地表水水质自动监测中存在的问题分析

李 娜

（甘肃省平凉生态环境监测中心，甘肃 平凉 744000）

地表水质决定工业生产和日常生活质量，因此管理地表水质十分必要。自动监测系统采用最新技术、计算机技术、传感器技术等，利用自动化技术进行控制，完成各种自动监测任务，具有全方位监测功能，随着通信网络的发展，也被纳入环境评价系统和自然灾害评价系统。而水质自动监测是地表水水质管理的重要内容之一，必须建立适应社会发展需要的监测体系。在调查总结水质监测工作经验的基础上，协助政府及有关部门完善水质监测体系，建立健全水质监测体系[1]。

1 目前地表水自动监测系统存在的问题

1.1 监测点建设和运营不足

自动水质监测系统可监测特定区域的具体水质污染指标或综合污染指标，在供水系统或地区安装多个连续自动监测设备，可随时、自动地、随时监测该地区的水质污染并建立自动监测系统。我国从20世纪90年代就确立了地表水质评价体系，对高锰酸盐、氨态氮、全有机碳等参数进行监测。除水质自动监测站的初始投入外，还需要大量的人力、材料和资源。因为处于运行阶段，水质自动监测工作投资较大。经费不足的地区监测点建设及后期维护管理不到位，影响了监测站的正常运行，很多自动水质监测站都建立在一个被监视的水域上，而其他的自动监测系统不与水域入口、稀释和扩散部分以及出口同时建立。即便获得监测点的数据，也不能全面掌握即使不能完成的区域水质变化，不能判断水域的自我净化程度，很难正确判断污染来源。在市区以外还有一个分布式监控站，工作人员常常需要更长的驱动器才能到达，在一些单位车辆较少的情况下难以实施。出现故障时的维修工作、长时间的故障都会导致大量的监测数据缺乏，难以有效地分析水质，对预警工作不利。很多地表水水质自动监测的施工现场管理制度非常的不健全，他们往往为了追求利益和缩短工期，轻视了对现场材料的使用、人才的分配、培训、安全问题等制度的建立，对于一些紧急事故也采取临时处理的方法，在这样不健全的管理制度下致使施工现场非常的混乱。

1.2 监测项目不足

目前国内自动监测项目设置受监测设备功能的限制，功能不够完善，因此地表水监测的项目及内容。比如，目前常用的水质监测内容包括常规五参数、氨氮、高锰酸盐、总磷、总氮、叶绿素、总砷、铅含量等，单靠这些监测资料难以反映该地区地表水质污染状况。监测项目不足，监测面的深度、广度有限，使得地表水自动监测系统的产出结果，未能与客观实际一一对应，信息偏差导致后续的治理工作整体上效率下降。近些年来，我国社会经济发展快速，区域之间的交流日益频繁，在这样的社会大环境下，新兴事物如雨后春笋一般涌现而出，而众多的新事物对当地自然环境产生了程度不一的影响，这其中就直接或间接的污染了地表水资源。

1.3 设备本地化水平较低

我国自动化监测设备仍处于起步阶段，大部分地表水水质监测设备依然以国外进口为主，尤其是高尖端、高精准、高灵敏度的监测元件较为欠缺，存在设备本地化率低的问题。大多数德国、日本、美国、法国等自动监控设备在购买设备时都是用英语编写的，很难使用和操作，对就对工作人员的业务水平要求很高。与此同时，外国公司常常对国内技术施加技术限制，提高销售价格，进一步影响了采购和监督。因此，很多水质监测站没有备用设备。如机器出了故障，需向国外的机器制造商订购，需要一个漫长的运输周期。

1.4 缺少系统数据应用平台

地表水水质监测站总是能产生大量的信息，因其频率高，监测结果需要实时发送，因此存储了大量数据信息。这些监控资料具有重要的应用价值。而目前数据通常是通过环境监测中心的网站以及各个州和城市的环境管理门户发布的，显示自动周监测报告、每日报告和超限报告，公开数据只不过是数据清单和分析，缺少对水质的预测，缺乏系统的调查和分析，数据不完全适用，大数据分析和建立信息平台不足。

