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        安徽省水質(zhì)自動監(jiān)測站在實際建設(shè)和運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)測站

        江婷婷

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

        水資源是社會發(fā)展中必不可少的資源,水質(zhì)是評價水體質(zhì)量的重要指標,水質(zhì)監(jiān)測是水環(huán)境保護的必要手段[1]。傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測采用的是人工采樣的方式,不僅耗費大量的人力物力而且不利于獲取動態(tài)數(shù)據(jù),無法實現(xiàn)對某個區(qū)域的水質(zhì)進行長期持續(xù)的監(jiān)測,難以達到水質(zhì)監(jiān)測的要求[2]。水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)可以實現(xiàn)對水質(zhì)的及時采樣和反饋并生成實時動態(tài)的水質(zhì)分析報告,既保證了數(shù)據(jù)的全面性又提高了監(jiān)測效率。自動監(jiān)測技術(shù)起源于20 世紀70 年代[3],發(fā)展至今已形成規(guī)模較大、技術(shù)較完善、運維管理較成熟的監(jiān)測體系。能夠?qū)崿F(xiàn)對水質(zhì)斷面的實時監(jiān)控,可以協(xié)助監(jiān)測部門完成水環(huán)境監(jiān)測任務(wù)。此外,監(jiān)測部門可以根據(jù)水質(zhì)變化趨勢,提前作出管理決策,確保水環(huán)境保護工作能夠順利開展。

        1 安徽省控斷面水質(zhì)自動監(jiān)測站建設(shè)及運維現(xiàn)狀

        隨著技術(shù)的發(fā)展,水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)越來越成熟,地表水水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)在我國地表水監(jiān)測中得到了廣泛應(yīng)用[4]。截至2023 年,安徽省共有85 座省控斷面水質(zhì)自動監(jiān)測站(以下簡稱“省控水站”),站點主要分布在長江流域、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)測項目包含常規(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,部分水站增測總有機碳、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。參照《國家地表水水質(zhì)自動監(jiān)測站運行管理辦法》(環(huán)辦監(jiān)測〔2019〕2 號)、HJ915—2017《地表水自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(以下簡稱《技術(shù)規(guī)范》)、《國家地表水水質(zhì)自動監(jiān)測站運行維護管理實施細則(試行)》等要求對社水站進行日常的運行維護工作,運維工作委托社會化運維機構(gòu)承擔[5],地方生態(tài)環(huán)境部門負責(zé)水站日常運行所必須的基礎(chǔ)條件和保障工作。運維單位按照中國環(huán)境監(jiān)測總站制定的地表水自動監(jiān)測站運行維護技術(shù)規(guī)范的相關(guān)要求,定期做好水站儀器設(shè)備的維護工作,確保水站正常運行。安徽省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心對運維單位的日常工作進行不定期的飛行檢查,確保監(jiān)測數(shù)據(jù)準確可靠。

        表1 安徽省控水質(zhì)自動監(jiān)測站基本信息

        2 建設(shè)及運維存在問題

        目前,安徽省地表水水質(zhì)自動監(jiān)測網(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,但在水站的實際建設(shè)和運維中仍存在一些問題,主要包括以下幾個方面。

        2.1 站房基礎(chǔ)設(shè)施不完善

        部分省控水站缺少標志牌、簡介牌和LOGO,未安裝門禁系統(tǒng),未配備感煙探測器,站房周邊有雜物堆放,站房內(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,進而影響高錳酸鹽指數(shù)和總磷的測定??菟跁r,水位降低,采水有時會擾動底泥,造成濁度升高,在很大程度上影響了總磷的測定。大風(fēng)天氣時,風(fēng)浪較大也會影響濁度,進而影響其他參數(shù)的測定。

        2.5 數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定

        數(shù)據(jù)傳輸是一個關(guān)鍵問題,需要將水站數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)较嚓P(guān)部門或管理平臺,以便對數(shù)據(jù)進行監(jiān)控和管理。水站在實際運行過程中,有時因傳輸設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)故障,會導(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 運維保障不及時

        部分水站存在日質(zhì)控、周質(zhì)控、月指控不合格,監(jiān)測數(shù)據(jù)連續(xù)多組不變等異常情況時,運維人員未及時去現(xiàn)場排除故障。個別水站運維人員未按照要求清洗、維護采配水單元(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。個別水站存在未按照質(zhì)控要求進行月核查,使用過期試劑,廢液未按照規(guī)定進行收集、處置等行為。

