地表水水质自动监测站建设与运行管理策略探讨

王 蕊

（南通市生态环境监控中心，江苏 南通 226000）

近年来我国水质自动监测站的建设取得了较大进展，从国家层面到地方分别结合实际需要相继在重要河流、湖库、断面等建设了不少水质自动监测站，逐步形成水质自动监测网络。水质自动监测站的建设及运行管理水平直接关系到监测数据的质量，甚至会影响环境方面决策的科学合理性。影响水质监测的因素有很多，既有技术方面的，又有管理方面的，例如水站的选址、建设的规范性、仪器设备的选型及性能指标、运行维护的技术水平、监督管理水平、质量保证和质量控制、运行经费保障等[1]。因此，水质自动站在为水环境治理和管理提供重要支撑，发挥重要作用的同时，我们要对水站建设及运行过程中容易出现的问题进行思考和研究，总结经验，寻求更好的解决思路和办法，以利于水质自动监测技术的进一步发展和在环境决策中发挥更科学高效的作用。

1.地表水水质自动监测站建设的重要性

随着水环境压力的逐步增大，保护水资源、治理水域环境，开展地表水水质监测工作刻不容缓。为了能随时对地表水的水质状况进行监测，才能及时掌握河流水质变化情况，实现精准治污，水质自动监测系统发挥了重要作用。水质自动监测站是以在线自动监测分析仪器为核心，运用现代传感器技术、自动测量分析、计算机技术、网络传输等，实现水质监测从水样采集、预处理、水样测量及数据处理存储的综合系统。可以实现水质实时连续监测和远程监控，达到及时掌握所监测水体断面水质情况、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、监督总量控制落实情况、排放达标情况等目的，还可为水环境保护、管理及水污染防治提供主要监测信息[2]。

2.地表水水质自动监测站的建设要点

2.1 合理构建工作协调机制

地表水的水质监测工作是一项全方位的、系统的工作，并且水站建设往往建在河道岸边，因此涉及的不仅仅是生态环境部门，在具体开展工作时还需要和自然资源部门、水利部门等进行协调合作，因此，在建设水质自动监测站时，必须构建合理的工作协调机制。例如《江苏省生态环境监测条例》中明确规定有关设区的市、县（市、区）人民政府应当为生态环境监测站（点）的建设和运行依法提供建设用地，并提供必要的站房、水、电、通信、通行等方面的保障。因此在建设水质自动监测站时，需要建立合理的协调机制，加强部门之间的协调，在遇到问题时及时进行协商会商，从而找到解决办法。

2.2 合理选择水站建设点位

水站建设时不仅需要考虑采水环境及采水条件，同时还需要考虑岸基、交通、供水、供电等多方面条件，是需要进行综合考虑的。例如同一河流不同河段的水质可能存在着巨大的差异，河流的凹凸岸会对监测点的建设和使用寿命产生影响，河流的凹岸受到水流侵蚀严重，地质不稳定，反观凸岸，主要由河流的堆积作用形成，地质稳定，地势较为平坦，适合建筑、设施等的修建，除此之外，为了实现全流域的水质情况监测，选址时还要考虑建站的间距。因此在选择站点建设时要考虑建站的可行性、水质代表性、监测长期性、系统安全性及运行经济性，要具备良好的交通、电力、清洁水、通讯、采水点距离、采水扬程、枯水期采水可行性和运行维护安全性等建站基础条件，并且所取站点的监测结果能代表监测水体的水质情况和变化趋势，避免设置在回水区、死水区以及容易造成淤积和水草生长处。

2.3 水站的规范化建设

水站站房的建设可结合实际需要、资金情况、现场环境、建设周期、监测仪器设备安装条件等实际情况进行选择，主要分为固定式站房、简易式站房、小型式站房、水上固定平台站、水上浮标（船）站。固定式站房建设要求最高，往往采用混凝土框架结构，使用寿命较长不低于50年，但成本也较高，若综合各方面条件允许的情况下可优先选择；简易式站房和小型式站房，成本相对较低，一般采用钢结构以及轻质钢屋面复合一体成型或直接将一套地表水水质自动监测系统集成于一台控制柜或金属箱体中，适用于占地面积有限、地理情况复杂、项目建设周期较短、有移址或调整监测断面需求的水站建设；水上固定平台站和水上浮标（船）站一般建于水面上对河、湖等水质自动监测。站房建设同时要做好防雷、抗震、防洪、防低温、防鼠害、防火、防盗、防断电及视频监控等措施。采水单元在建设时，需要注意采用双泵双管路，保证在一路出现故障时刻切换至另一路，实现连续监测，同时要注意采水管的保温防冻，采用可拆洗式，具有反冲洗和除藻功能。配水单元需要注意水质、水压和水量应满足自动监测仪器的需要。预处理单元关系到整个分析系统的可靠性，因此预处理的方式一定要合理合规，既要能消除杂物对监测仪器的影响，又不能失去水样的代表性。自动监测仪器设备的选型，需结合实际需求和所要监测的地表水水质情况来进行筛选，重点考虑仪器的准确性和稳定性。关于水站建设我国相关部门已出台了相对完善的技术规范和技术要求，水站建设时应认真落实，确保水站建设质量。

