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

        2023-11-05 06:38:40江婷婷
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2023年30期
        關(guān)鍵詞:水站圍欄監(jiān)測(cè)站

        江婷婷

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

        水資源是社會(huì)發(fā)展中必不可少的資源,水質(zhì)是評(píng)價(jià)水體質(zhì)量的重要指標(biāo),水質(zhì)監(jiān)測(cè)是水環(huán)境保護(hù)的必要手段[1]。傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)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(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),無法實(shí)現(xiàn)對(duì)某個(gè)區(qū)域的水質(zhì)進(jìn)行長(zhǎng)期持續(xù)的監(jiān)測(cè),難以達(dá)到水質(zhì)監(jiān)測(cè)的要求[2]。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的及時(shí)采樣和反饋并生成實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的水質(zhì)分析報(bào)告,既保證了數(shù)據(jù)的全面性又提高了監(jiān)測(cè)效率。自動(dòng)監(jiān)測(cè)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(cè)體系。能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水質(zhì)斷面的實(shí)時(shí)監(jiān)控,可以協(xié)助監(jiān)測(cè)部門完成水環(huán)境監(jiān)測(cè)任務(wù)。此外,監(jiān)測(cè)部門可以根據(jù)水質(zhì)變化趨勢(shì),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?cái)嗝嫠|(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)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(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)越來越成熟,地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在我國(guó)地表水監(jiān)測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用[4]。截至2023 年,安徽省共有85 座省控?cái)嗝嫠|(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站(以下簡(jiǎn)稱“省控水站”),站點(diǎn)主要分布在長(zhǎng)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(cè)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(cè)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(guó)家地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站運(yùn)行管理辦法》(環(huán)辦監(jiān)測(cè)〔2019〕2 號(hào))、HJ915—2017《地表水自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《技術(shù)規(guī)范》)、《國(guó)家地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站運(yùn)行維護(hù)管理實(shí)施細(xì)則(試行)》等要求對(duì)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(huì)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(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站制定的地表水自動(dòng)監(jiān)測(cè)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(cè)中心對(duì)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(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

        表1 安徽省控水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)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(dòng)監(jiān)測(cè)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(gè)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(jiǎn)介牌和LOGO,未安裝門禁系統(tǒng),未配備感煙探測(cè)器,站房周邊有雜物堆放,站房?jī)?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(cè)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(cè)定。枯水期時(shí),水位降低,采水有時(shí)會(huì)擾動(dòng)底泥,造成濁度升高,在很大程度上影響了總磷的測(cè)定。大風(fēng)天氣時(shí),風(fēng)浪較大也會(huì)影響濁度,進(jìn)而影響其他參數(shù)的測(cè)定。

        2.5 數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定

        數(shù)據(jù)傳輸是一個(gè)關(guān)鍵問題,需要將水站數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)较嚓P(guān)部門或管理平臺(tái),以便對(duì)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(shí)因傳輸設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)故障,會(huì)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(shí)

        部分水站存在日質(zhì)控、周質(zhì)控、月指控不合格,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)連續(xù)多組不變等異常情況時(shí),運(yùn)維人員未及時(shí)去現(xiàn)場(chǎng)排除故障。個(gè)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(gè)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(dòng)監(jiān)測(cè)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(shí)等問題,這些問題容易對(duì)水站的正常運(yùn)行、數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性造成影響。

        3 對(duì)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(duì)水站進(jìn)行升級(jí)改造

        對(duì)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(jí)改造。在水站升級(jí)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(cè),并將結(jié)果及時(shí)錄入平臺(tái)。

        3.3 加快電子圍欄建設(shè)

        水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)電子圍欄是一種安裝在水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)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(cè)站的時(shí)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(duì)可能干擾監(jiān)測(cè)站運(yùn)行的污染排放等異常情況進(jìn)行智能捕捉報(bào)警,并自動(dòng)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(dòng)監(jiān)管智能化水平,有效防止人為干擾或惡意破壞監(jiān)測(cè)設(shè)施等行為的發(fā)生,保障監(jiān)測(cè)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(dòng)監(jiān)測(cè)。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(duì)水樣進(jìn)行二次處理。同時(shí),對(duì)于濁度較大的水質(zhì),在測(cè)量周期結(jié)束后,使用高壓氣體對(duì)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(duì)下一次測(cè)量的影響。

        3.5 加強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)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(shí)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(shí)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(dòng)留樣器和采水設(shè)施,及時(shí)開展超標(biāo)數(shù)據(jù)留樣復(fù)測(cè)??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(cè)工作。對(duì)于因儀器設(shè)備故障、老化造成臨時(shí)停運(yùn)的水站,要及時(shí)按要求開展備機(jī)應(yīng)急監(jiān)測(cè)。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(shí),要嚴(yán)格按照驗(yàn)收程序進(jìn)行性能測(cè)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(duì)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(shí)和技能。同時(shí),要求運(yùn)維人員具有高度的責(zé)任心和環(huán)保意識(shí),以便發(fā)現(xiàn)和及時(shí)解決水站異常問題。此外,運(yùn)維公司還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)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(dòng)監(jiān)測(cè)站在實(shí)際建設(shè)和運(yùn)維管理中會(huì)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(duì)策以提高自動(dòng)站建設(shè)和管理水平。因此,對(duì)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(cè)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(píng)價(jià)考核工作提供服務(wù)。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)是一個(gè)不斷發(fā)展和創(chuàng)新的領(lǐng)域,未來的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)可能會(huì)更加智能化和自動(dòng)化,新的傳感器和監(jiān)測(cè)設(shè)備會(huì)更加敏感,可以檢測(cè)到更低濃度的污染物,數(shù)據(jù)的處理和傳輸也會(huì)更加高效和快速,人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)算法會(huì)使得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析更加高效,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)預(yù)警和預(yù)報(bào),這些將對(duì)水資源保護(hù)和環(huán)境保護(hù)具有重要意義。

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