国家地表水水质自动监测网建设与运行管理的探索与思考

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｏｕｒｃｏｕｎｔｒｙ′ｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｓｔａｔｅｓｕｒｆａｃｅｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙａｕｔｏｍａｔｉｃｍｏｎｉｔｏ ｒｉｎｇｎｅｔｗｏｒｋ，ａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｗａｔｅｒｓｔａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｄａｔａｑｕａｌｉｔｙａｓｓｕｒａｎｃｅａｎｄｑｕａｌｉｔｙｃｏｎｔｒｏｌ． Ｏｐｉｎｉｏｎｓａｎｄｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｗｅｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｏｎｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｕｔｏｍａｔｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｄａｔａａｎｄｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙａｕｔｏｍａｔｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙ；Ａｕｔｏｍａｔｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；Ｃｈｉｎａ；Ｓｕｒｆａｃｅｗａｔｅｒ
水质影响监测以及保障公众用水安全方面都发挥 了不可替代的重要作用。 ２．１ 国 家 主 要 流 域 水 质 状 况 常 态 预 警
目前，全国有 １００个水站的监测数据通过互 联 网向全社会实时发 布；而 《全 国 主 要 流 域 重 点 断 面 水质自动 监 测 周 报 》则 通 过 互 联 网 向 全 社 会 公 开 发布国家水站的周监测结果。 ２．２ 重 大 水 污 染 事 件 跟 踪 监 测
第 ６卷 第 １期 ２０１４年 ２月
环境监控与预警 ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄＦｏｒｅｗａｒｎｉｎｇ
Ｖｏｌ．６，Ｎｏ．１ Ｆｅｂｒｕａｒｙ２０１４
国家地表水水质自动监测网建设与运行管理的探索 与思考
刘 京 ，周 密 ，陈 鑫 ，刘 廷 良 （中 国 环 境 监 测 总 站 ，北 京 １０００１２）
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些仪器设备的测定结果与常规监测分析数据存在 系 统 误 差 ，如 总 氮 、总 磷 与 叶 绿 素 等 ，使 其 监 测 数 据 的使用受到限制。 ３．３ 执 行 管 理 制 度 不 到 位
有 些 托 管 站 受 经 济 利 益 的 影 响 ，对 仪 器 的 易 耗 品更换不 及 时；有 些 运 维 人 员 没 有 严 格 执 行 日 监 视 、周 核 查 、月 比 对 的 质 控 要 求 ；执 行 管 理 制 度 要 求 不到位也严重影响了数据质量。 ３．４ 运 维 人 员 技 术 与 管 理 水 平 有 待 提 高
图 １ 污水团通过淮南石头埠水站时溶解氧和电导率的变化
图 ２、３反映了 ２００７年太湖蓝藻暴发期间沙渚 水站监视到的水 中 溶 解 氧、高 锰 酸 盐 指 数、总 氮 和
总磷的浓度变化。
图 ２ 蓝藻暴发期间水中溶解氧和第 １期
刘 京 等 ．国 家 地 表 水 水 质 自 动 监 测 网 建 设 与 运 行 管 理 的 探 索 与 思 考
１ 国 家 地 表 水 水 质 自 动 监 测 网 的 建 设 与 运 行 １．１ 建 设 情 况
自 １９９９年 ９月，环 保 部 在 中 国 主 要 流 域 重 点 断面开展 了 地 表 水 水 质 自 动 监 测 站 的 建 设，经 过 “十五”“十 一 五 ”１０年 的 努 力，陆 续 在 全 国 ３１个 省 份 各 个 流 域 的 重 点 河 段 、湖 库 以 及 出 入 境 边 界 河 流上建成了 １４９个水质自动监测站，初步形成 了覆 盖全国的地表水水质自动监测网。
