安徽省水質(zhì)自動監(jiān)測站在實(shí)際建設(shè)和運(yùn)維中存在的問題及建議

江婷婷

（安徽省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，合肥 230071）

水資源是社會發(fā)展中必不可少的資源，水質(zhì)是評價水體質(zhì)量的重要指標(biāo)，水質(zhì)監(jiān)測是水環(huán)境保護(hù)的必要手段[1]。傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測采用的是人工采樣的方式，不僅耗費(fèi)大量的人力物力而且不利于獲取動態(tài)數(shù)據(jù)，無法實(shí)現(xiàn)對某個區(qū)域的水質(zhì)進(jìn)行長期持續(xù)的監(jiān)測，難以達(dá)到水質(zhì)監(jiān)測的要求[2]。水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對水質(zhì)的及時采樣和反饋并生成實(shí)時動態(tài)的水質(zhì)分析報告，既保證了數(shù)據(jù)的全面性又提高了監(jiān)測效率。自動監(jiān)測技術(shù)起源于20 世紀(jì)70 年代[3]，發(fā)展至今已形成規(guī)模較大、技術(shù)較完善、運(yùn)維管理較成熟的監(jiān)測體系。能夠?qū)崿F(xiàn)對水質(zhì)斷面的實(shí)時監(jiān)控，可以協(xié)助監(jiān)測部門完成水環(huán)境監(jiān)測任務(wù)。此外，監(jiān)測部門可以根據(jù)水質(zhì)變化趨勢，提前作出管理決策，確保水環(huán)境保護(hù)工作能夠順利開展。

1 安徽省控斷面水質(zhì)自動監(jiān)測站建設(shè)及運(yùn)維現(xiàn)狀

隨著技術(shù)的發(fā)展，水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)越來越成熟，地表水水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)在我國地表水監(jiān)測中得到了廣泛應(yīng)用[4]。截至2023 年，安徽省共有85 座省控斷面水質(zhì)自動監(jiān)測站（以下簡稱“省控水站”），站點(diǎn)主要分布在長江流域、淮河流域、新安江流域和巢湖流域等，具體水站見表1，主要監(jiān)測項(xiàng)目包含常規(guī)五參數(shù)（pH、水溫、溶解氧、濁度和電導(dǎo)率）、高錳酸鹽指數(shù)、總磷、氨氮和總氮，部分水站增測總有機(jī)碳、藻密度和葉綠素a、生物毒性、糞大腸桿菌、VOCs 和重金屬等指標(biāo)。參照《國家地表水水質(zhì)自動監(jiān)測站運(yùn)行管理辦法》（環(huán)辦監(jiān)測〔2019〕2 號）、HJ915—2017《地表水自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（以下簡稱《技術(shù)規(guī)范》）、《國家地表水水質(zhì)自動監(jiān)測站運(yùn)行維護(hù)管理實(shí)施細(xì)則（試行）》等要求對社水站進(jìn)行日常的運(yùn)行維護(hù)工作，運(yùn)維工作委托社會化運(yùn)維機(jī)構(gòu)承擔(dān)[5]，地方生態(tài)環(huán)境部門負(fù)責(zé)水站日常運(yùn)行所必須的基礎(chǔ)條件和保障工作。運(yùn)維單位按照中國環(huán)境監(jiān)測總站制定的地表水自動監(jiān)測站運(yùn)行維護(hù)技術(shù)規(guī)范的相關(guān)要求，定期做好水站儀器設(shè)備的維護(hù)工作，確保水站正常運(yùn)行。安徽省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心對運(yùn)維單位的日常工作進(jìn)行不定期的飛行檢查，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

表1 安徽省控水質(zhì)自動監(jiān)測站基本信息

2 建設(shè)及運(yùn)維存在問題

目前，安徽省地表水水質(zhì)自動監(jiān)測網(wǎng)已趨于完善，能夠科學(xué)、全面反映全省地表水環(huán)境質(zhì)量狀況及重要江河湖泊水體功能區(qū)保障情況，但在水站的實(shí)際建設(shè)和運(yùn)維中仍存在一些問題，主要包括以下幾個方面。

2.1 站房基礎(chǔ)設(shè)施不完善

部分省控水站缺少標(biāo)志牌、簡介牌和LOGO，未安裝門禁系統(tǒng)，未配備感煙探測器，站房周邊有雜物堆放，站房內(nèi)存在冷藏柜、空調(diào)損壞無法使用的情況。

