水质自动监测系统.doc

地表水水质自动监测系统简介随着水质自动监测技术的不断改进，地表水水质自动监测系统在我国地表水监测中得到了广泛的应用，并取得了较大的进展。地表水水质自动监测系统是一套以在线自动分析仪器为核心，运用现代传感器技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术以及相关的专用分析软件和通讯网络所组成的一个综合性的在线自动监测系统，可统计、处理监测数据；打印输出日、周、月、季、年平均数据以及日、周、月、季、年最大值、最小值等各种监测、统计报告及图表（棒状图、曲线图多轨迹图、对比图等），并可输入中心数据库或上网。收集并可长期存储指定的监测数据及各种运行资料、环境资料以备检索。系统具有监测项目超标及子站状态信号显示、报警功能；自动运行、停电保护、来电自动回复功能；远程故障诊断，便于理性维修和应急故障处理等功能。实施水质自动监测，可以实现水质的实时连续监测和远程监控，达到及时掌握主要流域重点断面水体的水质状况、预警预报重大或流域性水质污染事故、解决跨行政区域的水污染事故纠纷、监督总量控制制度落实情况、排放达标情况等目的。1、地表水水质自动监测系统的选址：地表水水质自动监测系统所选择的水域首先要有明确的水域功能，具有反映水环境质量状况的空间与时间代表性，满足环境管理的需要。2、地表水水质自动监测系统建设需考虑：l必须保证电力供应、通讯畅通、自来水供应。l站房设计建设时要考虑站房内的监测仪器和其他辅助设备的安全。l周围环境的交通便利。l站点建设费用较大，在选址是考虑长期使用性。3、地表水水质自动监测系统基本功能：l仪器基本参数和监测数据的贮存、断电保护和自动恢复l时间设置功能、设定监测频次。l自动清洗。l自动校对、手动校对。l监测数据的输出。l仪器和系统故障的自动报警。l环境安全。4、地表水水质自动监测系统监测因子： 常见自动监测系统监测项目综合指标监测项目监测方法单项污染物浓度监测项目监测方法水温热敏电阻或铂金电阻法氟离子氟离子电极法浊度表面光散射法氯离子氯离子电极法PH值玻璃电极法氰离子氰离子电极法电导率电导电极法氨氮氨离子电极法化学需氧量湿化学法或流动池紫外线吸收光度法铬湿化学法或自动比色法总有机碳气相色谱法或非色散红外线吸收法酚湿化学自动比色法或紫外线吸收光度法 德润环保地表水水质自动监测系统监测项目综合指标监测项目详细内容全光谱仪表COD、BOD、TOC、硝氮、亚硝氮、TSS、溴化物、氯化物、 硫化物（pH8.3）、氯胺、酚营养盐正磷酸盐、总磷、总氮、氨氮、硝氮、亚硝氮水质六参数pH值、电导率、温度、溶解氧、浊度、氨氮气象六参数气温、风向、风速、雨量、气压、相对湿度应急参数水中石油类（监控水上事故导致的燃油泄漏或石油企业的排污泄漏）生物类蓝藻、叶绿素、红藻有机物CDOM（有色可溶解性有机物）、苯系物（苯、氯苯等等）其他硫化物（pH8.3）；色度、物质光度；辐照度、辐亮度；离水辐亮度、后向反射及其他表观参数5、水站分类：5.1 固定式地表水水质在线自动监测系统固定式地表水水质自动在线监测系统系统概述德润环保固定式地表水水质在线自动监测系统主要用于自动监测各级行政区域交界、目标管理水域及其他重要水域断面的水质污染状况，及时掌握主要流域重点断面水体的水质污染状况，预警、预报重大或流域性水质污染事故，解决跨行政区域的水体污染事故纠纷，监督总量控制制度落实情况。系统构成水质自动站包括采水单元、配水单元、预处理单元、检测单元、数据采集与传输单元、系统控制单元和站房等，与中心站数据采集和控制系统一起组成水质自动监测系统。功能特点科学合理的设计安全、稳定、可靠：电路、水路的保护措施严密，有效防止电路火灾，防止管路爆管，所有设计均遵循系统稳定性为第一的要求原则，最大限度节省手工维护工作量；操作简单：手动、自动过程操作简单，只有五个系统控制按钮，可任意实现系统的单步工作；兼容性、可扩展性高：可兼容市场主流的各个厂家的仪器、仪表，性能稳定、结构合理、运行费用低、维护工作量小；运行方式可调节，支持间歇或连续取样方式；系统具有停电保护及来电自动恢复功能，自动记录掉电状态；完善的预处理设备确保水样符合仪器测试要求，又不会改变水样的代表性；免维护过滤器具备自动反冲洗功能，大大延长维护的周期；全机柜分类安装，整齐美观，布置合理，密封性好；系统设置具有开放性，用户可根据需要自行设置有关参数，系统具有良好的扩展性；系统可靠、坚固耐用，防冻防雷措施完善，保证长期在恶劣的环境中正常运行；先进的多级全面防雷措施有效保护系统设备、通讯系统和仪器免遭雷击损坏；通讯系统支持GPRS、宽带、ADSL、CDMA等多种通讯方式；具有监控、动态显示、设备运行状况监控及数据管理功能；中心管理程序支持数据审核功能，支持WEB发布功能；考虑到项目建设中和后期运行过程中站点