水质监测在水污染水环境的应用和解决方案

摘要:
从水质监测在我国水利系统的现状和问题着眼,结合国家在水环境方面的远景规划和目标,提出了实现水环境水质监测的三条途径:实验室监测、应急移动监测和自动站监测的综合解决方案以及与此相关的先进监测技术,从系统层面到基础应用层面,论述了全方位解决我国水利领域目前所面临的水质监测问题。

关键词:水环境水质监测自动监测移动监测信息管理


一、21世纪中国水质监测的崭新内容

中国水利系统水质监测工作经历了几十年的发展,首先在水文部门内增设了水质监测机构,进而建立健全了各流域水质监测中心,现已建成了覆盖全国的水质监测网络体系,实现了对水质的有效监测,在水质监测项目上,也由从天然水化学监测发展延伸而来,具有了综合河流天然水化学特征与河流水污染特征的监测。

在水利系统的水质监测是与水文站相结合的,充分利用了采样上具备的便利的条件,可以实现代表性强的高频次监测,具有流域管理和水量,水质同时监测的优势,结合水功能区管理要求,掌握国家确定的重要江河、湖泊、跨省(自治区、直辖市)的江河、湖泊水体,省界水体、重要供水水源地、主要入河排污口的水质情况,有可能完成掌握突发性水污染事故以及洪水淹没、河流断流后的复流、污水闸坝调度与水库调度等重要过程的水质突变情况。

水利的水质监测过去侧重于地表水水质监测,而水功能区划,要求综合考量水功能区域内地表水/地下水/大气降水/水生态等水质的多个层面,水利系统要补充/调整/完善和建立新的水质检测网络。

《水法》的颁布实施,赋予了水利系统水行政管理主体的地位和权力,对水质监测工作也提出了明确的、更高的要求,水质监测不仅要掌握面上水资源质量状况,还要对用水和排污进行有效监控。水利部门的水质监测主要侧重于为水资源的开发、利用、管理与保护服务,与水资源管理、水工程调度相结合,监控入河排污状况及省际辖区水质状况,使水质监测具有服务于水行政执法的鲜明特征。

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可以肯定地说,在21世纪中,中国水利的水质监测工作有着崭新的内容。

二、水质监测的重要意义

中国的水质监测工作不仅有新的内容还有非常重要的意义。

目前我国水资源紧缺,水污染严重,水质监测是水资源管理与保护的重要基础,水质监测提供的水质信息显得尤为重要。
从一般意义来讲,水质监测工作的整体水平提高,水质监测的能力建设进行全面实施后,水质监测系统的机动、快速反应能力和自动测报能力将大大提高,能实现水功能区内重点地区、重点水域和供水水源地的水质监测,提高水质监测信息数据传输和分析效率。在满足各级水行政主管部门及社会公众对水质信息需要的同时,提高对突发、恶性水质污染事故的预警预报及快速反应能力。

从中国特色意义:中国水资源分布的极度不平衡,水质型缺水问题严重,跨流域调水工程多,三峡工程建设、西部大开发、西藏“一江两河”开发,国际河流的开发利用与保护都对水质监测提出了更高的要求,也使水质监测具有了更加特使的意义,如水权交易,国家间的水事磋商等都离不开水质监测数据。

从更深层意义讲:加强水资源管理与保护工作需要水质监测有超前发展,通过水质监测的基础数据,分析水的承载力,按照水功能区的不同,确认水环境容量,建立水环境的评估与决策模型,分析和掌握污染物水体中稀释扩散和自净化过程与平衡关系,制定减量或禁止排放的规划与实施方案,指导水利工程,治理工程,使水环境与社会经济协调发展,水资源管理与保护工作为经济发展服务,水利成为社会经济持续发展的资源保障。

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三、水质监测的现状与问题

当前,我国主要江河、湖泊水体的水质总体上呈恶化趋势,水质监测任务十分繁重。为了适应水资源管理与保护工作发展的需求,亟须提高水质监测技术的现代化和标准化以及管理制度化的水平。虽然水利系统的水质监测体系和能力已经有了一定的基础,但面对新时期水利发展的形势与要求,还存在着一些急待解决的问题。

1.水利系统的水质监测站点多以掌握地表水水资源质量功能为主,缺乏对地下水的监测,大气降水水质监测,供水水源地水质监测,排污水质监控,水生态环境监测等全面反映水功能区内的全面水质状况,来评价水功能区的水质是否达到水域使用功能对水质的要求。

2.水质监测站的总数少于水功能区的数量,不能反映全部水功能区的水质状况,而且还存在地域分布不均衡,水质监测站布局不合理的状况,不适应经济发展和水资源保护工作的需要,都急需进行补充、调整、完善或建立。

3.各级水质监测中心的采样能力不足,监测频率低,水质监测实验室的监测仪器设备老化,大型分析仪器配备不平衡,于水质监测管理的要求不适应。

4.机动监测能力不足,移动水质分析监测实验室配备数量太少,现场监测能力低,无法及时掌握突发性水污染事故以及洪水淹没、河流断流后的复流、污水闸坝调度与水库调度等重要水利过程的水质突变情况。

5.自动水质监测站数量太少,缺乏自动测报能力,无法获得对重点水功能区主要水质监测的实时数据,更没有对突发性污染事故的预测/预报能力。

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6.水质监测信息处理及时性,针对性差,监测数据的处理仍然以手工为主,各级中心建立的监测数据库结构不统一,标准化程度低,信息处理的软硬件落后,不能实现按流域,按功能区的水量/水质综合分析评价体系,不能满足新时期水资源管理与保护,水行政管理的要求。
7.无人机搭载多参数水质检测仪是云传物联单独为无人机搭载而开发的多功能水质监测设备, 测量参数可以很具客户需求不同,任意搭配在一起,是目前市面上体积最小,重量最轻的多参数水质检测仪器,其检测参数包括:PH,温度,溶解氧,电导率,浊度和悬浮固体,COD,BOD,盐度等;
8.无人机搭载多参数水质检测仪采用国外进口电极模块组成,标准实验室严格的标定环境下标定,外观设计具有多功能化,可以随意更换不同的传感器探头,检测仪具有数字化功能,不同模块、传感器之间采用数字信号进行通讯,最终输出标准的Moudbus485信号,国际标准通讯协议

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