實(shí)施地表水水質(zhì)的自動(dòng)監(jiān)測(cè),可以實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程監(jiān)控,及時(shí)掌握主要流域重點(diǎn)斷面水體的水質(zhì)狀況,預(yù)警預(yù)報(bào)重大或流域性水質(zhì)污染事故,解決跨行政區(qū)域的水污染事故糾紛,監(jiān)督總量控制制度落實(shí)情況。
及時(shí)、準(zhǔn)確、有效是水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)的技術(shù)特點(diǎn),近年來,水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)在許多國(guó)家地表水監(jiān)測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用,我國(guó)的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站(以下簡(jiǎn)稱水站)的建設(shè)也取得了較大的進(jìn)展,環(huán)境保護(hù)部已在我國(guó)重要河流的干支流、重要支流匯入口及河流入?凇⒅匾䦷(kù)湖體及環(huán)湖河流、國(guó)界河流及出入境河流、重大水利工程項(xiàng)目等斷面上建設(shè)了100個(gè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站,監(jiān)控包括七大水系在內(nèi)的63條河流,13座湖庫(kù)的水質(zhì)狀況。
現(xiàn)有100個(gè)水站分布在25個(gè)。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市),由85個(gè)托管站負(fù)責(zé)日常運(yùn)行維護(hù)管理工作。其中:(1)位于河流上有83個(gè)水站,湖庫(kù)17個(gè);(2)位于國(guó)界或出入國(guó)境河流有6個(gè),省界斷面37個(gè),入?5個(gè),其他42個(gè)。目前還有36個(gè)水質(zhì)自動(dòng)站正在建設(shè)中,水站儀器設(shè)備更新項(xiàng)目也在實(shí)施中。
地表水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站儀器配置與運(yùn)行方式
水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括水溫、pH、溶解氧(DO)、電導(dǎo)率、濁度、高錳酸鹽指數(shù)、總有機(jī)碳(TOC)、氨氮,湖泊水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目還包括總氮和總磷。以后將選擇部分點(diǎn)位進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)、生物毒性及葉綠素a試點(diǎn)工作。
水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)頻次一般采用每4小時(shí)采樣分析一次。每天各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目可以得到6個(gè)監(jiān)測(cè)結(jié)果,可根據(jù)管理需要提高監(jiān)測(cè)頻次。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過公外網(wǎng)VPN方式傳送到各水質(zhì)自動(dòng)站的托管站、省級(jí)監(jiān)測(cè)中心站及中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站。
為充分發(fā)揮已建成的100個(gè)國(guó)家地表水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的實(shí)時(shí)監(jiān)視和預(yù)警功能,經(jīng)研究定于09年7月1日在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布國(guó)家水站的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
每個(gè)水站的監(jiān)測(cè)頻次為每4小時(shí)一次,按0:00、4:00、8:00、12:00、16:00 :00、24:00整點(diǎn)啟動(dòng)監(jiān)測(cè),發(fā)布數(shù)據(jù)為近一次監(jiān)測(cè)值。
每個(gè)水站發(fā)布的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為pH、溶解氧(DO)、總有機(jī)碳(TOC)或高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)及氨氮(NH3-N)共5項(xiàng)。執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—02)中相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)每個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的結(jié)果給出相應(yīng)的水質(zhì)類別?傆袡C(jī)碳(TOC)目前沒有評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
