邱國良，陳泓霖，付柳淑

（湖南省衡陽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，湖南 衡陽 421001）

目前，我國環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測基本都采用自動監(jiān)測的方式，多數(shù)城市都建設(shè)了環(huán)境空氣自動監(jiān)測站；地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測正在逐步建立以自動監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔的監(jiān)測模式，聲環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測也在少數(shù)城市建設(shè)了自動監(jiān)測系統(tǒng)。近幾年來，國家大力推進(jìn)地表水水質(zhì)自動監(jiān)測站建設(shè)，現(xiàn)有國控地表水監(jiān)測斷面基本上都已建設(shè)了水質(zhì)自動監(jiān)測站。

1 發(fā)展分析

1.1 水質(zhì)自動監(jiān)測數(shù)據(jù)的重要作用

在2020 年之前，一般認(rèn)為水質(zhì)自動監(jiān)測站監(jiān)測數(shù)據(jù)主要起到預(yù)警和實(shí)時了解水質(zhì)變化情況的作用，我國地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測評價(jià)、考核等都是采用手工監(jiān)測數(shù)據(jù)，水質(zhì)自動監(jiān)測站自動監(jiān)測數(shù)據(jù)缺乏法律性，在《地表水自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ 915—2017）中也只是規(guī)定了地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)、驗(yàn)收、運(yùn)行和管理等方面的技術(shù)要求，規(guī)范了地表水水質(zhì)自動監(jiān)測工作，但對自動監(jiān)測數(shù)據(jù)的作用無明確規(guī)定。

2019 年12 月28 日，中國環(huán)境監(jiān)測總站下發(fā)《關(guān)于2020年1月國家地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)送的通知》，在監(jiān)測頻次中首次提出“十三五”國家考核斷面已建設(shè)水質(zhì)自動監(jiān)測站且穩(wěn)定運(yùn)行的斷面，按季監(jiān)測，2 月、5 月、8 月、11 月開展采測分離手工監(jiān)測；對于水質(zhì)不穩(wěn)定的，動態(tài)開展加密手工監(jiān)測。

2020 年2 月27 日，生態(tài)環(huán)境部辦公廳印發(fā)《地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)技術(shù)規(guī)定（試行）》（以下簡稱《技術(shù)規(guī)定》），為進(jìn)一步加強(qiáng)水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測管理、規(guī)范地表水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)工作，對地表水環(huán)境質(zhì)量自動和手工監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)用于水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)時的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方式進(jìn)行規(guī)定，以保證評價(jià)結(jié)果的科學(xué)性、統(tǒng)一性和可比性，為水環(huán)境管理提供技術(shù)支撐。該《技術(shù)規(guī)定》主要提出了地表水（海水除外）監(jiān)測數(shù)據(jù)用于環(huán)境質(zhì)量評價(jià)時，在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、整合、補(bǔ)遺和修約等方面的技術(shù)規(guī)則；主要適用于國家地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與應(yīng)用，地方可參照執(zhí)行。該《技術(shù)規(guī)定》提出了月代表值數(shù)據(jù)整合的概念，即將同一斷面（點(diǎn)位）單項(xiàng)指標(biāo)的手工和自動月代表值整合為一組斷面（點(diǎn)位）數(shù)據(jù)，參與水質(zhì)評價(jià)。該《技術(shù)規(guī)定》提出在地表水水質(zhì)評價(jià)中，pH 值、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮和總磷等5 項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)先采用自動月代表值，當(dāng)月無自動月代表值時，采用手工月代表值；其他16 項(xiàng)指標(biāo)采用手工月代表值。該《技術(shù)規(guī)定》提出在營養(yǎng)狀態(tài)評價(jià)時，總磷、總氮和高錳酸鹽指數(shù)等3 項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)先采用自動月代表值，當(dāng)月無自動月代表值時采用手工月代表值；透明度和葉綠素a 優(yōu)先采用手工月代表值，其中葉綠素a 當(dāng)月無手工月代表值時采用自動月代表值；當(dāng)單項(xiàng)指標(biāo)月代表值缺失時，采用替代月代表值參與數(shù)據(jù)整合。單項(xiàng)指標(biāo)月代表值的選擇次序具體要求見下表。