２００８年北京奥运会 期 间，利 用 分 布 在 北 京、天 津、沈阳、上海的水 站 对 城 市 的 饮 用 水 源 实 施 严 密 监控，每日以 《奥 运 城 市 地 表 水 自 动 监 测 专 报 》形 式 上 报 环 保 部 ，为 保 障 奥 运 期 间 饮 水 安 全 提 供 了 技 术 保 障 。 同 样 的 应 用 还 发 生 在 上 海 世 博 会 、广 州 亚 运会和深圳大运会期间。
３ 国 家 水 站 运 行 管 理 存 在 的 问 题 国家地表水水质自动监测网在 １０年的建设和
运 行 中 取 得 了 许 多 经 验 与 教 训 ，需 要 进 一 步 完 善 和 改进。 ３．１ 保 障 设 施 建 设 投 入 不 足
由于水站位 置 所 在 地 均 距 离 城 市 较 远，电 力、 通讯等方面的基 础 条 件 较 差，电 压 不 稳、通 讯 信 号 不 好 ，严 重 影 响 着 水 站 的 稳 定 运 行 和 数 据 传 输 。 有 些地方水文水情 条 件 不 好，水 位 高 低 变 化、河 道 左 右 摆 动 以 及 洪 水 和 冰 凌 的 影 响 ，都 会 导 致 采 水 系 统 无 法 正 常 工 作 ，影 响 水 站 运 行 。 ３．２ 仪 器 设 备 配 置 不 全 面
中国环境监测总站作为国家地表水水质自动 监 测 网 的 负 责 单 位 ，自 水 站 建 设 之 日 起 就 对 水 站 的 运行和数据质量极为重视。在总结多年运行管理 经验的基础上，制定 并 颁 布 实 施 了 《国 家 地 表 水 自 动监 测 站 运 行 管 理 办 法 》（总 站 水 字 ［２００７］１８２
受 当 初 建 站 条 件 的 限 制 ，已 建 水 站 项 目 比 较 单 一 ，多 数 只 配 置 了 五 参 数 、高 锰 酸 盐 指 数 和 氨 氮 ，影 响 水 质 的 综 合 评 价 和 预 警 预 报 工 作 的 开 展 ，需 要 根 据水质功能与潜在特征污染物增加相关仪器的配 置 ，如 重 金 属 、石 油 类 、有 机 物 等 有 毒 有 害 项 目 。 有
２０１４年 ２月
图 ３ 蓝藻暴发期间水中总氮和总磷的变化
２．３ 重 大 自 然 灾 害 预 警 ２００８年四川 汶 川 特 大 地 震 发 生 后，中 国 环 境
监 测 总 站 通 过 水 站 远 程 查 看 灾 区 水 质 状 况 ，将 灾 区 ７个水站的监测频次由 原 来 的 ４ｈ一 次 调 整 为 ２ｈ 一 次 ，并 将 灾 区 水 质 变 化 的 情 况 及 时 向 国 务 院 抗 震 救 灾 总 指 挥 部 上 报 ，每 天 在 公 众 网 上 发 布 自 动 监 测 结 果 ，为 稳 定 灾 区 群 众 人 心 发 挥 了 重 要 作 用 。 ２．４ 重 大 国 际 活 动 预 警
２ 国 家 地 表 水 水 质 自 动 监 测 网 的 作 用 与 应 用 地 表 水 水 质 自 动 监 测 网 的 建 设 和 运 行 ，体 现 了
中 国 水 环 境 监 测 技 术 手 段 的 科 学 化 和 现 代 化 ，对 国 家环境保护决策部门及时作出有效的水污染防治 和管理对策等方面均具有重要意义。自动监测频 次高、数据传输速 度 快，在 突 发 性 水 污 染 事 故 预 警 预报监测、省界水 污 染 纠 纷 监 测、重 大 水 利 工 程 的
２０１４年 ２月
号）（以下简称《管理 办 法 》）。 《管 理 办 法 》中 对 运 行管理的 核 心 内 容 作 出 了 具 体 规 定，包 括 职 责 分 工 、日 常 维 护 、数 据 上 报 、质 量 管 理 、维 护 维 修 、经 费 使 用 以 及 资 产 管 理 等 。 明 确 了 总 站 、省 站 及 托 管 站 质量管理 监 督 管 理 机 制，理 顺 了 水 站 运 行 维 修 机 制，实现了专业化、社 会 化 运 营 机 制 与 风 险 保 障 机 制，为水站 的 稳 定 运 行 和 水 站 数 据 的 质 量 提 供 了 保障。
自 ２０００年国家水质自动监测系统陆续建成 并 投入运行使用后，淮 河 干 流 淮 南、蚌 埠 及 盱 眙 站 成 功地全程监视了每年淮河干流大型污染团的迁移 过程，为沿淮自来 水 厂 及 时 调 整 处 理 工 艺，保 证 饮 水安全提供了依 据。 图 １（ａ）（ｂ）记 录 了 污 水 团 通 过水站断面时带来的溶解氧急剧下降和电导率急 剧上升的水质变化过程。
收 稿 日 期 ：２０１３－０７－３０；修 订 日 期 ：２０１３－０８－１６ 作者 简 介：刘 京 （１９６２—），女，研 究 员，本 科，从 事 环 境 监 测 工作。
第 ６卷 第 １期
