水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)在水利水環(huán)境應(yīng)用

摘要：

從水質(zhì)監(jiān)測(cè)在我國(guó)水利系統(tǒng)的現(xiàn)狀和問題著眼，結(jié)合國(guó)家在水環(huán)境方面的遠(yuǎn)景規(guī)劃和目標(biāo)，提出了實(shí)現(xiàn)水環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)的三條途徑：實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)、應(yīng)急移動(dòng)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)站監(jiān)測(cè)的綜合解決方案以及與此相關(guān)的*監(jiān)測(cè)技術(shù)，從系統(tǒng)層面到基礎(chǔ)應(yīng)用層面，論述了解決我國(guó)水利領(lǐng)域目前所面臨的水質(zhì)監(jiān)測(cè)問題。

關(guān)鍵詞：水環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)移動(dòng)監(jiān)測(cè)信息管理

一、21世紀(jì)中國(guó)水質(zhì)監(jiān)測(cè)的嶄新內(nèi)容

中國(guó)水利系統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展，首先在水文部門內(nèi)增設(shè)了水質(zhì)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)，進(jìn)而建立健全了各流域水質(zhì)監(jiān)測(cè)中心，現(xiàn)已建成了覆蓋全國(guó)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水質(zhì)的有效監(jiān)測(cè)，在水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目上，也由從天然水化學(xué)監(jiān)測(cè)發(fā)展延伸而來，具有了綜合河流天然水化學(xué)特征與河流水污染特征的監(jiān)測(cè)。

在水利系統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)是與水文站相結(jié)合的，充分利用了采樣上具備的便利的條件，可以實(shí)現(xiàn)代表性強(qiáng)的高頻次監(jiān)測(cè)，具有流域管理和水量，水質(zhì)同時(shí)監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合水功能區(qū)管理要求，掌握國(guó)家確定的重要江河、湖泊、跨省（自治區(qū)、直轄市）的江河、湖泊水體，省界水體、重要供水水源地、主要入河排污口的水質(zhì)情況，有可能完成掌握突發(fā)性水污染事故以及洪水淹沒、河流斷流后的復(fù)流、污水閘壩調(diào)度與水庫(kù)調(diào)度等重要過程的水質(zhì)突變情況。

水利的水質(zhì)監(jiān)測(cè)過去側(cè)重于地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)，而水功能區(qū)劃，要求綜合考量水功能區(qū)域內(nèi)地表水/地下水/大氣降水/水生態(tài)等水質(zhì)的多個(gè)層面，水利系統(tǒng)要補(bǔ)充/調(diào)整/完善和建立新的水質(zhì)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)。

《水法》的頒布實(shí)施，賦予了水利系統(tǒng)水行政管理主體的地位和權(quán)力，對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作也提出了明確的、更高的要求,水質(zhì)監(jiān)測(cè)不僅要掌握面上水資源質(zhì)量狀況，還要對(duì)用水和排污進(jìn)行有效監(jiān)控。水利部門的水質(zhì)監(jiān)測(cè)主要側(cè)重于為水資源的開發(fā)、利用、管理與保護(hù)服務(wù)，與水資源管理、水工程調(diào)度相結(jié)合，監(jiān)控入河排污狀況及省際轄區(qū)水質(zhì)狀況，使水質(zhì)監(jiān)測(cè)具有服務(wù)于水行政執(zhí)法的鮮明特征。

可以肯定地說，在21世紀(jì)中，中國(guó)水利的水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作有著嶄新的內(nèi)容。

二、水質(zhì)監(jiān)測(cè)的重要意義

中國(guó)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作不僅有新的內(nèi)容還有非常重要的意義。

目前我國(guó)水資源緊缺，水污染嚴(yán)重，水質(zhì)監(jiān)測(cè)是水資源管理與保護(hù)的重要基礎(chǔ)，水質(zhì)監(jiān)測(cè)提供的水質(zhì)信息顯得尤為重要。

從一般意義來講，水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作的整體水平提高，水質(zhì)監(jiān)測(cè)的能力建設(shè)進(jìn)行全面實(shí)施后，水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)、快速反應(yīng)能力和自動(dòng)測(cè)報(bào)能力將大大提高，能實(shí)現(xiàn)水功能區(qū)內(nèi)重點(diǎn)地區(qū)、重點(diǎn)水域和供水水源地的水質(zhì)監(jiān)測(cè)，提高水質(zhì)監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)傳輸和分析效率。在滿足各級(jí)水行政主管部門及社會(huì)公眾對(duì)水質(zhì)信息需要的同時(shí)，提高對(duì)突發(fā)、惡性水質(zhì)污染事故的預(yù)警預(yù)報(bào)及快速反應(yīng)能力。

從中國(guó)特色意義：中國(guó)水資源分布的極度不平衡，水質(zhì)型缺水問題嚴(yán)重，跨流域調(diào)水工程多，三峽工程建設(shè)、西部大開發(fā)、西藏“一江兩河”開發(fā)，國(guó)際河流的開發(fā)利用與保護(hù)都對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)提出了更高的要求，也使水質(zhì)監(jiān)測(cè)具有了更加特使的意義，如水權(quán)交易，國(guó)家間的水事磋商等都離不開水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