該《技術(shù)規(guī)定》從法定及實(shí)際應(yīng)用中，明確了水質(zhì)自動監(jiān)測數(shù)據(jù)的作用，確定了pH 值、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮和總磷等5 項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)先采用自動月代表值，也就是以后國控地表水?dāng)嗝孢@5 個指標(biāo)采用的是自動監(jiān)測數(shù)據(jù)，而不是手工監(jiān)測數(shù)據(jù)，這5 個指標(biāo)的自動監(jiān)測數(shù)據(jù)將用于國家及地方的地表水水質(zhì)評價(jià)與考核。以前水質(zhì)自動監(jiān)測數(shù)據(jù)是不會用于地表水水質(zhì)評價(jià)與考核的，該《技術(shù)規(guī)定》的出臺表明水質(zhì)自動監(jiān)測數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出新的重要作用。

實(shí)際地表水水質(zhì)評價(jià)工作中，溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷是決定水質(zhì)類別的主要影響指標(biāo)，等于基本上由自動監(jiān)測數(shù)據(jù)判定水質(zhì)類別的好壞。通過對地表水自動監(jiān)測與手工監(jiān)測環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的對比研究[1]，發(fā)現(xiàn)水質(zhì)自動監(jiān)測站5 項(xiàng)指標(biāo)評價(jià)得出的水質(zhì)類別與手工監(jiān)測5項(xiàng)指標(biāo)評價(jià)或手工監(jiān)測21項(xiàng)指標(biāo)評價(jià)得出的水質(zhì)類別基本一致。

1.2 自動監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔的地表水監(jiān)測體系將加快建立

早在2017 年國家地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測事權(quán)上收時，原環(huán)境保護(hù)部就提出要加快推進(jìn)水質(zhì)自動站建設(shè)，逐步建立以自動監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔的監(jiān)測模式，提升環(huán)境監(jiān)測能力和自動預(yù)警水平。2018 年9 月21 日，生態(tài)環(huán)境部印發(fā)的《關(guān)于進(jìn)一步做好國家地表水水質(zhì)自動監(jiān)測站運(yùn)維交接和比對測試工作的通知》中要求全面開展比對測試工作，提出了加快建立以自動監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔的地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測體系；要求開展第二輪水質(zhì)自動監(jiān)測與手工監(jiān)測比對測試工作，分兩個階段進(jìn)行，第一階段為2018 年10—12 月，第二階段為2019 年1—12 月。經(jīng)過一年多的比對測試，得出了水質(zhì)自動監(jiān)測與手工監(jiān)測相比，具有較好的可比性、一致性。通過對地表水水質(zhì)自動監(jiān)測站數(shù)據(jù)與手工監(jiān)測數(shù)據(jù)比較分析研究[2]，得出水溫、pH 值、溶解氧、電導(dǎo)率、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷等指標(biāo)的水質(zhì)自動站監(jiān)測數(shù)據(jù)與手工監(jiān)測的數(shù)據(jù)一致性、可比性較好，砷、鉛、鎘等指標(biāo)的自動監(jiān)測與手工監(jiān)測數(shù)據(jù)差異較大。有學(xué)者開展了取水位置手工監(jiān)測與自動監(jiān)測的比對實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)pH 值、溶解氧主要受采配水系統(tǒng)影響，比對監(jiān)測結(jié)果之間誤差屬于系統(tǒng)誤差；高錳酸鹽指數(shù)、氨氮和總磷比對監(jiān)測結(jié)果一致程度較高；除總磷外，其他指標(biāo)比對監(jiān)測結(jié)果未導(dǎo)致水質(zhì)類別發(fā)生變化，為建立自動監(jiān)測為主的地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測體系提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)[3]。隨著《地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)技術(shù)規(guī)定（試行）》的實(shí)施，以自動監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔的地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測體系將會加速建立。

1.3 水質(zhì)自動監(jiān)測領(lǐng)域研發(fā)升級

地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測優(yōu)先采用自動監(jiān)測數(shù)據(jù)，就要求自動監(jiān)測儀器的檢測結(jié)果真實(shí)可靠、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、易于維護(hù)。雖然目前只有5 個指標(biāo)優(yōu)先采用自動監(jiān)測數(shù)據(jù)，但依據(jù)此趨勢，以后會要求水質(zhì)自動站監(jiān)測的指標(biāo)覆蓋《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）中表1 規(guī)定的24 項(xiàng)常規(guī)監(jiān)測指標(biāo)。因此，水質(zhì)自動監(jiān)測領(lǐng)域的研發(fā)將不斷升級。