2 地表水质自动监测优化对策分析

2.1 加大资金投入

为解决目前监测点建设和应用存在的不足之处，需要加大资金投入。从全国角度宏观布局从领海总体布局着手，理顺整体与部分关系，设置国家级监测点。对于省市监测点规划，需要对河流流域的全面监测，需要综合设置监测站、区域供水和水源稀释、分散等主要场所。古人语：“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳。”众所周知，我国地大物博，幅员辽阔，在广袤的国土上，区域之间的差异十分明显，而气候、地形、水文、生产等方面的差异，导致不同地区的水质监测在方案设计、项目规划及具体实施中也各不相同。地表水自动监测，不同的地区应立足于当地的实际情况，尤为重要的是把握好当地的环境污染问题，找准污染源头。现代社会，随着社会经济的持续发展，我国工业各地的工业建设如火如荼地开展，工业建设难免产生污染，而地表水资源遭受污染不可避免。地表水自动监测系统的建设，在全国各地范围内建设监测站点，各站点之间相互串并联为一体实现全国联网。区域之间的自动监测系统，需能够做到自动预警，并对监测中出现的问题依法追责。因此，掌握水质的初始数据非常重要。自动监测系统在运行后，水质的数据变化需恢复到初始值，而超标的水域，则需要及时整治。当前使用的地表水自动监测是一套完整闭合的系统，水质自动采样器接受现场工控制机控制，与各线监测器融为一体，协调工作。工作中，监测异常或特殊留样需求时，应具备自动留样，自动排空水样，自动密封瓶口等功能。

2.2 合理选择监测项目

选择水质监测系统项目应灵活选择，不能过于呆板，严格按照国家标准实施。各地应根据自己的经济状况和主要污染物来确定主要的监测项目，因此，在地表水质监测系统规划阶段，必须充分调查区内水质的主要条件，分析各种物质的数量，根据数据制订水质监控方案。按照污染程度，可以划分为三个层级，其一是受到重度污染的水质，这类水域污染较为严重，水中甚至含有有毒成分，直接饮用将危害人畜安全。其二是中度污染的水质，这类水域的各项指标超高，但是尚未达到高危程度。其三是轻度污染的水质，这类水域存有些许污染，不过多项监测指标符合正常值，不会对人体造成安全隐患。水质污染程度不同，污染源也各式各样，因而需要区分进行监测。制定监测方案后，监测设备的运行状况就显得至关重要。水质监测面的广度，以及信息的有效性，是保障监测系统高效运行的核心所在。影响监测结果的因素有以下几点，一是水质发生变化，二是监测仪器保障，三是数据传输故障。水质发生变化自不待言，但监测仪器和数据传输需确保正常、平稳的工作。施工和监测过程中，要注意水质污染的变化，尤其是周边地区新建工业项目的水质污染，及时发现重金属、生物毒性和其他污染物，通过监控设备实时调整满足区域水质监测的要求。地表水按质量划分，可分为五种类型，一是自然保护源头；二是饮用水；三是可接触水；四是景观水；五是农业灌溉水。监测水质的酸碱度、溶解氧、总氮、总磷、氨氮、高锰酸盐指数、水温、流速、浑浊度、电导率等。石油类项目加以选测。监测系统中的各类仪器，需定期实行标定，以保障监测结果的准确性、全面性。监测中，需留有平行水样，并构建手工比对监测室。

2.3 加强设备的研究与开发

为解决国内监控设备的不足，国家应把监测设备列为主要研发项目，加大设备投资，提高研发水平。监管者应加大对国内设备的采购力度，促进相关设备行业健康发展，逐步提高监管装备的整体水平。基于地表水水质自动监测的实际需要，建立适合自身发展的水质管理体系。为保证从企业组织系统到设备管理、物资管理、人员等各种管理任务的标准化发展，需要建立反应体系，同时避免现场人员在全面管理系统的指导下完成工作。强化现场技术管理，一是提高施工单位对现场技术管理的重要性。介绍高级技术管理人员和设备，根据现场需要进行适当的培训，再引入专业的现场技术管理人员，利用专业知识合理规划自动监测表面水质。技术管理人员将对各种设备进行专业的评估和维护，也要做好技术管理工作。对施工现场设备、人员、施工期限的调整，主要是适应恶劣环境和不断变化的环境条件，保证了地表水质自动监测的顺利进行。做好对现场地表水自动监测的地表水水质管理，事关农业生产，材料的合理使用事关地表水质的自动监测质量，对现场地表水质的管理十分重要。第一，保证所需材料的质量。为保证现场所用材料符合施工标准，必须严格按照指定的原材料采购，并按不同材料保管。第二，做好材料监督工作。在工地上，材料管理人员必须进行登记，清楚地记录施工人员和负责人等接收材料的数量。如发现问题，应及时汇报，尽快解决，以免影响工程质量和建设[2]。