從更深層意義講：加強(qiáng)水資源管理與保護(hù)工作需要水質(zhì)監(jiān)測(cè)有超前發(fā)展，通過水質(zhì)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，分析水的承載力，按照水功能區(qū)的不同，確認(rèn)水環(huán)境容量，建立水環(huán)境的評(píng)估與決策模型，分析和掌握污染物水體中稀釋擴(kuò)散和自凈化過程與平衡關(guān)系，制定減量或禁止排放的規(guī)劃與實(shí)施方案，指導(dǎo)水利工程，治理工程，使水環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展，水資源管理與保護(hù)工作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)，水利成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的資源保障。

三、水質(zhì)監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀與問題

當(dāng)前，我國(guó)主要江河、湖泊水體的水質(zhì)總體上呈惡化趨勢(shì)，水質(zhì)監(jiān)測(cè)任務(wù)十分繁重。為了適應(yīng)水資源管理與保護(hù)工作發(fā)展的需求，亟須提高水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)的現(xiàn)代化和標(biāo)準(zhǔn)化以及管理制度化的水平。雖然水利系統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)體系和能力已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)，但面對(duì)新時(shí)期水利發(fā)展的形勢(shì)與要求，還存在著一些急待解決的問題。

1．水利系統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)多以掌握地表水水資源質(zhì)量功能為主，缺乏對(duì)地下水的監(jiān)測(cè)，大氣降水水質(zhì)監(jiān)測(cè)，供水水源地水質(zhì)監(jiān)測(cè)，排污水質(zhì)監(jiān)控，水生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)等全面反映水功能區(qū)內(nèi)的全面水質(zhì)狀況，來評(píng)價(jià)水功能區(qū)的水質(zhì)是否達(dá)到水域使用功能對(duì)水質(zhì)的要求。

2．水質(zhì)監(jiān)測(cè)站的總數(shù)少于水功能區(qū)的數(shù)量，不能反映全部水功能區(qū)的水質(zhì)狀況，而且還存在地域分布不均衡，水質(zhì)監(jiān)測(cè)站布局不合理的狀況，不適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和水資源保護(hù)工作的需要，都急需進(jìn)行補(bǔ)充、調(diào)整、完善或建立。

3．各級(jí)水質(zhì)監(jiān)測(cè)中心的采樣能力不足，監(jiān)測(cè)頻率低，水質(zhì)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室的監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備老化，大型分析儀器配備不平衡，于水質(zhì)監(jiān)測(cè)管理的要求不適應(yīng)。

4．機(jī)動(dòng)監(jiān)測(cè)能力不足，移動(dòng)水質(zhì)分析監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室配備數(shù)量太少，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)能力低，無法及時(shí)掌握突發(fā)性水污染事故以及洪水淹沒、河流斷流后的復(fù)流、污水閘壩調(diào)度與水庫(kù)調(diào)度等重要水利過程的水質(zhì)突變情況。

5．自動(dòng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)站數(shù)量太少，缺乏自動(dòng)測(cè)報(bào)能力，無法獲得對(duì)重點(diǎn)水功能區(qū)主要水質(zhì)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，更沒有對(duì)突發(fā)性污染事故的預(yù)測(cè)/預(yù)報(bào)能力。

6．水質(zhì)監(jiān)測(cè)信息處理及時(shí)性，針對(duì)性差，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理仍然以手工為主，各級(jí)中心建立的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)不統(tǒng)一，標(biāo)準(zhǔn)化程度低，信息處理的軟硬件落后，不能實(shí)現(xiàn)按流域，按功能區(qū)的水量/水質(zhì)綜合分析評(píng)價(jià)體系，不能滿足新時(shí)期水資源管理與保護(hù)，水行政管理的要求。

7．無人機(jī)搭載多參數(shù)水質(zhì)檢測(cè)儀是云傳物聯(lián)單獨(dú)為無人機(jī)搭載而開發(fā)的一款多功能水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備， 測(cè)量參數(shù)可以很具客戶需求不同，任意搭配在一起，是目前市面上體積最小，重量最輕的一款多參數(shù)水質(zhì)檢測(cè)儀器，其檢測(cè)參數(shù)包括：PH，溫度，溶解氧，電導(dǎo)率，濁度和懸浮固體，COD，BOD，鹽度等；

8．無人機(jī)搭載多參數(shù)水質(zhì)檢測(cè)儀采用國(guó)外進(jìn)口電極模塊組成，標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室嚴(yán)格的標(biāo)定環(huán)境下標(biāo)定，外觀設(shè)計(jì)具有多功能化，可以隨意更換不同的傳感器探頭，檢測(cè)儀具有數(shù)字化功能，不同模塊、傳感器之間采用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通訊，最終輸出標(biāo)準(zhǔn)的Moudbus485信號(hào)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議

多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)在水利水環(huán)境應(yīng)用