為做好新冠肺炎疫情防控期間的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作，生態(tài)環(huán)境部在2020 年1 月30 日發(fā)布了《應(yīng)對新型冠狀病毒感染肺炎疫情應(yīng)急監(jiān)測方案》，要求充分發(fā)揮自動站監(jiān)測數(shù)據(jù)的應(yīng)急預(yù)警作用，加強(qiáng)飲用水水源地水質(zhì)預(yù)警監(jiān)測，要求疫情防控期間水源地增加余氯和生物毒性2 項(xiàng)疫情防控特征指標(biāo)的監(jiān)測。余氯和生物毒性是非常規(guī)監(jiān)測指標(biāo)，未在水源地水質(zhì)手工監(jiān)測或自動站監(jiān)測中開展過，這給地表水自動監(jiān)測設(shè)備、運(yùn)維公司、數(shù)據(jù)分析公司等企業(yè)提供了研發(fā)新監(jiān)測指標(biāo)與技術(shù)升級的發(fā)展機(jī)遇[4]。水質(zhì)綜合毒性在線分析技術(shù)會逐漸成為飲用水水源地水質(zhì)預(yù)警系統(tǒng)中的重要部分。2020 年2 月，長沙市生態(tài)環(huán)境局、湖南省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心組織相關(guān)企業(yè)，在長沙湘江集中式飲用水水源地二水廠開展自動監(jiān)測生物毒性和余氯特征項(xiàng)目，這是長沙市首個也是湖南省唯一一個在飲用水水源地開展生物毒性、余氯指標(biāo)自動監(jiān)測的水質(zhì)自動站。

指標(biāo)整合優(yōu)先規(guī)則

1.4 水質(zhì)自動監(jiān)測運(yùn)維企業(yè)迎來新機(jī)遇

目前，地表水水質(zhì)自動監(jiān)測站都是委托第三方公司運(yùn)維的，隨著以自動監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔的監(jiān)測體系的建立，越來越多的水質(zhì)自動監(jiān)測站將相繼建成，第三方運(yùn)維公司也將迎來新的發(fā)展機(jī)遇，甚至其他行業(yè)企業(yè)也會跨界進(jìn)入環(huán)境監(jiān)測運(yùn)維服務(wù)領(lǐng)域，這說明環(huán)境監(jiān)測運(yùn)維服務(wù)領(lǐng)域?qū)畈l(fā)展。

1.5 新作用、新體系及新形勢帶來的機(jī)遇

目前，“十三五”時期的國控地表水?dāng)嗝婊旧弦呀?jīng)建設(shè)了水質(zhì)自動監(jiān)測站，長江經(jīng)濟(jì)帶新增跨界地表水?dāng)嗝嬲陂_展水質(zhì)自動站建設(shè)，“十四五”時期將新增設(shè)1642 個國控地表水監(jiān)測斷面，新增的國控地表水監(jiān)測斷面也將要求建設(shè)水質(zhì)自動監(jiān)測站。隨著國家地表水以自動監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔的監(jiān)測體系的快速建立，各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）也將參照執(zhí)行，尤其是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）會加快建立以自動監(jiān)測為主的監(jiān)測體系。優(yōu)先采用自動監(jiān)測數(shù)據(jù)用于國家及地方的地表水水質(zhì)評價(jià)與考核，以及以自動監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔的監(jiān)測體系的加快建立，意味著我國地表水自動監(jiān)測儀器市場將迎來新一輪發(fā)展高峰。

2 結(jié)語

優(yōu)先采用自動監(jiān)測數(shù)據(jù)用于地表水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)與考核，以及以自動監(jiān)測為主、手工監(jiān)測為輔的監(jiān)測體系加快建立的趨勢，都意味著我國地表水自動監(jiān)測領(lǐng)域?qū)⒂瓉硇乱惠喌陌l(fā)展機(jī)遇。