項全方位的、系統的工作，并且水站建設往往建在河道岸邊，因此涉及的不僅僅是生態環境部門，在具體開展工作時還需要和自然資源部門、水利部門等進行協調合作，因此，在建設水質自動監測站時，必須構建合理的工作協調機制。例如《江蘇省生態環境監測條例》中明確規定有關設區的市、縣（市、區）人民政府應當為生態環境監測站（點）的建設和運行依法提供建設用地，并提供必要的站房、水、電、通信、通行等方面的保障。因此在建設水質自動監測站時，需要建立合理的協調機制，加強部門之間的協調，在遇到問題時及時進行協商會商，從而找到解決辦法。

2.2 合理選擇水站建設點位

水站建設時不僅需要考慮采水環境及采水條件，同時還需要考慮岸基、交通、供水、供電等多方面條件，是需要進行綜合考慮的。例如同一河流不同河段的水質可能存在著巨大的差異，河流的凹凸岸會對監測點的建設和使用壽命產生影響，河流的凹岸受到水流侵蝕嚴重，地質不穩定，反觀凸岸，主要由河流的堆積作用形成，地質穩定，地勢較為平坦，適合建筑、設施等的修建，除此之外，為了實現全流域的水質情況監測，選址時還要考慮建站的間距。因此在選擇站點建設時要考慮建站的可行性、水質代表性、監測長期性、系統安全性及運行經濟性，要具備良好的交通、電力、清潔水、通訊、采水點距離、采水揚程、枯水期采水可行性和運行維護安全性等建站基礎條件，并且所取站點的監測結果能代表監測水體的水質情況和變化趨勢，避免設置在回水區、死水區以及容易造成淤積和水草生長處。

2.3 水站的規范化建設

水站站房的建設可結合實際需要、資金情況、現場環境、建設周期、監測儀器設備安裝條件等實際情況進行選擇，主要分為固定式站房、簡易式站房、小型式站房、水上固定平臺站、水上浮標（船）站。固定式站房建設要求最高，往往采用混凝土框架結構，使用壽命較長不低于50年，但成本也較高，若綜合各方面條件允許的情況下可優先選擇；簡易式站房和小型式站房，成本相對較低，一般采用鋼結構以及輕質鋼屋面復合一體成型或直接將一套地表水水質自動監測系統集成于一臺控制柜或金屬箱體中，適用于占地面積有限、地理情況復雜、項目建設周期較短、有移址或調整監測斷面需求的水站建設；水上固定平臺站和水上浮標（船）站一般建于水面上對河、湖等水質自動監測。站房建設同時要做好防雷、抗震、防洪、防低溫、防鼠害、防火、防盜、防斷電及視頻監控等措施。采水單元在建設時，需要注意采用雙泵雙管路，保證在一路出現故障時刻切換至另一路，實現連續監測，同時要注意采水管的保溫防凍，采用可拆洗式，具有反沖洗和除藻功能。配水單元需要注意水質、水壓和水量應滿足自動監測儀器的需要。預處理單元關系到整個分析系統的可靠性，因此預處理的方式一定要合理合規，既要能消除雜物對監測儀器的影響，又不能失去水樣的代表性。自動監測儀器設備的選型，需結合實際需求和所要監測的地表水水質情況來進行篩選，重點考慮儀器的準確性和穩定性。關于水站建設我國相關部門已出臺了相對完善的技術規范和技術要求，水站建設時應認真落實，確保水站建設質量。

2.4 進行自動監控跟數據管理平臺的構建

如果說每個監測點都是一個數據搜集點的話，那幾十上百個數據搜集點就構成了一個完整的水質監測體系，通過專業的自動監測設備監測、數據采集、傳輸后，形成一個龐大的地表水水質數據庫，在實際工作中就需要一個平臺來展示和使用數據，這個平臺可以說是水質監測工作最終展現監測成果的核心部分，在水質監控中發揮著至關重要的作用。因此相關工作人員必須重視數據管理平臺的構建，以便于日常管理中對數據的直接使用。數據平臺系統功能要涵蓋水質自動監測的常用工作業務流程，能夠將自動數據采集、數據有效性分析（審核）、監測控制、數據管理、數據報表、圖文顯示等功能整合進一個軟件中，便于實時查看，隨時監測設備的運行狀況，在發現問題后能夠及時上報處理。

