黃兆林，馬艷瓊，徐 崗

（安寧市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，云南 安寧 650300）

1 水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)對(duì)地表水進(jìn)行連續(xù)并且自動(dòng)監(jiān)測(cè)的完整系統(tǒng)，其監(jiān)測(cè)對(duì)象為水質(zhì)污染的綜合指標(biāo)和一些水質(zhì)污染的特定項(xiàng)目，其監(jiān)測(cè)方式是在同一水系或者某一個(gè)片區(qū)設(shè)置配備自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)對(duì)水質(zhì)污染情況進(jìn)行連續(xù)性監(jiān)測(cè)。

在水質(zhì)監(jiān)測(cè)主要針對(duì)特定河流、湖泊，目前我國(guó)水站建設(shè)主要以此類型為主，根據(jù)水質(zhì)特征可以增加特定監(jiān)測(cè)因子，能及時(shí)準(zhǔn)確反應(yīng)水質(zhì)狀況，為環(huán)保部門提供有效依據(jù)。

2 國(guó)內(nèi)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用

最早的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)出現(xiàn)在20 世紀(jì)70年代，最先在美國(guó)、英國(guó)、荷蘭、日本等國(guó)家被廣泛應(yīng)用。目前水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)被統(tǒng)一納入環(huán)境評(píng)價(jià)體系和自然災(zāi)害防治體系，與各類環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)形成了一個(gè)相互作用、多樣交叉的復(fù)雜體系。20 世紀(jì)90 年代末，水利部和環(huán)保部針對(duì)日益嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題建立了我國(guó)第一代水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，此系統(tǒng)主要監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目包括水系pH 值、水溫、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮等參數(shù)。

3 當(dāng)前地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在的問(wèn)題

經(jīng)過(guò)短時(shí)間的發(fā)展，我國(guó)地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了跳躍式的發(fā)展，基本覆蓋了我國(guó)區(qū)域內(nèi)的主要河流，并且實(shí)現(xiàn)了對(duì)主要污染源的有效監(jiān)測(cè)以及對(duì)監(jiān)測(cè)信息的快速傳遞[1]。然而，由于水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)間起步晚，再加上我國(guó)水域眾多，水環(huán)境復(fù)雜，與發(fā)達(dá)國(guó)家的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相比我們還存在著不少問(wèn)題，主要體現(xiàn)在以下方面：

1）監(jiān)測(cè)點(diǎn)位建設(shè)及運(yùn)營(yíng)能力不足。

水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)維是一個(gè)非常消耗人力、物力和財(cái)力的過(guò)程。我國(guó)水質(zhì)監(jiān)測(cè)站主要由政府承建，但是比較缺乏專業(yè)監(jiān)測(cè)人員，需進(jìn)一步提高水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位建設(shè)及運(yùn)營(yíng)能力。以昆明安寧市為例，2018 年以前安寧市所建設(shè)的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)共有1 座，這監(jiān)測(cè)站點(diǎn)位于飲用水源地內(nèi)，由政府對(duì)口部門直接管理，2019 年安寧市新增7 個(gè)水站，位于河流干道和區(qū)域交接斷面，能更加及時(shí)全面掌握轄區(qū)內(nèi)水質(zhì)變化情況。水污染具有全域性，如果只在水域的單一斷面布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，則不能掌握區(qū)域內(nèi)水資源的整體水質(zhì)情況，一旦發(fā)生水污染，無(wú)法查清污染的來(lái)源位置。

2）監(jiān)測(cè)項(xiàng)目設(shè)置不全面。

目前，我國(guó)在水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究方面已經(jīng)取得了很多突破，可以實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)污染物指標(biāo)的有效監(jiān)測(cè)。但是，與日益提高的水質(zhì)監(jiān)測(cè)要求相比，我國(guó)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀器還不能實(shí)現(xiàn)對(duì)地表水質(zhì)的全面有效分析。我國(guó)現(xiàn)在大部分水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所監(jiān)測(cè)的指標(biāo)主要包括：水常規(guī)五參數(shù)、化學(xué)需氧量、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、總氮、總磷以及特征參數(shù)葉綠素a、氟化物、總砷、總鉛、總鎘等。這些指標(biāo)目前只能滿足基本的水質(zhì)監(jiān)測(cè)要求，對(duì)于一些新型的和新發(fā)現(xiàn)的污染物還不能進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，因此，不能完全反映出水域的真實(shí)水質(zhì)和水污染情況[2]。

3）水質(zhì)數(shù)據(jù)相關(guān)性分析水平不高。

當(dāng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)到某一參數(shù)超標(biāo)時(shí)，如何來(lái)準(zhǔn)確分析解釋其原因，同時(shí)哪些因子數(shù)值也同時(shí)出現(xiàn)升高或降低現(xiàn)象，來(lái)判斷哪些污染源對(duì)此數(shù)據(jù)造成的影響，正確找出排污單位，這對(duì)現(xiàn)在環(huán)境監(jiān)察能力提高是一項(xiàng)重要根據(jù)，為環(huán)境預(yù)警機(jī)制體系提供有利支撐。例如:當(dāng)儀器分析水質(zhì)溶解氧明顯降低時(shí)，總氮總磷參數(shù)會(huì)明顯升高，原因可能是采水點(diǎn)位附近水流過(guò)緩引起樹(shù)葉雜物沉降，或者周邊養(yǎng)殖廢水大量排入。其次雨季和旱季交替時(shí)間段也會(huì)影響水質(zhì)的某些參數(shù)因子變化，此類問(wèn)題需提高數(shù)據(jù)分析能力，準(zhǔn)確快速找出根源。