        2.7 運維人員素質(zhì)有待提高

        為保障設(shè)備的正常運行和數(shù)據(jù)的準確性,自動監(jiān)測站的運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,在實際運維過程中,存在一些運維人員素質(zhì)不高、操作不規(guī)范、缺乏責(zé)任心和缺乏環(huán)保意識等問題,這些問題容易對水站的正常運行、數(shù)據(jù)的準確性造成影響。

        3 對策及建議

        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,確保站點安全、穩(wěn)定、合規(guī)運行,保障出入順暢,排除人為干擾隱患。

        3.2 對水站進行升級改造

        對不符合現(xiàn)行技術(shù)要求的老舊水站的儀器設(shè)備進行升級改造。在水站升級改造期間,運維單位應(yīng)嚴格按照要求進行手工補測,并將結(jié)果及時錄入平臺。

        3.3 加快電子圍欄建設(shè)

        水質(zhì)自動監(jiān)測電子圍欄是一種安裝在水質(zhì)自動監(jiān)測站周圍的電子安全防護系統(tǒng)。電子圍欄可以記錄進入或離開監(jiān)測站的時間和人員信息,便于管理者進行數(shù)據(jù)溯源和安全管理。電子圍欄還可以對可能干擾監(jiān)測站運行的污染排放等異常情況進行智能捕捉報警,并自動記錄保存相關(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,提升自動監(jiān)管智能化水平,有效防止人為干擾或惡意破壞監(jiān)測設(shè)施等行為的發(fā)生,保障監(jiān)測數(shù)據(jù)真實有效。

        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監(jiān)測。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?shù)倪^濾措施。在特殊情況下,可酌情考慮選擇精密過濾器對水樣進行二次處理。同時,對于濁度較大的水質(zhì),在測量周期結(jié)束后,使用高壓氣體對附著在濾器表面上的泥沙、藻類、附著物等進行清洗,以減少對下一次測量的影響。

        3.5 加強數(shù)據(jù)傳輸和存儲的安全保障

        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),同時還應(yīng)該加強物理、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 加強運行維護監(jiān)督檢查,提高運行效率

        各運維公司應(yīng)切實加強水站日常質(zhì)控工作,汛期要加強水站異常數(shù)據(jù)監(jiān)控和分析,維護好自動留樣器和采水設(shè)施,及時開展超標數(shù)據(jù)留樣復(fù)測??菟谝訌娝槐O(jiān)控、采水設(shè)施和水站儀器的維護等工作。要做好原機儀器維修和備機應(yīng)急監(jiān)測工作。對于因儀器設(shè)備故障、老化造成臨時停運的水站,要及時按要求開展備機應(yīng)急監(jiān)測。在日常運維中,應(yīng)做好備機的維護工作,使用備機時,要嚴格按照驗收程序進行性能測試。此外,運維公司要加強運維人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn),嚴格按照相關(guān)規(guī)范要求開展運行維護工作,確保水站穩(wěn)定運行。

        3.7 提高運維人員的素質(zhì)

        運維公司應(yīng)加強對運維人員的專業(yè)培訓(xùn),包括設(shè)備原理、操作方法、故障維修等專業(yè)知識和技能。同時,要求運維人員具有高度的責(zé)任心和環(huán)保意識,以便發(fā)現(xiàn)和及時解決水站異常問題。此外,運維公司還應(yīng)加強對運維人員的管理,按照相關(guān)規(guī)范進行水站運維工作,規(guī)范填寫運維記錄,以保障水站的正常運行。

        4 總結(jié)與展望

        綜上所述,水質(zhì)自動監(jiān)測站在實際建設(shè)和運維管理中會遇到諸多技術(shù)和管理方面的問題,需要采取一系列的解決對策以提高自動站建設(shè)和管理水平。因此,對相關(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)定正常運行,水站的監(jiān)測數(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)量評價考核工作提供服務(wù)。水質(zhì)自動監(jiān)測是一個不斷發(fā)展和創(chuàng)新的領(lǐng)域,未來的水質(zhì)自動監(jiān)測可能會更加智能化和自動化,新的傳感器和監(jiān)測設(shè)備會更加敏感,可以檢測到更低濃度的污染物,數(shù)據(jù)的處理和傳輸也會更加高效和快速,人工智能和機器學(xué)習(xí)算法會使得監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析更加高效,實現(xiàn)自動預(yù)警和預(yù)報,這些將對水資源保護和環(huán)境保護具有重要意義。

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