2.5 系統驗收

在建設地表水水質監測站時，完成上述工作后，還必須對建設成果進行系統驗收，之后才能投入使用。一般水站建設完成后需要對儀器設備開展調試，并進行試運行，來觀察監測系統是否能夠穩定運行，試運行周期一般為30至90天，可根據實際運行情況對試運行周期進行調整，但不少于30天，試運行期間需做好各項調試監測記錄。試運行結束后，需要按照相關技術要求開展水站驗收，檢查水站設置情況、儀器設備安裝調試情況、水站與數據平臺運行情況、水站與數據平臺的數據傳輸情況、有效數據獲取率等是否滿足相關要求，最終形成驗收結論。經驗收后的水站進入正式運轉監測階段。

3.地表水水質自動監測的應用與管理

3.1 水質自動監測站的運行維護

在站點建設完成后，地表水水質監測工作才剛剛開始，為了保證各項設備的順利運行，需要專業的人員定期對水質自動監測站進行檢修和維護，及時發現問題、解決問題。水質自動監測設備技術含量較高，在給工作人員帶來便利性的同時，難免存在運行故障，而一個環節出現問題就可能導致整個系統癱瘓從而導致數據失真。為了保障水質監測設備的運行穩定及監測數據質量，須重點關注自動監測站的運行維護，安排專門人員定期對各個設備進行檢查，同時要求檢修人員具備必要的專業知識和工作經驗，能夠第一時間發現問題所在，最大程度上降低設備停運的損失。目前主流做法是通過公開招標，由具有專業資質的第三方公司來開展日常運行維護及設備維修。

3.2 加強監督管理

在水站的日常運行和維護中，加強監督管理是非常必要的，監測系統是否正常運行，運維人員是否專業、運維是否按照要求開展都極大地影響水站的正常運行和數據的準確有效，因此需建立一套科學的監督管理機制，例如考核機制、定期抽查機制、報告機制等，加強對運維人員的監督管理。鑒于水質自動監測系統具有極強的專業性，因此在實際工作中也可適當的引入第四方專業技術團隊配合管理部門進行管理，以更加專業的角度和技術，對運維人員或運維單位的運維情況進行監督考核，并對發現的問題及時進行交辦整改。

3.3 做好質量管理工作

事實上，通過上文我們也可以看到，水質監測設備的運行是離不開人力的，所以，相關部門必須嚴格落實用人標準，加強對工作人員的管理，保證技術人員具有較高的職業水平，并要求技術人員及時學習最新相關技術，不斷提高自身技術水平。同時要做好水站監測的質量管理工作，定期開展質量控制工作，并達到相關技術要求，否則及時進行問題排查及設備維修維護。

3.4 做好對數據的審核管理工作

基于現代科技的自動化水質監測，數據在整個工作過程中處于基礎地位，也發揮著核心作用，只有建立在大量數據的基礎上才能對整個流域的水質狀況進行綜合分析[3]。加強數據的管理工作，意味著技術人員需要嚴格掌握設備的運行狀況，按照規定每日提供足量的數據，同時保證數據的真實可靠性。而數據的真實、可靠則需要從前端設備到后臺數據審核的多方面配合與聯動，數據一旦發生異常，則前端運維人員需立即進行響應，排查問題查找原因，若是監測系統問題則需進行相關維修，并對異常數據情況進行初步審核報告，管理部門查證原因后，可判定數據無效，若經排查監測系統正常運轉，則數據的異常在一定程度上反映水質的異常情況，為管理部門提供技術支撐。因此有效數據的判定是數據管理工作中的核心內容，是確保數據真實的有效手段。

3.5 數據的有效應用

在確保數據有效性和準確性的前提下，數據在水環境治理中就可發揮大作用。首先通過數據變化情況來反映水質變化情況，通過對數據的分析，為精準治污提供技術支撐。其次對收集來的大量數據進行科學化的處理，借助專門的數學模型進行模擬分析，用以模擬流域的水質變化情況，并以可讀性較強的圖表、3D模型等方式呈現出來，為水質預警提供技術支撐，實現數據的有效應用。

4.結語

地表水水質監測對水環境污染治理、水環境質量管理、人民群眾的生產生活都具有重要意義，社會各界都十分重視。因此，相關部門應該響應節約資源和保護環境的號召，做好水質監測工作，從選擇站點到數據管理都需要嚴格落實國家的相關制度，保護水源，促進我國環保事業的進一步發展。