鐘小青

江河水質(zhì)監(jiān)測斷面優(yōu)化布設(shè)方法探究

鐘小青

（江西省鷹潭市環(huán)境保護(hù)局 江西鷹潭 335001）

在江河水質(zhì)監(jiān)測實際工作中，主要目的就是在獲得可觀精準(zhǔn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的情況下，不斷改進(jìn)水質(zhì)監(jiān)測斷面，使用最小的人力、物力、財力，這些已經(jīng)成為現(xiàn)如今江河水質(zhì)監(jiān)測工作主要的發(fā)展趨勢及關(guān)注目標(biāo)。對江河水質(zhì)監(jiān)測斷面優(yōu)化布設(shè)方法研究，綜合運(yùn)用多種水質(zhì)監(jiān)測方法，了解江河水質(zhì)監(jiān)測斷面變化規(guī)律，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，對于我國江河水質(zhì)監(jiān)測工作具有重要意義。

江河；斷面布設(shè)；監(jiān)測斷面；水質(zhì)監(jiān)測

前言

開展江河水質(zhì)監(jiān)測斷面優(yōu)化布設(shè)主要目的是根據(jù)江河水質(zhì)監(jiān)測實際需求，在投入最少代價的情況下提升水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量。在傳統(tǒng)江河水質(zhì)監(jiān)測工作中，需要創(chuàng)建背景斷面及控制斷面，這種監(jiān)測方式在實際應(yīng)用中存在較大的人為性因素?？刂茢嗝娴淖饔弥饕菣z驗水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果與其他斷面結(jié)構(gòu)是否一致，進(jìn)而對其他斷面進(jìn)行處理。監(jiān)測斷面優(yōu)化的最終目的，是找出具有代表性的點位，客觀真實地反映出水體的現(xiàn)狀，為環(huán)境管理服務(wù)。

1 優(yōu)化江河水質(zhì)監(jiān)測斷面布設(shè)

1.1 采樣斷面布設(shè)

在江河水質(zhì)監(jiān)測工作中，水質(zhì)斷面的布設(shè)主要是通過四個區(qū)域劃分而成，分別是江河進(jìn)水區(qū)、出水區(qū)、滯水區(qū)及岸邊區(qū)，進(jìn)而完成水質(zhì)監(jiān)測的斷面布設(shè)。采樣斷面應(yīng)能反映區(qū)域內(nèi)的水環(huán)境質(zhì)量狀況，斷面的實際位置應(yīng)能反映所在區(qū)域環(huán)境的污染特征。

在對于江河、湖庫等等沿岸排污口而言，根據(jù)不同水域所具有的功能進(jìn)行斷面布設(shè)，例如飲用水水源地及風(fēng)景區(qū)水域等，斷面布設(shè)應(yīng)該布設(shè)成弧形采樣斷面，水流方向應(yīng)該保持垂直狀。想要優(yōu)化江河水質(zhì)監(jiān)測斷面布設(shè)，就必須了解江河流域工農(nóng)業(yè)等行業(yè)的生活排污源的分布形式，按照不同污染物質(zhì)處理特征，對斷面布設(shè)整體性控制，滿足不同河段所具有的功能及布設(shè)方式，保證水質(zhì)監(jiān)測工作的實際要求[1]。

1.2 定位垂線布設(shè)采樣點

想要提高合江水質(zhì)監(jiān)測工作質(zhì)量，最重要的工作就是選擇最佳的采樣斷面地點，以便獲得具有代表性水樣，進(jìn)而保證監(jiān)測樣本的精準(zhǔn)性。污水在排入江河中，會因為江河河水稀釋等作用，將污染物均勻分布在整個江河之內(nèi)。在水質(zhì)監(jiān)測過程中，制定精準(zhǔn)監(jiān)測斷面位置，對于水質(zhì)監(jiān)測工作具有重要作用。定位垂線的布設(shè)是根據(jù)江河的水面寬度，水面寬度小于50m，就需要布設(shè)一條垂線；水面寬度在50～100m之間，同時河流邊岸上面有著十分顯著的水流，就需要布設(shè)兩條垂線；水面寬度在100～1000m之間，這就需要在水面上布設(shè)三條垂線。但是在水面垂線實際布設(shè)中，還需要根據(jù)不同江河實際水面的情況適當(dāng)增加斷面。

1.3 設(shè)置水質(zhì)監(jiān)測斷面采樣頻率

就我國十分重要的江河水質(zhì)監(jiān)測工作而言，每年必須水質(zhì)監(jiān)測數(shù)量超過12次。對于我國污染十分嚴(yán)重的水源或者江河，就應(yīng)該增加水質(zhì)監(jiān)測工作數(shù)量，同時根據(jù)水源地及江河實際情況，適當(dāng)提高水質(zhì)采樣次數(shù)，這樣才能夠有效保證江河水質(zhì)符合國家安全要求；對遠(yuǎn)離污染的水源地水質(zhì)監(jiān)測工作中，在布設(shè)監(jiān)測斷面的時候，首先應(yīng)該保證水質(zhì)樣本的均勻性，從而保證采集的樣本能夠代表整個江河水質(zhì)情況，同時對于監(jiān)測斷面布設(shè)的時候，需要根據(jù)江河上游的情況，讓具有均勻性的水質(zhì)成為監(jiān)測樣本[2]。