為使水質(zhì)狀況表達(dá)容易理解,按水質(zhì)類別將水質(zhì)狀況分為優(yōu)(I、II類水質(zhì))、良(III類水質(zhì))、輕度污染(IV類水質(zhì))、中度污染(V類水質(zhì))及重度污染(劣V類水質(zhì))。
評(píng)價(jià)指標(biāo)在GB3838-02標(biāo)準(zhǔn)中的標(biāo)準(zhǔn)限值
單位:mg/L
序號(hào) | 分類 標(biāo)準(zhǔn)值 項(xiàng)目 | Ⅰ類 | Ⅱ類 | Ⅲ類 | Ⅳ類 | Ⅴ類 |
1 | pH(無(wú)量綱) | 6~9 |
2 | 溶解氧(DO) ≥ | 飽和度90% (或7.5) | 6 | 5 | 3 | 2 |
3 | 高錳酸鹽指數(shù) ≤ | 2 | 4 | 6 | 10 | 15 |
4 | 氨氮(NH3-N) ≤ | 0.15 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站為在線連續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備,在儀器故障檢查維修、日常維護(hù)校準(zhǔn)時(shí)將出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失現(xiàn)象。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站在日常運(yùn)行中也會(huì)經(jīng)常受到停電、洪水、斷流、雷擊破壞、通訊中斷等意外影響,造成水站暫停運(yùn)行。目前部分水站的儀器設(shè)備已運(yùn)行8~9年,已超過使用壽命,造成故障率較高或停止運(yùn)行,目前已列更新計(jì)劃,年底前實(shí)施完畢。
主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)含義
pH:表征水體酸堿性的指標(biāo),pH值為7時(shí)表示為中性,小于7為酸性,大于7為堿性。天然地表水的pH值一般為6~9之間,水體中藻類生長(zhǎng)時(shí)由于光合作用吸收二氧化碳,會(huì)造成表層pH值升高。
溶解氧(DO):代表溶解于水中的分子態(tài)氧。水中溶解氧指標(biāo)是反映水體質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,含有有機(jī)物污染的地表水,在的作用下有機(jī)污染物質(zhì)分解時(shí),會(huì)消耗水中的溶解氧,使水體發(fā)黑發(fā)臭,會(huì)造成魚類、蝦類等水生生物死亡。在流動(dòng)性好(與空氣交換好)的自然水體中,溶解氧飽和濃度與溫度、氣壓有關(guān),零度時(shí)水中飽和氧氣含量可14.6mg/L,25℃為8.25 mg/L。水體中藻類生長(zhǎng)時(shí)由于光合作用產(chǎn)生氧氣,會(huì)造成表層溶解氧異常升高而超過飽和值。
高錳酸鹽指數(shù)(CODMn):以高錳酸鉀為氧化劑,處理地表水樣時(shí)所消耗的量,以氧的mg/L來表示。在此條件下,水中的還原性無(wú)機(jī)物(亞鐵鹽、硫化物等)和有機(jī)污染物均可消耗高錳酸鉀,常被作為地表水受有機(jī)污染物污染程度的綜合指標(biāo)。也稱為化學(xué)需氧量的高錳酸鉀法,以別于常作為廢水排放監(jiān)測(cè)的重鉻酸鉀法的化學(xué)需氧量(COD)。
總有機(jī)碳(TOC):代表水體中有機(jī)物質(zhì)含量的另一項(xiàng)綜合指標(biāo)。采用燃燒水樣中的有機(jī)物,通過測(cè)定生成的二氧化碳(CO2)含量,以C元素的量來表示總有機(jī)碳的含量。對(duì)于化學(xué)成分相同的水樣,總有機(jī)碳與高錳酸鹽指數(shù)存在一定的相關(guān)性。
氨氮(NH3-N):氨氮以溶解狀態(tài)的分子氨(又稱游離氨,NH3)和以銨鹽(NH4+)形式存在于水體中,兩者的比例取決于水的pH值和水溫,以含N元素的量來表示氨氮的含量。水中氨氮的來源主要為生活污水和某些工業(yè)廢水(如焦化和合成氨工業(yè))以及地表徑流(主要指使農(nóng)田使用的肥料通過地表徑流進(jìn)入河流、湖庫(kù)等)。
應(yīng)用實(shí)例
隨著國(guó)家水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行,充分發(fā)揮了實(shí)時(shí)監(jiān)視和預(yù)警功能。在跨界污染糾紛、污染事故預(yù)警、重點(diǎn)工程項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)估及保障公眾用水方面已經(jīng)發(fā)揮了重要作用。
02年在浙江-江蘇的跨省污染糾紛處理過程中,自動(dòng)站的連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在監(jiān)督企業(yè)污染治理和防止超標(biāo)排放方面發(fā)揮了重要作用。
長(zhǎng)江干流重慶朱沱和宜昌南津關(guān)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站在03年5~6月三峽庫(kù)區(qū)蓄水期間,共取得庫(kù)區(qū)上下游25個(gè)水質(zhì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),為管理部門的決策提供了有力的依據(jù)。