系统升级或增加监测指标的需要，保证前期投资充分利用，后续升级维护的低成本，系统设计上充分考虑了系统的扩展性、兼容性和可升级性；多重措施，保障系统长期可靠运行；采水管路采用双泵双管路，保障采水系统不间断；仪表通过CMC、CPA和CEP官方安全要求认证，考虑到实际使用情况，还额外考虑了人身安全设计；自动漏液报警功能，当出现试剂泄漏时，仪器自动报警，提示用户进行维护；可靠的过压、过温保护装置，用户使用更为安全放心；现场无人监控自动运行，运行稳定，可在每周正常维护一次的情况下，平均无故障时间大于300天，维护量很小，运行费用很低；除藻单元可有效抑制藻类在系统内孽生；维护工作量小：现场无人值守、自动运行、自动除藻、远程监控、自动校准，可自动、稳定、长期运行，可提供专业的运营服务；国家地表水水质自动监测系统介绍1、国家地表水水质自动监测系统介绍实施地表水水质的自动监测，可以实现水质的实时连续监测和远程监控，及时掌握主要流域重点断面水体的水质状况，预警预报重大或流域性水质污染事故，解决跨行政区域的水污染事故纠纷，监督总量控制制度落实情况。及时、准确、有效是水质自动监测的技术特点，近年来，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（以下简称水站）的建设也取得了较大的进展，环境保护部已在我国重要河流的干支流、重要支流汇入口及河流入海口、重要湖库湖体及环湖河流、国界河流及出入境河流、重大水利工程项目等断面上建设了100个水质自动监测站，监控包括七大水系在内的63条河流，13座湖库的水质状况。现有100个水站分布在25个省（自治区、直辖市），由85个托管站负责日常运行维护管理工作。其中：（1）位于河流上有83个水站，湖库17个；（2）位于国界或出入国境河流有6个，省界断面37个，入海口5个，其他42个。目前还有36个水质自动站正在建设中，水站仪器设备更新项目也在实施中。2、地表水质自动监测站仪器配置与运行方式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4小时采样分析一次。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4小时一次，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（GB38382002）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89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。3、主要监测指标含义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69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8.25 mg/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）。4、应用实例随着国家水质自动监测系统的运行，充分发挥了实时监视和预警功能。在跨界污染纠纷、污染事故预警、重点工程项目环境影响评估及保障公众用水安全方面已经发挥了重要作用。2002年在浙江-江苏的跨省污染纠纷处理过程中，自动站的连续监测数据在监督企业污染治理和防止超标排放方面发挥了重要作用。长江干流重庆朱沱和宜昌南津关水质自动监测站在2003年56月三峡库区蓄水期间，共取得库区上下游2520个水质实时数据，为管理部门的决策提供了有力的依据。淮河干流淮南、蚌埠及盱眙站成功地全程监视了20012006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，为环境管理及时提供了技术支持。汉江武汉宗关自动监测站自建立以来，每年对汉江水华的预警监测都发挥了重要作用，及时通知武汉市主要饮用水处理厂提前做好处理，保障水厂出水达标。2007、2008、2009年太湖蓝藻预警监测期间，太湖沙渚、西山和兰山嘴水质自动监测站开展了加密监测，通过水质pH、溶解氧等藻类生长的水质特异性指标预测判断水体的藻类生长状况，为饮用水水质预警提供了大量实时数据，发挥了重要作用。2008年四川汶川特大地震发生后，中国环境监测总站立即通过水质自动监测系统远程查看灾区水质状况，将灾区7个水质自动监测站的监测频次由原来的4小时一次调整为2小时一次，在第一时间分析了地震灾区地震前后水质状况，并将灾区水质无明显变化的情况及时向国务院抗震救灾总指挥部上报，并编制汶川大地震后相关国家水质自动监测站水质监测结果，每天在互联网上发布自动监测结果，为保障灾区饮用水安全，稳定灾区群众发挥了重要作用。