刘 京 等 ．国 家 地 表 水 水 质 自 动 监 测 网 建 设 与 运 行 管 理 的 探 索 与 思 考
目前，国 家 水 质 自 动 监 测 站 （以 下 简 称 “水 站”）的 监 测 项 目 包 括 水 温、ｐＨ 值、溶 解 氧、电 导 率 、浊 度 、高 锰 酸 盐 指 数 、总 有 机 碳 和 氨 氮 。 部 分 湖 泊 水 站 的 监 测 项 目 还 包 括 总 氮、总 磷 和 叶 绿 素 。 ［１，２］ 有些站正在开 展 生 物 毒 性、挥 发 性 有 机 污 染 物 （ＶＯＣｓ）的 试 点 监 测 。 今 后 可 能 还 要 拓 展 重 金 属监测项目。
现有的管理模式存在许多弱点和缺陷。 （１）缺乏奖 励 与 惩 处 的 机 制 与 措 施。 有 些 水 站 受 气 候 、水 情 条 件 的 影 响 ，长 期 停 止 运 行 ；有 些 水 站 系 统 出 现 问 题 后 ，托 管 站 不 能 积 极 主 动 地 解 决 问 题 ，存 在 拖 、等 、要 的 现 象 ；无 论 系 统 运 行 率 高 低 ，各 水 站 的 运 行 费 用 是 固 定 统 一 的 ，没 有 采 取 奖 优 惩 劣 的措施和手段来调动大家的工作积极性 。 ［４］ （２）运行费 用 额 度 变 更 困 难。 现 行 每 个 水 站 的运行经费自 ２００２年 起 至 今 １０年 没 有 调 整。 除 仪器 零 配 件、试 剂、燃 油、水 电 等 价 格 上 涨 因 素 外， 自 ２００９年国家水质自动监测数据的实时发布实 施 后，现行的运营公司对水站进行每年 ２次的定期 维 护，无法保证系统 的 运 行 完 好 率，需 要 进 一 步 加 大 运行费用的投入。工作经费的不足严重影响了各 方工作的主动性与积极性。
水站的监测频次可以根据情况连续监测或每 几 小 时 监 测 一 次 ，管 理 人 员 可 以 通 过 控 制 软 件 自 行 设定。目前，水站采用每 ４ｈ采样分析一次的频次。
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每天每个监测项目可以得到 ６个监测结果 。 ［３］ 自动监测数据由控制系统中的各台分析测试
仪器采集存储 之 后，通 过 ＶＰＮ方 式 传 送 到 负 责 各 水站日常运行的环境监测站（又称 “托 管站 ”）和中 国 环 境 监 测 总 站 ，通 过 互 联 网 实 现 实 时 发 布 。 托 管 站也可以通过 ＶＰＮ和电话拨号两 种通 讯方 式实 现 对所托管子站的 实 时 监 视、远 程 控 制 及 数 据 采 集。 各省环境监测中心站及其他经授权的部门也可随 时从总站的数据库中调阅各水站的历史监测数据。 １．２ 运 行 管 理
水站地处偏 远、工 作 条 件 艰 苦，有 些 水 站 人 员 编制少，使用聘用 人 员，水 站 运 行 维 护 人 员 不 能 相 对固定，导致对水 站 的 维 护 不 到 位，造 成 系 统 达 不 到长期稳定运行的要求。有些水站由于领导重视 程度不够，不 鼓 励 支 持 运 维 人 员 参 加 相 关 技 术 培 训，致使水 站 的 仪 器 设 备 不 能 得 到 适 当 的 维 护 保 养 ，无 法 保 障 系 统 的 长 期 稳 定 运 行 。 ３．５ 管 理 机 制 还 需 进 一 步 完 善
ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅＱｕａｌｉｔｙＡｕｔｏｍａｔｉｃＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＮｅｔｗｏｒｋ ｏｆＳｔａｔｅＳｕｒｆａｃｅＷａｔｅｒ
ＬＩＵ Ｊｉｎｇ，ＺＨＯＵ Ｍｉ，ＣＨＥＮ Ｘｉｎ，ＬＩＵ Ｔｉｎｇｌｉａｎｇ （ＣｈｉｎａＮａｔｉｏｎａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＣｅｎｔｅｒ，Ｂｅｉｊｉｎｇ，１０００１２，Ｃｈｉｎａ）
摘 要：总结了中国地表水水质自动监测网的建设运行与应 用 现 状，分 析 了 水 站 目 前 在 运 行 管 理、数 据 质 量 保 证 和 质 量 控 制 中 存 在 的 问 题 ，并 就 今 后 利 用 水 质 自 动 监 测 数 据 进 行 综 合 分 析 以 及 保 障 水 质 自 动 监 测 的 可 持 续 发 展 提 出 了 意 见 和 建 议 。 关 键 词 ：水 质 ；自 动 监 测 ；中 国 ；地 表 水 中 图 分 类 号 ：Ｘ８３２ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１６７４－６７３２（２０１４）０１－００１０－０４