淮河干流淮南、蚌埠及盱眙站成功地全程監(jiān)視了01~06年淮河干流大型污染團(tuán)的遷移過程,為沿淮自來水廠及時(shí)調(diào)整處理工藝,保證飲水提供了依據(jù),為環(huán)境管理及時(shí)提供了技術(shù)支持。
漢江武漢宗關(guān)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站自建立以來,每年對(duì)漢江水華的預(yù)警監(jiān)測(cè)都發(fā)揮了重要作用,及時(shí)通知武漢市主要飲用水處理廠提前做好處理,保障水廠出水達(dá)標(biāo)。
07、08、09年太湖藍(lán)藻預(yù)警監(jiān)測(cè)期間,太湖沙渚、西山和蘭山嘴水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站開展了加密監(jiān)測(cè),通過水質(zhì)pH、溶解氧等藻類生長(zhǎng)的水質(zhì)特異性指標(biāo)預(yù)測(cè)判斷水體的藻類生長(zhǎng)狀況,為飲用水水質(zhì)預(yù)警提供了大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),發(fā)揮了重要作用。
08年四川汶川特大地震發(fā)生后,中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站立即通過水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)遠(yuǎn)程查看災(zāi)區(qū)水質(zhì)狀況,將災(zāi)區(qū)7個(gè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)頻次由原來的4小時(shí)一次調(diào)整為2小時(shí)一次,在時(shí)間分析了地震災(zāi)區(qū)地震前后水質(zhì)狀況,并將災(zāi)區(qū)水質(zhì)無(wú)明顯變化的情況及時(shí)向國(guó)務(wù)院抗震救災(zāi)總指揮部上報(bào),并編制《汶川大地震后相關(guān)國(guó)家水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果》,每天在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布自動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果,為保障災(zāi)區(qū)飲用水,穩(wěn)定災(zāi)區(qū)群眾發(fā)揮了重要作用。
08年北京奧運(yùn)會(huì)期間,利用北京密云古北口自動(dòng)站(密云水庫(kù)入口)、門頭溝沿河城自動(dòng)站(官?gòu)d水庫(kù)出口)、天津果河橋自動(dòng)站(于橋水庫(kù)入口)、沈陽(yáng)大伙房水庫(kù)及上海青浦急水港自動(dòng)站等國(guó)家水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站對(duì)城市的飲用水源實(shí)施嚴(yán)密監(jiān)控,每日以《奧運(yùn)城市地表水自動(dòng)監(jiān)測(cè)專報(bào)》形式上報(bào)環(huán)境保護(hù)部,為奧運(yùn)期間飲水提供了技術(shù)保障。
主要流域重點(diǎn)斷面水質(zhì)自動(dòng)站分布表
序號(hào) | 水系 | 點(diǎn)位名稱 | 斷面情況 | 分布 |
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1 | 松花江 8 | 黑龍江肇源 | 干流 | 河流:7 國(guó)界:3 干流:7
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2 | 黑龍江同江 | 干流(入黑龍江前) |
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3 | 吉林長(zhǎng)春松花江村 | 干流 |
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4 | 吉林白城白沙灘 | 嫩江(入松花江前) |
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5 | 黑龍江黑河 | 黑龍江干流 |
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6 | 內(nèi)蒙古呼倫貝爾黑山頭 | 額爾古納河(國(guó)界) |
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7 | 黑龍江撫遠(yuǎn)烏蘇鎮(zhèn) | 烏蘇里江(國(guó)界) |
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8 | 吉林延邊圈河 | 圖們江(國(guó)界) |
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9 | 遼河 6 |
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