2.4 加强监测数据的利用

国内水质监测数据主要用于治理水污染，但缺乏结合数据的水污染预测机制，会造成数据的严重浪费，不会增加社会经济效益。对所获得的监测数据，需要通过建立专用网络平台、发布监测数据、采用开放式数据接口采集系统应用方式，使研究者能根据社会需求进行研究和分析。监察机关还应建立专门的监测系统，运用大数据技术，准确预测水质，为高污染企业和家庭的污水处理提供综合数据。施工现场管理内容比较杂乱，进而增加了施工现场管理的难度。但只要了解管理的相关工作内容，也能实现施工现场管理的科学性。而地表水水质自动监测管理作为重要的组成部分，在管理中却存在着很多的不足，给我国地表水水质自动监测带来了很大的影响。基于此，在具体的工作中，需对自动监测系统获得的数据进行统一整理、排序，并对应制作相应的图表。数据生成图表，便于动态掌握水质的变化情况和影响因素。数据资源用于预测，可发挥未雨绸缪，及时防控的良好功效，因而在获取数据后，应在第一时间生成水质报告，用于预测下一阶段的水质变化情况，及时布置预防措施。当然，气温和降水是影响水质变化的重要缘由，尤其是在雨季时节，短期内的大量降雨，将直接影响水质情况，进而导致自动监测系统所获取的数据值发生较大偏差。对于这种情况，需实施重点监测的方法，保障数据的真实性，提高数据资源的利用率。

2.5 重视技术性人才的培养

地表水质自动监测工作，离不开专业基础扎实，综合素养良好的人才队伍，因而加强人才队伍建设，是解决水质监测问题的重要路径之一。人才队伍的培养不是一日之功，是循序渐进，缓慢形成的过程。在具体的工作中，应加强对工作人员的培训。结合工作实际情况，制定周期性、层次性、系统性的培训方案，以专业技能、职业道德、创新能力为三条主线开展培训工作。专业技能方面，地表水自动监测工作涉及专业且复杂的多项内容，如采样系统、预处理系统、控制系统、分析系统、数据采集及应用系统等等。地表水自动监测，需达成或遵循标准化、智能化、实用化的原则，这就需要工作人员具备环境科学与技术、水利工程、气象与天气、计算机、电化学、自动化仪表等多学科专业知识。值得一提的，理论知识与工作能力并非呈现正相关关系，因而还需加强对工作人员的培训工作。培训工作中，设置阶段性的考核任务，考核专业知识及设备实操能力，对于表现优异者，给予相应奖励，反之，则给予相应惩罚。职业道德的培训，目的在于激发工作人员的主观能动性、自主性、积极性，使其全程投入到工作中，并养成严谨认真，实事求是的良好工作品质。忠于职守，爱岗敬业，对工作负责。职业道德培训，由个人而至集体，重视培养工作人员之间的合作能力，确保工作中的高效配合。创新能力的培养，目的在于挖掘工作人员的潜力，围绕工作内容积极提出问题，减少日常工作中的失误率，提高工作质量，推动地表水自动监测工作的长远发展。

3 结语

水质自动监测对于稳定社会发展十分重要，和其他工程相比，由于地表水自动监测干扰因素比较多，施工周期也比较长，使管理难度增加，监测工作存在问题较多。地表水水质自动监测随时能发现别人所观察不到的问题，能及时做到更新，将自动监测系统做到更完美。在对地表水水质自动监测研究和管理方面更加体现出问题的发展性。国家需要在增加设备投资，加强建设和设备研发的同时，选择合理的监控项目，建立数据信息集成平台，确保系统建成，从而发挥更大的社会效益。