2.4 进行自动监控跟数据管理平台的构建

如果说每个监测点都是一个数据搜集点的话，那几十上百个数据搜集点就构成了一个完整的水质监测体系，通过专业的自动监测设备监测、数据采集、传输后，形成一个庞大的地表水水质数据库，在实际工作中就需要一个平台来展示和使用数据，这个平台可以说是水质监测工作最终展现监测成果的核心部分，在水质监控中发挥着至关重要的作用。因此相关工作人员必须重视数据管理平台的构建，以便于日常管理中对数据的直接使用。数据平台系统功能要涵盖水质自动监测的常用工作业务流程，能够将自动数据采集、数据有效性分析（审核）、监测控制、数据管理、数据报表、图文显示等功能整合进一个软件中，便于实时查看，随时监测设备的运行状况，在发现问题后能够及时上报处理。

2.5 系统验收

在建设地表水水质监测站时，完成上述工作后，还必须对建设成果进行系统验收，之后才能投入使用。一般水站建设完成后需要对仪器设备开展调试，并进行试运行，来观察监测系统是否能够稳定运行，试运行周期一般为30至90天，可根据实际运行情况对试运行周期进行调整，但不少于30天，试运行期间需做好各项调试监测记录。试运行结束后，需要按照相关技术要求开展水站验收，检查水站设置情况、仪器设备安装调试情况、水站与数据平台运行情况、水站与数据平台的数据传输情况、有效数据获取率等是否满足相关要求，最终形成验收结论。经验收后的水站进入正式运转监测阶段。

3.地表水水质自动监测的应用与管理

3.1 水质自动监测站的运行维护

在站点建设完成后，地表水水质监测工作才刚刚开始，为了保证各项设备的顺利运行，需要专业的人员定期对水质自动监测站进行检修和维护，及时发现问题、解决问题。水质自动监测设备技术含量较高，在给工作人员带来便利性的同时，难免存在运行故障，而一个环节出现问题就可能导致整个系统瘫痪从而导致数据失真。为了保障水质监测设备的运行稳定及监测数据质量，须重点关注自动监测站的运行维护，安排专门人员定期对各个设备进行检查，同时要求检修人员具备必要的专业知识和工作经验，能够第一时间发现问题所在，最大程度上降低设备停运的损失。目前主流做法是通过公开招标，由具有专业资质的第三方公司来开展日常运行维护及设备维修。

3.2 加强监督管理

在水站的日常运行和维护中，加强监督管理是非常必要的，监测系统是否正常运行，运维人员是否专业、运维是否按照要求开展都极大地影响水站的正常运行和数据的准确有效，因此需建立一套科学的监督管理机制，例如考核机制、定期抽查机制、报告机制等，加强对运维人员的监督管理。鉴于水质自动监测系统具有极强的专业性，因此在实际工作中也可适当的引入第四方专业技术团队配合管理部门进行管理，以更加专业的角度和技术，对运维人员或运维单位的运维情况进行监督考核，并对发现的问题及时进行交办整改。

3.3 做好质量管理工作

事实上，通过上文我们也可以看到，水质监测设备的运行是离不开人力的，所以，相关部门必须严格落实用人标准，加强对工作人员的管理，保证技术人员具有较高的职业水平，并要求技术人员及时学习最新相关技术，不断提高自身技术水平。同时要做好水站监测的质量管理工作，定期开展质量控制工作，并达到相关技术要求，否则及时进行问题排查及设备维修维护。

3.4 做好对数据的审核管理工作

基于现代科技的自动化水质监测，数据在整个工作过程中处于基础地位，也发挥着核心作用，只有建立在大量数据的基础上才能对整个流域的水质状况进行综合分析[3]。加强数据的管理工作，意味着技术人员需要严格掌握设备的运行状况，按照规定每日提供足量的数据，同时保证数据的真实可靠性。而数据的真实、可靠则需要从前端设备到后台数据审核的多方面配合与联动，数据一旦发生异常，则前端运维人员需立即进行响应，排查问题查找原因，若是监测系统问题则需进行相关维修，并对异常数据情况进行初步审核报告，管理部门查证原因后，可判定数据无效，若经排查监测系统正常运转，则数据的异常在一定程度上反映水质的异常情况，为管理部门提供技术支撑。因此有效数据的判定是数据管理工作中的核心内容，是确保数据真实的有效手段。

3.5 数据的有效应用

在确保数据有效性和准确性的前提下，数据在水环境治理中就可发挥大作用。首先通过数据变化情况来反映水质变化情况，通过对数据的分析，为精准治污提供技术支撑。其次对收集来的大量数据进行科学化的处理，借助专门的数学模型进行模拟分析，用以模拟流域的水质变化情况，并以可读性较强的图表、3D模型等方式呈现出来，为水质预警提供技术支撑，实现数据的有效应用。

4.结语

地表水水质监测对水环境污染治理、水环境质量管理、人民群众的生产生活都具有重要意义，社会各界都十分重视。因此，相关部门应该响应节约资源和保护环境的号召，做好水质监测工作，从选择站点到数据管理都需要严格落实国家的相关制度，保护水源，促进我国环保事业的进一步发展。