地表水及污染源水质自动在线监测

赵 东

（南雄市环境监测站，广东南雄 512400）

地表水及污染源水质自动在线监测

赵 东

（南雄市环境监测站，广东南雄 512400）

我国经济的高速发展伴随着的是一定程度的污染问题。大量工业污水和居民生活污水的不达标排放都导致河流和地下水的严重污染，一些不法企业的偷、滥排使水体污染加剧。最近我国开展了大规模的水环境治理工作，并取得了阶段性成果，部分河流及湖泊水质有所改善。水质在线检测工作越来越受到各级环保部门的重视，各地都建立大量的水质在线自动监测系统，监测参数包括五参数，高锰酸盐指数，氨氮及总有机碳等各项指标。

地表水；污染源水质；在线监测

据2009年环境状况公报统计，长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河和辽河七大水系总体为轻度污染。203条河流408个地表水国控监测断面中，Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为57.30%、24.30%和18.40%。主要污染指标为高锰酸盐指数、五日生化需氧量和氨氮。其中，珠江、长江水质良好，松花江、淮河为轻度污染，黄河、辽河为中度污染，海河为重度污染。

中国社会科学院环境与发展研究中心指出，中国发布的各种水环境质量检测报告，由于受布点数量和布点区域的限制，“并不能充分、真实地反映国内水污染现状”。目前国家环保总局设置的水质监测断面，基本上分布在水量相对充沛、监管相对严格的大江大河或主要水系的干流，对于支流的监测几乎属于空白领域。在小城镇以及广大农村地区，实际的污水排放量以及支流、内河的受污染程度，很可能要比目前公布的数字更为严重。目前的水质监测现状揭示了中国水污染的严重程度和水质监测的建设落后程度。因此，治理水污染，必须先做好水质监测。

1 水质自动在线监测系统

就水源污染以及水质自动监测方面的问题，很多国家都开始进行这方面的研究，并且水质自动监测技术在许多国家地表水监测中得到了广泛的应用，我国的水质自动监测站的建设也取得了较大的进展。根据《2008年全国环境统计公报》，全国地表水质监测断面数9 635个，近岸海域监测点位1 203个，开展饮用水源地水质监测的城市数1 021个。根据2007-2009年《中国环境状况公报》统计显示，全国主要河流、湖泊、重点水利工程地表水国控监控断面，2007年为569个，2008年为571个，2009年为633个。水利部门近年来也开始重视水质监测工作，逐步建立起覆盖全国的水质监测网络体系。水利系统的水质监测工作主要与水文站相结合，对定点流域的水量、水文、水质情况同时进行监控。

特别是这个水质自动监测系统，本身以在线自动分析仪器作为其中最为核心的核心，并且在技术使用上面采用的是现代传感技术、自动测量技术以及计算机应用技术和一些与水质监测相关的专业软件分析技术与网络通讯技术，将这些技术进行综合组合起来，从而使得该系统对地表水质以及污染源水质拥有自动监测的功能。

2 水质自动在线监测系统配置与运行

水质自动监测站的监测项目包括水温、pH、溶解氧（DO）、电导率、浊度、高锰酸盐指数、总有机碳（TOC）、氨氮，湖泊水质自动监测站的监测项目还包括总氮和总磷。以后将选择部分点位进行挥发性有机物（VOCs）、生物毒性及叶绿素a试点工作。

水质自动监测站的监测频次一般采用每4h采样分析一次。每天各监测项目可以得到6个监测结果，可根据管理需要提高监测频次。监测数据通过公外网VPN方式传送到各水质自动站的托管站、省级监测中心站及中国环境监测总站。为充分发挥已建成的100个国家地表水质自动监测站的实时监视和预警功能，经研究定于2009年7月1日在互联网上发布国家水站的实时监测数据。

每个水站的监测频次为每4h一次，按0：00、4：00、8：00、12：00、16：00 20：00、24：00整点启动监测，发布数据为最近一次监测值。每个水站发布的监测项目为pH、溶解氧（DO）、总有机碳（TOC）或高锰酸盐指数（CODMn）及氨氮（NH3-N）共5项。执行《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）中相应标准，对每个监测项目的结果给出相应的水质类别。总有机碳（TOC）目前没有评价标准。为使水质状况表达容易理解，按水质类别将水质状况分为优（I、II类水质）、良（Ⅲ类水质）、轻度污染（IV类水质）、中度污染（V类水质）及重度污染（劣V类水质）。