4）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)化應(yīng)用、平臺(tái)化建設(shè)不足。

通過(guò)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所獲得的數(shù)據(jù)具有及時(shí)性高、信息量大、信息覆蓋范圍廣等特點(diǎn)。自我國(guó)改革傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)方法以來(lái)，通過(guò)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)積累了大量的水系水質(zhì)數(shù)據(jù)。我國(guó)環(huán)保部門針對(duì)這些數(shù)據(jù)也形成了信息及時(shí)發(fā)布機(jī)制，通過(guò)日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)和快報(bào)等各種形式向政府和公眾進(jìn)行信息公開(kāi)。然而，由于這些數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量十分巨大，很多有用的數(shù)據(jù)在篩選的過(guò)程中都剔除出了系統(tǒng)，數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性特征也沒(méi)有被很好的運(yùn)用，這種問(wèn)題產(chǎn)生的原因在于沒(méi)有利用最新的大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)建設(shè)專業(yè)的水質(zhì)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，沒(méi)有將水質(zhì)情況的分析研究當(dāng)做一個(gè)必須要解決攻關(guān)的課題，由此造成水質(zhì)預(yù)測(cè)簡(jiǎn)單化、數(shù)據(jù)利用不充分等問(wèn)題[3-4]。

4 地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)改進(jìn)策略

4.1 加大資金投入，改善點(diǎn)位選擇

點(diǎn)位選擇包含兩個(gè)層面，首先是在國(guó)家宏觀層面，需要從國(guó)家水域的整體布局出發(fā)，協(xié)調(diào)好整體與部分之間的關(guān)系，選擇具體流域進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。其次是各省市要根據(jù)所在地區(qū)的具體水質(zhì)和污染狀況進(jìn)行網(wǎng)點(diǎn)布局，重視對(duì)水源入口、水源稀釋分散面、和水源入口等水源位置的監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)流域的全方位監(jiān)測(cè)。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)城市飲用水預(yù)警系統(tǒng)和水質(zhì)變預(yù)測(cè)系統(tǒng)的資金投入力度，確保公眾的飲用水安全。

4.2 合理選擇監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的項(xiàng)目選擇是加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)的中心環(huán)節(jié)，不能根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一桿子切，而需要結(jié)合所在地區(qū)的實(shí)際水質(zhì)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。這就需要我們?cè)谙到y(tǒng)建設(shè)的初中后期做好規(guī)劃：首先，在建設(shè)初期要全面摸清該地區(qū)水質(zhì)的主要情況，調(diào)查分析水中所含的各種物質(zhì)的含量，并以此為基礎(chǔ)設(shè)定水質(zhì)監(jiān)測(cè)的具體項(xiàng)目。在建設(shè)中后期，要時(shí)刻觀測(cè)水污染的變化程度，特別是要注意周圍工業(yè)建設(shè)對(duì)水污染的影響，注意重金屬、生物毒性、總有機(jī)碳（TOC）等特征污染物的含量，并及時(shí)確定現(xiàn)有監(jiān)測(cè)項(xiàng)目是否能夠滿足監(jiān)測(cè)需要，對(duì)監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行改良升級(jí)，以滿足該地區(qū)對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)的需求。

5 結(jié)語(yǔ)

地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)是環(huán)境監(jiān)測(cè)中的一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，隨著工業(yè)發(fā)展，地表水的污染程度也越來(lái)越嚴(yán)重。地表水的污染一方面會(huì)影響空氣環(huán)境，另一方面會(huì)影響土壤環(huán)境，因此做好地表水水質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)具有實(shí)際必要性。傳統(tǒng)的手動(dòng)檢測(cè)方式已經(jīng)不能滿足地表水監(jiān)測(cè)時(shí)效性的需求，需要我們加強(qiáng)地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)。目前，我國(guó)已經(jīng)初步建立了覆蓋各大水系的相互聯(lián)動(dòng)的地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系，但是還面臨著監(jiān)測(cè)點(diǎn)位建設(shè)及運(yùn)營(yíng)能力不足，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目設(shè)置不全面，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)化應(yīng)用、平臺(tái)化建設(shè)不成熟等問(wèn)題。針對(duì)此種情況，環(huán)境保護(hù)部門應(yīng)該加大資金投入，改善點(diǎn)位選擇，合理選擇監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)利用率，提升水質(zhì)預(yù)警機(jī)制能力，推進(jìn)我國(guó)水環(huán)境不斷改善優(yōu)化。