2 江河水質(zhì)監(jiān)測斷面優(yōu)化

在江河水質(zhì)監(jiān)測方案制定之前，應(yīng)該積極收集水質(zhì)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的有關(guān)資料，包括江河周圍城市分布情況及工業(yè)布局；水體的水文、氣候、抵制、地貌情況；水體沿岸的資源現(xiàn)狀及水資源的用途；往年水質(zhì)監(jiān)測資料。監(jiān)測斷面具有代表性、可控性及經(jīng)濟(jì)性，并不斷對斷面進(jìn)行優(yōu)化。

水環(huán)境監(jiān)測斷面優(yōu)化布點的主要內(nèi)容包括兩個方面：①布點數(shù)目。②布點位置。確定江河水質(zhì)斷面布點的方法要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，構(gòu)造出水域監(jiān)測斷面的數(shù)目經(jīng)驗?zāi)Ｐ?。該模型作為?yōu)化布點的參考指標(biāo)。斷面位置的確定應(yīng)綜合考慮多種自然和社會因素，避開污染帶，宜布設(shè)污染物與河水的混合區(qū)內(nèi)。

通過對比監(jiān)測試驗，我們可以發(fā)現(xiàn)，江河在短時間經(jīng)歷過污染之后，江河水質(zhì)就會進(jìn)入到富營養(yǎng)化的環(huán)節(jié)，甚至進(jìn)入到深度富營養(yǎng)環(huán)節(jié)。在江河水質(zhì)污染物及營養(yǎng)鹽數(shù)量達(dá)到一定程度之后，江河水質(zhì)內(nèi)的生物正常發(fā)育就將受到嚴(yán)重影響，造成整個江河水質(zhì)呈現(xiàn)有機(jī)污染[3]。當(dāng)有污染物排入河流時，通過對監(jiān)測斷面水樣的監(jiān)測分析，確定污染物的種類、特征及含量，為改善水質(zhì)提供依據(jù)。

3 優(yōu)化監(jiān)測斷面后的效果分析

3.1 物元分析法

在江河水質(zhì)監(jiān)測實際工作中，在對于代表性水樣監(jiān)測中，可以使用物元分析法，能夠顯著提高水質(zhì)監(jiān)測斷面效率，這種方法在實際應(yīng)用中不僅僅能夠簡化計算方式，并且監(jiān)測結(jié)果也更加精準(zhǔn)，是水質(zhì)監(jiān)測斷面中最常用的優(yōu)化方法。江河在平水期的時候，一般是在江河水源下方100km的地方進(jìn)行監(jiān)測工作，物元分析法在實際應(yīng)用中，是在各種水質(zhì)數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上開展，創(chuàng)建物元矩陣，使用數(shù)學(xué)方式進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測，判斷水質(zhì)斷面污染程度[4]。

3.2 優(yōu)化水質(zhì)監(jiān)測斷面工作效率

在優(yōu)化江河水質(zhì)監(jiān)測斷面優(yōu)化布設(shè)方法中，能夠根據(jù)實際情況，不斷提高斷面監(jiān)測工作次數(shù)，定期開展水質(zhì)監(jiān)測，降低污染對于江河水質(zhì)的影響。在收集江河區(qū)域信息的過程中，需要將溫度、氣候等等因素全部考慮在內(nèi)，并且將土地利用和植被情況等數(shù)據(jù)收集全面，根據(jù)城市污染物向江河污染物排放情況，針對性選擇水質(zhì)斷面監(jiān)測次數(shù)及時間，提高水質(zhì)監(jiān)測工作精準(zhǔn)性。

在對于江河平水期監(jiān)測選擇，可以根據(jù)水質(zhì)實際情況，不布設(shè)任何的斷面。在對于江河汛中期及汛期水質(zhì)監(jiān)測過程中，需要根據(jù)水面實際情況適當(dāng)增加斷面?zhèn)€數(shù)，同時使用統(tǒng)計學(xué)方法對于水質(zhì)監(jiān)測，將不同水質(zhì)監(jiān)測斷面進(jìn)行整合。分步研究江河環(huán)境因子，積極利用統(tǒng)計分析方法，完成對江河水質(zhì)監(jiān)測斷面的優(yōu)化布設(shè)，根據(jù)不同水質(zhì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測斷面，保證新增加斷面布設(shè)的準(zhǔn)確性及代表性[5]。

4 結(jié)論

綜上所述，在江河水質(zhì)監(jiān)測工作中，水質(zhì)監(jiān)測斷面布點的優(yōu)化，能夠幫助了解江河水質(zhì)實際情況，進(jìn)而采取科學(xué)有效的控制方式，科學(xué)評價江河水質(zhì)污染，對于斷面情況動態(tài)性分析，真正發(fā)揮水質(zhì)監(jiān)測工作應(yīng)有的價值。

[1]仇偉光.遼河流域水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)研究[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2015，01：122～127.

[2]崔海波，殷永泉，崔兆杰，吳德華，賈雪清，劉 瑜.動態(tài)貼近度法在徒駭河干流水質(zhì)監(jiān)測點優(yōu)化中的應(yīng)用[J].環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警，2015，03：17～21.

[3]彭 森，許繼平，連曉峰，王小藝，于家驥.基于多Agent的水質(zhì)監(jiān)測斷面優(yōu)化布設(shè)研究[J].計算機(jī)測量與控制，2015，11：3589～3591+3595.

[4]白亮.閩江流域地表水環(huán)境監(jiān)測斷面優(yōu)化布設(shè)[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2013，06：105～108.

[5]黃波.水環(huán)境監(jiān)測站網(wǎng)布設(shè)及志愿者式站網(wǎng)模式探討——以長江流域水環(huán)境監(jiān)測站網(wǎng)建設(shè)為例[J].人民長江，2014，18：70～73+91.

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2016-9-7