城市水环境监测预警系统的建立研究

城市水环境监测预警系统的建立研究

摘要：随着我国城市化及工业化的发展,对水资源的需求逐渐增加,水环境污染也

随之加重,我国的水环境面临着严峻的考验,水环境质量监测是水环境管理的基础,

而建立反应水环境状况的水环境监测预警体系可大大提高水环境管理能力,国内外

针对水环境质量监测预警体系的相关研究也越来越多.。我国对于地表水水质的检

测以及对污染源的监测,采取的是两套相互独立的监测系统,对地表水以及污染源

排放进行分别检测,这两套系统的关系是互不相关,各自为政,所以对于城市环境的

监测,我们需要建立起一个监测网络,从城市范围内,将两套监测系统进行有效结合,

能够全方位自动化的对城市水环境实现监测活动。本文对该监测以及预警系统确

立的方式进行了详细的介绍,并介绍了其工作流程,另外出现的问题也做了大致分析。本文是个人对城市水环境监测预警系统的一些观点，希望对这个行业有所贡献。

关键词：水环境监测；水质监测；预警系统

引言

目前存在的地表水水质监测和污染源监控是两套相互独立的监测体系，分别

覆盖了地表水体以及污染源排放，但是两套监测系统各自为政，因此需要建立城

市水环境监测网，在城市范畴内将上述两套监测体系有效结合起来，实现城市水

环境的全方面自动监测。提出了城市水环境自动监测与预警系统建立的方法、工

作流程以及存在的问题，以期为今后建立相关的系统提供理论依据。

1水环境质量监测预警体系研究范畴

中国的水环境形势正面临着严峻的考验。经济总量的迅速膨胀和经济的粗放

型增长是导致环境污染问题的重要原因。目前,中国水环境污染已经非常严重,78%

的淡水和50%的地下水被污染。从总体上看,中国水环境已经受到严重的威胁,如

何建立一套反映水环境情况的预警系统.地表水质监测和污染源监测系统,在线监

测涵盖了进出口的污水处理厂,污水处理厂的日常监督管理,重点企业也部署在线

自动监测系统,监测的实现污水流量、浓度等主要污染物COD、氨氮、防止偷排现象,但缺乏城市水环境质量监测体系,急需水功能区划和水环境特征,结合环境监测

和预警系统。水环境监测系统是核心指标体系、预警方法和警告阈值,许多因素影

响水环境,和每个影响因素之间存在复杂的关系,所以建立水环境监测和早期预警

指标体系是整个系统的关键。水的气候条件和区域经济条件,直接影响水环境的特

征参数的选择。建立预警指标体系,基于模型的早期预警研究方法,这也是目前的

研究热点。

2国内城市水质监测预警系统的研究进展

水环境质量监测预警系统的研究报道很多，根据研究对象所处的时空、预警

方式、目的，水环境预警可分为很多类型。根据警情发生的紧急情况分为渐变式

和突发式。渐变式预警是指水环境危险状况经过了长时间的累积、潜伏、演化体

现出来的，该种形式的预警侧重对环境因子时空变化趋势分析、预测，同时考虑

不确定因素；突发性预警是指警情发生的很突然、没有征兆的出现，关键在于时效，要求系统在最短时间内提供预警、预报、应急方案。水质监测预警系统是指

通过对水环境状况、敏感源历史、现状分析、评价，利用定性定量的评估模型和

方法确定其变化趋势，以形成对突发性和常规敏感状况的预警预报，进而达到减

少风险的目的[1]。水质监测预警系统逻辑结构一般为确定警情和警源、分析警源、确定预警级别、采取预警院等几个步骤。目前对水环境质量的研究方法主要分为

水环境质量评价法和水环境质量预警（对水环境质量未来可能发生期望的预警）

法两种。水环境质量评价法包括指数评价法、模糊评价法、灰色评价法、人工神

经网络（ANNs）评价法、物元分析法、地理信息系统（GIS）的应用等。水环境

质量预警根据资料情况，通常包括定性和定量方法。定性方法通常用于资料缺乏、因素复杂、主次因果关系不明确、主要影响因子无法实现定量分析的情况，随着GIS技术的普及和应用，逐渐被引入定性分析中。定量分析一般是结合模型来进行，由于模型的建立是基于数学、统计学、逻辑学等学科为基础，相对科学、系统，比较常用的有SD预警模型、EFDC、WASP等，预警模型的提出和研究的深入，大大推进了预警系统的研究进展。随着环境信息收集方式、信息传导方法、预警

模型、地理信息技术的迅速发展，预警应急系统广泛应用于、气象、地震、农业、林业、城市交通等很多方面。随着经济的发展，水环境安全问题也日益凸显，各

地开始积极探索建立重要流域的水质监测预警系统，长江流域、辽河流域、鄱阳湖、滇池等地都研究构建了预警体系。水质监测预警系统大致可分为湖库型的预

警体系和流域、河网、河流的预警体系。基于水环境安全研究，太湖的水环境监

控预警系统、三峡库区水环境安全预警平台[7]和多中心多指标的区域水环境污染

预警系统等已经建立。我国辽河、桂江、汉江等流域已建成水质预警系统，河网

区的水环境预警方法体系、流域生态系统预警管理整体框架、流域水环境预警与

管理系统[11]等预警方面的研究正逐步完善预警系统的数字化信息。

3国外关于城市水环境质量监测预警体系的研究

国外水环境研究的早期预警系统如何构造相对成熟。德国多瑙河,奥地利、美

国密西西比河、莱茵河泰恩河,法国的塞纳河的水环境预警研究，应对突发性污染

事故。几个欧洲国家如德国、匈牙利、联合研究“多瑙河事故应急预警系统”，包

括预警中心PIAC沿海国家,PIAC之间的信息传输系统,还包括全球学术研究机构的

支持,完成后的系统,在多瑙河流域水质变化趋势,发挥了巨大的作用来保护周围的

水的安全。

4 如何使预警机制发挥更大的作用

使用预警工作机制的同时采取更多的措施。一是提高威慑的预警机制。环境

预警机制不同于其他早期预警机制,这是一个警告,也是一个警告,无处不在的环境

质量评价给“一票否决”,从预警机制的重压下应该认为这是一个警告,它背后的意义被忽略的警告,而不是及时制定控制措施将受到惩罚,严重影响他们的工作。第二

个是环境保护部门困难本身。环境资源与环境承载能力要求监测和早期预警机制,

实现环保目标责任制和评估系统,实现了环境影响评价未完成的环境质量目标地区

有限的批准等环境法律的支持,环保部门会变得更强。三是完善后续措施,尽快让

党政领导干部实施办法生态环境损害责任,负责监督部门依法追究有关部门和人员

负责提供基础。

5结束语

水环境质量监测预警体系的建立，是一个持续性工程，在不断吸取各方经验

的同时大力推崇各领域协同合作。例如，将计算机技术、遥感技术更广泛的应用

到预警体系中，建立共享自然、社会、经济发展的数据库，结合GIS实现数据库

的管理和应用，不断完善现有预警评估模型，结合我国国情，实现不同方向和不

同层面上的宏观整合，构建实用、完整的水环境监测预警体系，将大大提高我国

的环境管理能力。

参考文献：

[1]詹晓燕，薛生国，张建英，等.环境安全预警系统的研建[J].环境污染与防治，