水质自动监测站为在线连续监测设备，在仪器故障检查维修、日常维护校准时将出现数据缺失现象。水质自动监测站在日常运行中也会经常受到停电、洪水、断流、雷击破坏、通讯中断等意外影响，造成水站暂停运行。目前部分水站的仪器设备已运行8～9年，已超过使用寿命，造成故障率较高或停止运行，目前已列更新计划，年底前实施完毕。

评价指标在GB3838-2002标准中的标准限值 单位：mg/L

3 水质自动监测指标含义

pH：表征水体酸碱性的指标，pH值为7时表示为中性，小于7为酸性，大于7为碱性。天然地表水的pH值一般为6～9之间，水体中藻类生长时由于光合作用吸收二氧化碳，会造成表层pH值升高。

溶解氧（DO）：代表溶解于水中的分子态氧。水中溶解氧指标是反映水体质量的重要指标之一，含有有机物污染的地表水，在细菌的作用下有机污染物质分解时，会消耗水中的溶解氧，使水体发黑发臭，会造成鱼类、虾类等水生生物死亡。在流动性好（与空气交换好）的自然水体中，溶解氧饱和浓度与温度、气压有关，零度时水中饱和氧气含量可14.6mg/L，25℃为8.25mg/L。水体中藻类生长时由于光合作用产生氧气，会造成表层溶解氧异常升高而超过饱和值。

高锰酸盐指数（CODMn）：以高锰酸钾为氧化剂，处理地表水样时所消耗的量，以氧的mg/L来表示。在此条件下，水中的还原性无机物（亚铁盐、硫化物等）和有机污染物均可消耗高锰酸钾，常被作为地表水受有机污染物污染程度的综合指标。也称为化学需氧量的高锰酸钾法，以别于常作为废水排放监测的重铬酸钾法的化学需氧量（COD）。

总有机碳（TOC）：代表水体中有机物质含量的另一项综合指标。采用燃烧水样中的有机物，通过测定生成的二氧化碳（CO2）含量，以C元素的量来表示总有机碳的含量。对于化学成分相同的水样，总有机碳与高锰酸盐指数存在一定的相关性。

氨氮（NH3-N）：氨氮以溶解状态的分子氨（又称游离氨，NH3）和以铵盐（NH4+）形式存在于水体中，两者的比例取决于水的pH值和水温，以含N元素的量来表示氨氮的含量。水中氨氮的来源主要为生活污水和某些工业废水（如焦化和合成氨工业）以及地表径流（主要指使农田使用的肥料通过地表径流进入河流、湖库等）。

[1] 项光宏，闻路红，王静.水质在线监测技术研究及应用[C].中国自动化大会暨两化融合高峰会议，2009.

[2] 李雪莹.哈尔滨市地表水环境污染在线监测系统的构建研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2014.

[3] 马颢珺，孙海林，左航.水质自动采样器在污染源在线监测中的应用[J].环境研究与监测.2010，（3）：22-24.

[4] 张金海.浅析污染源在线水质监测系统的应用[J].科技致富向导，2015，（2）：169.

Surface Water Pollution and Water Quality Automatic Online Monitoring

Zhao Dong

China’s rapid economic development is accompanied by a certain degree of pollution problems.A large number of industrial wastewater and domestic sewage discharge standards do not have led to serious pollution of rivers and groundwater，some unscrupulous companies to steal，abuse of drain water pollution intensified.Our recently launched a large-scale water environment governance，and achieved initial results，some rivers and lakes water quality has improved.Line water quality testing work more and more attention to environmental protection departments at all levels，are built around a large number of water quality on-line automatic monitoring system，the monitoring parameters include indicators of fi ve parameters，permanganate index，ammonia nitrogen and total organic carbon.

surface water；water pollution；on-line monitoring

X832

A

1003-6490（2016）01-0142-02

2015-12-22

赵东（1971—），男，广东南雄人，助理工程师，研究方向为水质自动监测。