河南濟源小浪底水質(zhì)自動監(jiān)測站建設(shè)運行及應(yīng)用

王 亮 范存峰 孫永旺 李 琳 琚會艷

（濟源市環(huán)境監(jiān)測站河南濟源459000）

河南濟源小浪底水質(zhì)自動監(jiān)測站建設(shè)運行及應(yīng)用

王 亮 范存峰 孫永旺 李 琳 琚會艷

（濟源市環(huán)境監(jiān)測站河南濟源459000）

通過對國家級小浪底水質(zhì)自動監(jiān)測站的建設(shè)運行和數(shù)據(jù)應(yīng)用情況進行回顧分析，對以后水質(zhì)自動站的運行管理模式和儀器配置提出科學(xué)合理的建議，從而更好發(fā)揮自動監(jiān)測的預(yù)警能力

水質(zhì)；自動監(jiān)測；建設(shè)；應(yīng)用

自1999年9月，環(huán)保部在中國主要流域重點斷面開展地表水水質(zhì)自動監(jiān)測站建設(shè)以來，經(jīng)過“十五”、“十一五”10年的努力，陸續(xù)在全國31個省份重點流域重點河段、湖庫以及出入境邊界河流上建成了149個水質(zhì)自動監(jiān)測站，初步形成了覆蓋全國的地表水質(zhì)自動監(jiān)測網(wǎng)[1]。濟源小浪底水質(zhì)自動監(jiān)測站（以下簡稱小浪底水站）建設(shè)于2000年，是當時全國十個試點水質(zhì)自動監(jiān)測站之一，是黃河流域第一個水質(zhì)自動監(jiān)測站。該站的建設(shè)在環(huán)境應(yīng)急、預(yù)警預(yù)報、水質(zhì)評價等發(fā)面發(fā)揮了重要作用。

1 地理位置

黃河小浪底水庫位于河南省濟源西南30km的黃河干流上，上距三門峽水庫130km，下距鄭州花園口115km，是黃河干流三門峽以下唯一能夠取得較大庫容的控制性工程。小浪底水站位于小浪底大壩出水口下游3km處河道北岸，地理坐標北緯34° 55'17.7"，東經(jīng)112°24'2.3"。

2 水文

小浪底水站屬黃河流域。小浪底水庫建設(shè)后，自2002年，每年6月至7月黃河利用汛期放棄水或者洪水進行“調(diào)水調(diào)沙”，最大流量可達4000 m3/s，對重塑河床形態(tài)，減輕水庫淤積，補充下游濕地及生態(tài)需水起到了積極的作用[2]。

3 水站建設(shè)概況及系統(tǒng)構(gòu)成

儀器配備的是德國WTW五參數(shù)自動監(jiān)測儀、中國捷安捷氨氮自動監(jiān)測儀、韓國高錳酸鹽指數(shù)自動監(jiān)測儀。小浪底水站由采水系統(tǒng)、前處理系統(tǒng)、分析系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、排水系統(tǒng)組成，具備水溫、pH、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)七項分析能力。

3.1 采水系統(tǒng)

小浪底水站采水條件較好，提水主要利用固定在棧橋上的潛水泵，將黃河水通過輸水管提升到站房。原水首先不經(jīng)任何處理，供給五參數(shù)自動監(jiān)測儀直接分析測量，通過支路分別供給后續(xù)的氨氮自動監(jiān)測儀與高錳酸鹽指數(shù)自動監(jiān)測儀。

3.2 數(shù)據(jù)監(jiān)測頻次與傳輸

水站設(shè)置每4個小時間分析一次黃河水樣，每天可獲取6組監(jiān)測數(shù)據(jù)。日常的分析數(shù)據(jù)可通過中國環(huán)境監(jiān)測總站的官方網(wǎng)站實時對外發(fā)布。水站監(jiān)控人員每天通過VPN和電話撥號兩種通訊方式實現(xiàn)對水站的監(jiān)控。

4 水站運行質(zhì)控情況

按照《國家地表水自動監(jiān)測站運行管理辦法》中“周核查、月比對”的質(zhì)控要求，開展質(zhì)控工作，上報質(zhì)量控制數(shù)據(jù)。并依據(jù)水質(zhì)狀況和儀器運行情況適時調(diào)整例行檢查與維護周期，落實“日監(jiān)視，周巡檢”制度，每天遠程監(jiān)視系統(tǒng)的運行情況并采集和保存歷史數(shù)據(jù)，如發(fā)生異常情況及時趕赴現(xiàn)場進行處理并上報有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)。

