水质自动监测站运行管理与水质预警

水质自动监测站的运行管理与水质预警

王文宝 曹 骞

东台市环境保护局 江苏东台 224200

摘 要：水质自动监测站在环境管理中发挥着重要的作用，本文结合东台市环境监测站对水质自动监测站的运行实践，客观地分析了水站运行中存在的一些问题，认为应建立科学的管理方式，确保运行经费的投入，基层站应加强对水质自动监测数据的应用，树立应急和预警理念。

关键词：水质 自动监测 管理 预警

水质自动监测站(以下简称“水站”)是一套以在线自动分析仪器为核心，运用现代传感技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术以及相关的专用分析软件和通信网络组成的一个综合性的在线自动监测体系。它可尽早发现水质的异常变化，为防止下游水质污染迅速做出预警预报，及时追踪污染源，从而为环境管理决策服务。[1]

水质自动监测可连续监测水质，一旦发现水质变化，对流域下游发出水质污染的预警预报，防患未然，改变了以往污染事件产生后果后才被动响应的局面。2006年3月28日，泰东河溱东段发生一起废酸船沉没事件，东台市环境监测站在调查监测的同时严密注视位于饮用水取水口上游的江苏省辞郎水质自动监测站监测数据，同步向市环保局和水厂通报，3月29日下午起，水站pH值、电导率等指标升高，溶解氧、高锰酸盐指数等指标下降，污染团到达，3月30日各项监测指标趋于正常。辞郎水站在该事件的处理中发挥了重要作用，为保护饮用水安全做出了贡献。

东台市环境监测站有2座省托管的市界断面水站，为江苏省辞郎水质自动监测站和江苏省梁一水质自动监测站，2008年运行率达到95%以上。作者在本文中结合对2座水站的运行实践，谈谈对水质运行管理与水质预警的一些认识，以供参考。

1水站运行中存在的一些问题

水站在水质监测与预警中起着重要的作用，然而由于管理、技术等诸多原因，使得不少水站的运行不尽人意，降低了其监测与预警有效性。

1．1严重依赖进口，运行费用高昂

我国环境监测仪器多是中小企业生产的中低档产品，技术水平一般，产品种类少，故障率高，使用寿命短。[2]水站大多采用进口的自动监测仪器，严重受制于人，加之水质自动监测仪器在全国的总数量也不多，仪器代理商运行成本高，使得仪器设备运行与维护费用高昂。如某型COD在线监测仪的管路仅有十多根，

收费五六千元，算下来一根蠕动泵管就要五六百元，而且一般不零卖，要换就是一套，国产类似产品才几十元一根。pH、氨氮等电极使用寿命有限、易损，价格也较贵，配备用件增加运行成本。高昂的运行成本制约着水站的普及，迫切需要价廉物美、稳定可靠的国产化自动监测仪器登场。

1．2仪器稳定性与准确性尚有差距

水站要求在无人值守的情况下能长期连续稳定地运行。事实上如果缺少规范的运行管理，或是维护频次不足，或是河流水质过差，自动监测系统很少有能够长期稳定运行。从笔者单位的2台COD仪、氨氮监测仪的运行情况来看，一旦管理人员稍有松懈，或是仪器运行时间过长，仪器设备就会出问题，仪器设备对人员的维护要求很高，稳定性不好，影响了自动监测数据的权威性。

1．3基层站水质自动监测应急响应与预警理念尚未形成

在我省建立已建成近150个水站，这些站大多由基层站托管，不少基层站仅将自己定位为协助省中心管理好水站，满足于向省中心出数报数。江苏省环境监测中心每周都对各站点数据进行认真分析，向省厅和社会发布周报，而获得第一手资料的基层站缺乏专业技术人员，对数据的综合分析能力薄弱、开发力度不够。一个水站每年大约要出15000个数据，缺少对其的综合分析和开发应用。大多数站在发现水质发生变化时只是向省中心发一份快报而已，很少有站主动地去上游查找发生水质变化的原因，对于水质自动监测数据不够敏感。水质自动监测应急响应与预警的理念在基层尚未完全形成。

2 加强运行管理，充分发挥水质自动监测的预警功能 2．1科学合理的管理体系

对于水站，目前国家站和省站的运行模式大多分为以下两种：一是委托地方站管理与维护的模式，为“托管”；二是地方站管理，委托第三方运营，地方站只需要报数据即可。第一种模式，地方站有技术人员负责自动站运行，系统出现故障时尽量自己维护维修，不能解决问题时请专业公司，这种运行方式使监测系统内出现了一大批水站的专家，运行费用精打细算，费用低，但有时自动站故障修复期较长，数据质量难以保证。第二种运行模式，地方站只负责调取数据，专业公司定期维护保养，地方站很省心，数据也得到保证，但在区域内自动监测站较少、路程远时，委托运行费用高，地方站花钱多、运营方赚钱少，都不太乐意。

因此，对于水站数量少、分散时，如苏北地区，宜以地方站运行维护为主，但水站涉及计算机、工业自动化、化学分析、通讯等多学科，是一个高科技集合体，维护人员要加强学习，掌握多学科的知识，多向仪器厂方请教，尽可能地自行解决出现的问题。对于水站数量密集时，如太湖流域，地方站限于编制等实际

