陈可宙
(广西海沁天诚技术检测服务有限公司,广西 贺州 542899)
关键字:地表水;自动监测系统;突发环境事件;应用
环境保护是生态文明建设的根本内容,而环境监测是环境保护最基础性的工作。随着国家对环境生态保护越来越重视,水质自动监测技术得到迅速的发展和广泛的应用,它在政府环保责任目标考核、流域生态补偿、总量减排、监控预警等环境管理环境管理工作中发挥着日益重要的作用[1]。截至目前,据生态环境部网站统计,按照国家水站建设工作部署,由国家和地方共建的国家地表水考核断面水质自动监测站高达2050个,已有148个全国主要水系水质自动监测断面在环境监测总站发布水质周报。
地表水水质自动监测系统主要由采水单元、配水单元、分析单元、控制单元、子站站房及配套设施组成,对地表水样品进行自动采集、处理、分析及数据传输;其主要监测因子包括水温、溶解氧、pH值、电导率、浊度、氨氮、总磷、总氮、化学需氧量、部分金属指标等。
突发环境事件是指由于污染物排放或自然灾害、生产安全事故等因素,导致污染物或放射性物质等有毒有害物质进入大气、水体、土壤等环境介质,突然造成或可能造成环境质量下降,危及公众身体健康和财产安全,或造成生态环境破坏,或造成重大社会影响,需要采取紧急措施予以应对的事件,主要包括大气污染、水体污染、土壤污染等突发性环境污染事件和辐射污染事件。据生态环境部通报,2017年全国共发生突发环境事件302起,其中重大事件1起,较大事件6起,其余为一般等级事件。如何更好地预防和减少突发环境事件的发生,控制、减轻和消除突发环境事件引起的危害一直都是环保工作的重点。
地表水水质自动监测系统可应用于水体污染突发环境事件的预警预报以及实时分析,实现水质的实时连续和远程监控,达到及时掌握主要流域重点断面水体的水质状况、预警预报重大或流域性水质污染事故,解决跨行政区域的水污染事故纠纷等目的。这将有助于从总体上加强环境应急管理工作,有效应对突发环境事件严峻形势,有力维护保障环境安全,促进经济社会的协调发展。
目前,我国主要河流交界断面均已安装地表水水质自动监测系统,其监测频率一般采用每4个小时电脑自动采样分析一次,每天各项监测因子可得到6组监测结果,可连续体现水体的水质变化。当监测结果出现异常,如同一监测因子相邻两次测定结果波动较大或某一监测因子测定结果超出水体功能类别相应标准限值,系统将自动报警,可对水质变化或水污染突发环境事件做出预警预报,防范于未然。例如,2001年夏季,淮南石头埠断面水质自动站的电导率上升趋势极为明显,成功地预测了污水团对下游的影响。2013年1月底至4月初,武汉宗关水质自动站通过pH值和溶解氧的异样变化,多次率先预测到“水华”污染事件的产生,并连续进行了跟踪、监视,掌握了污染事件的发生、发展、结束全过程[2]。
突发环境事件突然爆发,要求当地政府立刻做出有效的应急反应,在时间的紧迫性上往往刻不容缓。水质自动监测系统可现场自动采样、自动分析、自动传输数据,大大缩短样品的分析总时间,及时提供分析结果供应急部门参考,以便更快采取应急措施,提高应急处置工作效率,有效减轻污染带来的危害和损失。同时,水质自动监测系统现场采样、现场分析还可以避免人工实验室分析在运输过程中产生的样品污染。
当发现水质状况明显变化或者发生污染事故时,管理部门可随时根据实际工作需要相应提高水质自动监测系统的监测频率,可以2小时1次或1小时1次[3],实现了远程实时动态监控,解决了突发环境事件应急行动中劳动强度大、数据采集、传输速度慢等问题,也缓解了目前环保部门执法人员少的困难。
地表水水质自动监测系统虽有众多优势,但仍存在一些不容忽视的不足之处。
地表水水质自动监测系统配备很多的设备,集成复杂,只要其中一个小部件出现问题,将导致数据异常,出现误判,假报警。而且这些设备长期与水、废液等接触,容易生锈,仪器需要定期清洗,维护周期短。且该系统一般位于交界的地方,远离城区,交通不便,维护困难,长距离供电,电压不够稳定。
地表水水质自动监测系统的仪器检出限能满足相关要求,但仍达不到手工监测的检出限。水体中的悬浮物残留附着在管道,对样品的分析存在一定影响。当水体样品较为浑浊或基体复杂时,该系统分析的结果精密度低,重现性差,尤其是重金属指标。
地表水环境质量标准(GB 3838-2002)涉及的标准限值指标共计109项,有些指标的分析方法还不成熟,难以集成在该地表水水质自动监测系统。目前对该系统分析的结果,质量控制的手段很少,远低于手动监测数据的质控频率。
总之,地表水水质自动监测系统在突发环境事件中起到及时预警预报、实时监控的重要作用,能有效减轻突发环境污染事件带来的危害和损失,虽然该系统仍存在不足之处,但是经过不断的总结、改进、创新,地表水水质自动监测系统将在环境生态保护工作中起到更广、更大的作用。