2.2 質(zhì)控措施不完善

部分省控水站因建設(shè)較早，儀器老舊，已不滿足現(xiàn)行《技術(shù)規(guī)范》的要求，儀器不具備質(zhì)控功能。

2.3 電子圍欄建設(shè)不完善

目前我省水站的電子圍欄建設(shè)依舊欠缺，只有少部分水站的周邊安裝了電子圍欄，這不利于水質(zhì)監(jiān)測和管理。

2.4 水質(zhì)受濁度影響較大

水體濁度易受降水影響，下雨容易造成河流兩岸水土流失，導(dǎo)致水體濁度升高，進(jìn)而影響高錳酸鹽指數(shù)和總磷的測定。枯水期時，水位降低，采水有時會擾動底泥，造成濁度升高，在很大程度上影響了總磷的測定。大風(fēng)天氣時，風(fēng)浪較大也會影響濁度，進(jìn)而影響其他參數(shù)的測定。

2.5 數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定

數(shù)據(jù)傳輸是一個關(guān)鍵問題，需要將水站數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸?shù)较嚓P(guān)部門或管理平臺，以便對數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控和管理。水站在實(shí)際運(yùn)行過程中，有時因傳輸設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)故障，會導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失或延遲，從而影響數(shù)據(jù)的分析和處理。

2.6 運(yùn)維保障不及時

部分水站存在日質(zhì)控、周質(zhì)控、月指控不合格，監(jiān)測數(shù)據(jù)連續(xù)多組不變等異常情況時，運(yùn)維人員未及時去現(xiàn)場排除故障。個別水站運(yùn)維人員未按照要求清洗、維護(hù)采配水單元（包括采水頭、泵體、沉降池、過濾頭、水樣杯、閥門及相關(guān)管路等），存在管路漏液現(xiàn)象。個別水站存在未按照質(zhì)控要求進(jìn)行月核查，使用過期試劑，廢液未按照規(guī)定進(jìn)行收集、處置等行為。

2.7 運(yùn)維人員素質(zhì)有待提高

為保障設(shè)備的正常運(yùn)行和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，自動監(jiān)測站的運(yùn)維人員需具備較高的專業(yè)技能、責(zé)任心和管理能力。然而，在實(shí)際運(yùn)維過程中，存在一些運(yùn)維人員素質(zhì)不高、操作不規(guī)范、缺乏責(zé)任心和缺乏環(huán)保意識等問題，這些問題容易對水站的正常運(yùn)行、數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性造成影響。

3 對策及建議

3.1 完善站房配套措施

地方生態(tài)環(huán)境部門應(yīng)根據(jù)相關(guān)要求，做好本行政區(qū)內(nèi)水站基礎(chǔ)保障工作，主要包括站房主體及輔助設(shè)施、采樣（采水）設(shè)施、安防設(shè)施、供水、電力和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)施、防雷設(shè)施及周邊環(huán)境等基礎(chǔ)保障內(nèi)容，并定期處置廢液，確保站點(diǎn)安全、穩(wěn)定、合規(guī)運(yùn)行，保障出入順暢，排除人為干擾隱患。

3.2 對水站進(jìn)行升級改造

對不符合現(xiàn)行技術(shù)要求的老舊水站的儀器設(shè)備進(jìn)行升級改造。在水站升級改造期間，運(yùn)維單位應(yīng)嚴(yán)格按照要求進(jìn)行手工補(bǔ)測，并將結(jié)果及時錄入平臺。

3.3 加快電子圍欄建設(shè)

水質(zhì)自動監(jiān)測電子圍欄是一種安裝在水質(zhì)自動監(jiān)測站周圍的電子安全防護(hù)系統(tǒng)。電子圍欄可以記錄進(jìn)入或離開監(jiān)測站的時間和人員信息，便于管理者進(jìn)行數(shù)據(jù)溯源和安全管理。電子圍欄還可以對可能干擾監(jiān)測站運(yùn)行的污染排放等異常情況進(jìn)行智能捕捉報警，并自動記錄保存相關(guān)視頻證據(jù)。通過視頻人工智能分析結(jié)果配合人工稽查，提升自動監(jiān)管智能化水平，有效防止人為干擾或惡意破壞監(jiān)測設(shè)施等行為的發(fā)生，保障監(jiān)測數(shù)據(jù)真實(shí)有效。