困难，不能招聘大量的水质自动站运行维护人员，只能依靠第三方运营，水站数量多，运营方可以派出专业人员常驻，减少成本并提高工作效率。

东台市环境监测站承担两个江苏省水站的运行维护，明确两名环境工程、计算机与电子专业的技术人员维护，技术人员认真钻研，曾自行排除了需要专业公司维修的工控机A/D模块部分端口损坏、COD仪加热线路、电导率仪信号不畅、继电器模块击穿等多起电路故障；准确识别了氨氮电磁阀损坏、PLC端口击穿、电极烧坏等现象，为厂方维修仪器提供了第一手资料；对辞郎站实施水路改进，解决了以前时常不能上水的问题。因为领导重视、人员负责，两个水站一旦出现问题可以很快得到解决，即使不能解决的也可为仪器厂商提供准确的维修信息，使仪器设备保持很好的运行状况。

2．2确保运行经费投入

水站运行费用高，但不能因此降低仪器运行费用，仪器设备应处于严格的质量控制下运行，“可以运行”与“按质量控制要求运行”是两个完全不同的概念。该换的东西就要换，不能将就着用，否则数据质量得不到保证。国家水站每年财政拨款15万元、省水站每年财政拨款10万元运行经费，应确保用于自动监测站运行，运行经费是省财政下拨到地方财政，进而用于水质自动监测专项运行的，虽然是专项经费、专款专用，但依然要严格遵守地方的政府采购程序，接受地方对经费使用的监督、审计。对于仪器设备的关键备品备件应实行一用一备，对于有保存期的大额备件，建议分区建立备品备件库或备品备件信息互通机制，按照备件的更换周期，几个站共用一套备件。地方自建的水站，需保证必要的运行经费，不能出现“建成即停运”的现象。

东台市环境监测站对位于饮用水源上游的辞郎水站，今年花费四万多元，除刚采购的五参数仪在保修期外，COD和氨氮仪建立主要备品备件库，电极、管路、反应室等做到一用一备。在仪器设备及备品备件的采购上，东台市环境监测站多年来坚持走政府采购、费用申报的原则，大额费用请局纪检组全程监督，达到了采购费用最低、采购过程透明、采购质量保证的效果。

2．3建立快速畅通的信息响应与预警机制

水站长期对水质进行监测，信息量大，在此基础上总结出不同水期、不同时段水质状况，发现其变化规律，水质发生较大变化时可以立即反映出来，水质自动监测有预警报告制度，规定在水质恶化时向上级发送水质快报。水站的数据获取方式一般有GPRS报送、电话modem采集、卫星数据传输、VPN数据传输等，数据都是传输至服务器，或是人工调数方式，工作日白天调数分析、报告。如夜间或节假日偶遇污染团，虽然监测数据已经记录下来，但监测人员采集数据发现水质异常时，污染团已经运动到下游。对于监控饮用水源的水站，起不到预

警的作用。因而自动监测数据的实时响应尤为重要。

辞郎水站位于东台市饮用水源取水口上游。为获取实时监测数据，东台市环境监测站请晟德公司开发了短信报数软件，每次监测结束后将数据发送到管理人员手中，后因该站为老系统，PLC寄存器地址另有他用不得不取消。东台站在该水站聘用了两名值守人员，实行12小时轮班制度，水站2小时1次加密监测，每2小时发送1次数据短信至东台市环保局局长、分管局长、管理人员手中，数据超标、仪器故障时立即打电话向领导汇报。去年一次氨氮超标严重，东台站相关人员立即获得信息，向省中心预警部发送快报，组织人员进行溯源监测，并向水厂通报，后经综合分析是由于农业面源污染引起，水质也趋于正常，解除了警报。

2．4传统分析手段与自动监测相结合

自动监测仪器一次只能分析一个样品，并按固定时间间隔出数，水站一般距离监测站都较远，发生水质污染事件时采样分析不方便，建议在重要水体的水站配备一定数量的常规分析仪器和试剂，如COD、氨氮等项目，可在应急时或仪器发生故障时现场分析，以常规手段弥补自动监测的不足。

2．5建立自动监测数据库与上下游信息共享机制，提高数据的综合分析能力

水质自动监测不仅要测得出、测得准，还要说得清，对水站长期运行产生的宝贵数据库应加以深层次的综合利用。一是对各参数进行分析，弄清长期的水质变化趋势、参数间相关性分析等，如电导率指标虽然不能直接表征某项污染物，但可通过数据库中的电导率变化规律预测水质变化趋势，当在实测值与预测值差距较大时进行各类指标的解析分析，排查使电导率发生变化的原因。二是水站一般都地处跨界地区，建议上下游环保部门建立下游水站自动监测数据与上游污染源数据库共享机制，下游水质变化时及时通报上游环保部门，上游环保部门应协查，防止可能的偷排污行为；上游发现污染事件和偷排污行为时，及时通报下游及时监控，建立自动监测的联动响应与预警机制。从而提高自动监测数据的综合分析能力。

参考文献

1刘晓茹 周怀东 李贵宝，《水质自动监测站建设》[J]，《中国水利》2004年，第09期。

2袁远 李亚杰，环境监测仪器产业现状及对策[N].《中国环境报》2002年12月13日。 作者简介:王文宝（1963年出生），男，东台市环境保护局副局长，兼任东台市环境监测站站长，硕士研究生，高级工程师。

联系地址:江苏省东台市金海东路1号东台市环境监测站 联系电话: 0515-85983758，（0）13770251558 邮政编码：224200

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