2008年北京奥运会期间，利用北京密云古北口自动站（密云水库入口）、门头沟沿河城自动站（官厅水库出口）、天津果河桥自动站（于桥水库入口）、沈阳大伙房水库及上海青浦急水港自动站等国家水质自动监测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境保护部，为奥运期间饮水安全提供了技术保障。5、全国主要流域重点断面水质自动站分布表序号水系点位名称断面情况分布1松花江8黑龙江肇源黑龙江干流河流：7国界：3干流：72黑龙江同江黑龙江干流3吉林长春松花江村松花江干流4吉林白城白沙滩嫩江（入松花江前）5黑龙江黑河黑龙江干流6内蒙古呼伦贝尔黑山头额尔古纳河（国界）7黑龙江抚远乌苏镇乌苏里江（国界）8吉林延边圈河图们江（国界）9辽河6辽宁铁岭朱尔山辽河干流河流：3湖库：2干流：310辽宁盘锦兴安辽河干流（入海口）11辽宁营口辽河公园大辽河（入海口）12辽宁抚顺大伙房水库库体13辽宁辽阳汤河水库库体14辽宁丹东江桥鸭绿江（国界）15海河8北京密云古北口潮河（密云水库入口）河流：7湖库：2干流：1支流：516北京门头沟沿河城永定河（官厅水库出口）17天津三岔口海河（入海口）18天津果河桥黎河（于桥水库入口）19河北张家口八号桥洋河（官厅水库入口）20河北沧州东宋门岔河（鲁-冀省界）21河北石家庄岗南水库库体22山东聊城秤钩湾卫河（豫冀鲁三省交界）23淮河27河南信阳淮滨水文站淮河干流（豫-皖省界）河流：22干流：6支流：2124安徽阜南王家坝淮河干流（豫-皖省界）25安徽淮南石头埠淮河干流26安徽蚌埠蚌埠闸淮河干流（闸上）27安徽滁州小柳巷淮河干流（皖-苏省界）28江苏盱眙淮河大桥淮河干流（皖-苏省界）29河南驻马店班台洪汝河（豫-皖省界）30河南信阳徐桥史灌河（豫-皖省界）31安徽界首七渡口颖河（豫-皖省界）32河南周口沈丘闸沙河（闸上）33安徽阜阳徐庄泉河（豫-皖省界）34安徽阜阳张大桥黑茨河（豫-皖省界）35河南周口鹿邑付桥闸涡河（豫-皖省界）36河南永城黄口浍河（豫-皖省界）37安徽亳州颜集包河（豫-皖省界）38安徽淮北小王桥沱河（豫-皖省界）39安徽宿州泗县公路桥新汴河（皖-苏省界）40江苏泗洪大屈新濉河（皖-苏省界）41安徽宿州杨庄奎河（苏-皖省界）42江苏徐州李集桥沿河（苏-鲁省界）43山东枣庄台儿庄大桥京杭大运河（鲁-苏省界）44江苏邳州邳苍艾山西大桥邳苍分洪道西偏泓（鲁-苏省界）45江苏徐州小红圈武河（鲁-苏省界）46山东临沂重坊桥沂河（鲁-苏省界）47山东临沂涝沟桥白马河（鲁-苏省界）48山东临沂清泉寺沭河（鲁-苏省界）49江苏连云港大兴桥新沭河（鲁-苏省界）50黄河9甘肃兰州新城桥黄河干流河流：3湖库：2干流：7支流：251宁夏中卫新墩黄河干流（甘-宁省界）52内蒙乌海海勃湾黄河干流（宁-蒙省界）53内蒙包头画匠营子黄河干流54山西忻州万家寨水库库体55河南济源小浪底黄河干流（水库出口）56山东济南泺口黄河干流（入海口）57山西运城河津大桥汾河（入黄河前）58陕西渭南潼关吊桥渭河（入黄河前）59长江19四川攀枝花龙洞长江干流河流：8湖库：4干流：6支流：1160重庆朱沱长江干流（川-渝省界）61湖北宜昌南津关长江干流（三峡水库出口）62湖南岳阳城陵矶长江干流63江西九江河西水厂长江干流（鄂-赣省界）64安徽安庆皖河口长江干流65江苏南京林山长江干流（皖-苏省界）66四川乐山岷江大桥岷江（与大渡河汇合前）67四川宜宾凉姜沟岷江（入长江前）68四川泸州沱江二桥沱江（入长江前）69四川广元清风峡嘉陵江（陕-川省界）70河南南阳陶岔南水北调中线取水口71湖北丹江口胡家岭丹江口水库（库体）72湖南长沙新港湘江（洞庭湖入口）73湖南岳阳岳阳楼洞庭湖出口74湖北武汉宗关汉江（入长江前）75江西南昌滁槎赣江（鄱阳湖入口）76江西九江蛤蟆石鄱阳湖出口77江苏扬州三江营夹江（南水北调取水口）78珠江8广西凭祥平而关平而河（入国境）河流：579广西南宁老口邕江80广西桂林阳朔漓江81广西贵港石嘴浔江82广西梧州界首浔江（桂-粤省界）83广东清远七星岗北江84广东广州长洲珠江85广东中山横栏西江（入海口）86钱塘江浙江杭州鸠坑口新安江（皖-浙省界）河流：187闽江福建福州白岩潭闽江（入海口）河流：188西南诸河云南西双版纳橄榄坝澜沧江（出国境）河流：289云南红河州河口红河（出国境）90太湖7江苏无锡沙渚湖体河流：4湖库：191江苏宜兴兰山嘴湖体92江苏苏州西山湖体93浙江湖州新塘港新塘港河（浙-苏省界）94上海青浦急水港急水港河（苏-沪省界）95浙江嘉兴王江泾京杭大运河（苏-浙省界）96浙江嘉兴斜路港斜路港河（苏-浙省界）97巢湖安徽合肥湖滨湖体（西半湖）湖库：198安徽巢湖裕溪口湖体（东半湖）99滇池云南昆明观音山湖体（外海）湖库：1100云南昆明西苑隧道湖体（草海）