3.4 優(yōu)化水樣預(yù)處理方式

目前水站的水樣預(yù)處理方法為自然沉淀30 min，這種處理方式難以滿足濁度較大斷面的自動監(jiān)測。因此，在保證水樣代表性的前提下應(yīng)優(yōu)化水樣預(yù)處理方式，消除一些干擾因素，應(yīng)根據(jù)不同水站的水質(zhì)情況采取恰當(dāng)?shù)倪^濾措施。在特殊情況下，可酌情考慮選擇精密過濾器對水樣進(jìn)行二次處理。同時，對于濁度較大的水質(zhì)，在測量周期結(jié)束后，使用高壓氣體對附著在濾器表面上的泥沙、藻類、附著物等進(jìn)行清洗，以減少對下一次測量的影響。

3.5 加強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸和存儲的安全保障

應(yīng)選擇穩(wěn)定可靠的傳輸設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)，確保數(shù)據(jù)的及時傳輸。不僅要采用專業(yè)的數(shù)據(jù)加密和安全傳輸技術(shù)，同時還應(yīng)該加強(qiáng)物理、網(wǎng)絡(luò)和軟件層面的安全保障措施，防止數(shù)據(jù)泄露、篡改等問題發(fā)生。

3.6 加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)監(jiān)督檢查，提高運(yùn)行效率

各運(yùn)維公司應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)水站日常質(zhì)控工作，汛期要加強(qiáng)水站異常數(shù)據(jù)監(jiān)控和分析，維護(hù)好自動留樣器和采水設(shè)施，及時開展超標(biāo)數(shù)據(jù)留樣復(fù)測?？菟谝訌?qiáng)水位監(jiān)控、采水設(shè)施和水站儀器的維護(hù)等工作。要做好原機(jī)儀器維修和備機(jī)應(yīng)急監(jiān)測工作。對于因儀器設(shè)備故障、老化造成臨時停運(yùn)的水站，要及時按要求開展備機(jī)應(yīng)急監(jiān)測。在日常運(yùn)維中，應(yīng)做好備機(jī)的維護(hù)工作，使用備機(jī)時，要嚴(yán)格按照驗(yàn)收程序進(jìn)行性能測試。此外，運(yùn)維公司要加強(qiáng)運(yùn)維人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求開展運(yùn)行維護(hù)工作，確保水站穩(wěn)定運(yùn)行。

3.7 提高運(yùn)維人員的素質(zhì)

運(yùn)維公司應(yīng)加強(qiáng)對運(yùn)維人員的專業(yè)培訓(xùn)，包括設(shè)備原理、操作方法、故障維修等專業(yè)知識和技能。同時，要求運(yùn)維人員具有高度的責(zé)任心和環(huán)保意識，以便發(fā)現(xiàn)和及時解決水站異常問題。此外，運(yùn)維公司還應(yīng)加強(qiáng)對運(yùn)維人員的管理，按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行水站運(yùn)維工作，規(guī)范填寫運(yùn)維記錄，以保障水站的正常運(yùn)行。

4 總結(jié)與展望

綜上所述，水質(zhì)自動監(jiān)測站在實(shí)際建設(shè)和運(yùn)維管理中會遇到諸多技術(shù)和管理方面的問題，需要采取一系列的解決對策以提高自動站建設(shè)和管理水平。因此，對相關(guān)人員的素質(zhì)和能力也提出了更高的要求，只有在相關(guān)部門和人員的共同努力下，才能保證水站穩(wěn)定正常運(yùn)行，水站的監(jiān)測數(shù)據(jù)才能得到有效應(yīng)用，發(fā)揮水質(zhì)預(yù)警作用，才能更好地為水環(huán)境污染防治、質(zhì)量評價考核工作提供服務(wù)。水質(zhì)自動監(jiān)測是一個不斷發(fā)展和創(chuàng)新的領(lǐng)域，未來的水質(zhì)自動監(jiān)測可能會更加智能化和自動化，新的傳感器和監(jiān)測設(shè)備會更加敏感，可以檢測到更低濃度的污染物，數(shù)據(jù)的處理和傳輸也會更加高效和快速，人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)算法會使得監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析更加高效，實(shí)現(xiàn)自動預(yù)警和預(yù)報，這些將對水資源保護(hù)和環(huán)境保護(hù)具有重要意義。