按規(guī)定方法配制的標準溶液每周對自動監(jiān)測儀器pH、溶解氧、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)進行一次標準溶液核查，計算其準確度。標準溶液測定的相對誤差不大于推薦值的±10%。

每月進行一次比對實驗，測試項目包括pH、DO、高錳酸鹽指數(shù)和氨氮等項目。采用實驗室方法同步分析實際水樣，與自動監(jiān)測儀器的測定結(jié)果相比對，并按照《比對實驗結(jié)果紀錄表》記錄比對實驗結(jié)果。比對實驗結(jié)果相對誤差不大于±20%。

5 小浪底水站應(yīng)用

5.1 實現(xiàn)了全天候水質(zhì)監(jiān)控

小浪底水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了全天候水質(zhì)監(jiān)控，由每月的1次常規(guī)分析改變?yōu)槊刻?次監(jiān)測分析，數(shù)據(jù)更有代表性。實時數(shù)據(jù)的掌握，為及時發(fā)現(xiàn)污染團，保護黃河水質(zhì)、保障下游鄭州、山東等生產(chǎn)和生活用水提供了安全的保障，也為政府管理部門提供了有力的技術(shù)支持。

5.2 水質(zhì)評價更為科觀準確

2014年小浪底水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù),采用《地表水環(huán)境質(zhì)量評價辦法》（試行），對水質(zhì)環(huán)境質(zhì)量進行了水質(zhì)定性評價,結(jié)果表明:小浪底水質(zhì)狀況為優(yōu)。

依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838-2002），2014年小浪底斷面Ⅰ類水質(zhì)有24周，占全年46.1%；Ⅱ類水質(zhì)有23周，占全年的44.2%；Ⅲ類水質(zhì)有5周，占全年的9.6%。

月分析，1～12月，pH、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)無明顯變化。溶解氧在7月中旬比較低，是由于小浪底水庫每年“調(diào)水調(diào)沙”的影響。

季節(jié)分析（春季起始月份為三月），全年pH、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)無明顯變化。溶解氧在夏季比較低，是由夏季氣溫和“調(diào)水調(diào)沙”的影響。

水期分析，pH、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)無明顯變化，溶解氧在平水期較高，溶解氧在豐水期較低。每年的6月底至7月初為小浪底水庫調(diào)水調(diào)沙時期，泥沙含量、水量變化大，溶解氧偏低，該階段是預(yù)警時期。

6 水站數(shù)據(jù)管理情況

水站數(shù)據(jù)報送中國環(huán)境監(jiān)測總站外，實時數(shù)據(jù)同時上傳至河南省環(huán)境保護廳，每周以周報形式報送市環(huán)境保護局，每年將自動監(jiān)測數(shù)據(jù)編寫入濟源市環(huán)境監(jiān)測站年鑒。

7 結(jié)語

國家地表水自動監(jiān)測網(wǎng)已成為各級管理部門實時掌握本轄區(qū)水質(zhì)狀況的重要手段，小浪底水站已在水質(zhì)預(yù)警、水質(zhì)評價和向公眾實時發(fā)布水質(zhì)數(shù)據(jù)已有了廣泛應(yīng)用.為進一步提高水站的運行質(zhì)量，要大膽嘗試新的運行管理的模式。同時，應(yīng)在儀器的配置上擴展新的監(jiān)測因子，更全面的掌握實時水質(zhì)變化，充分體現(xiàn)國家地表水自動監(jiān)測站在環(huán)境管理中發(fā)揮的引領(lǐng)作用。

[1]劉京,周密,陳鑫,劉廷良.國家地表水水質(zhì)自動監(jiān)測網(wǎng)建設(shè)與運行管理的探索與思考[J].2014,2,6(1):10-13.

[2]中國環(huán)境監(jiān)測總站.國家地表水自動監(jiān)測站運行管理辦法[Z]. 2007.

王亮（1981—），男，本科，工程師，從事水質(zhì)自動監(jiān)測站運行管理工作。