國家地表水水質自動監測系統介紹

2017-05-31 18:23:11

國家地表水水質自動監測系統介紹

實施地表水水質的自動監測，可以實現水質的實時連續監測和遠程監控，及時掌握主要流域重點斷面水體的水質狀況，預警預報重大或流域性水質污染事故，解決跨行政區域的水污染事故糾紛，監督總量控制制度落實情況。

及時、準確、有效是水質自動監測的技術特點，近年來，水質自動監測技術在許多國家地表水監測中得到了廣泛的應用，我國的水質自動監測站（以下簡稱水站）的建設也取得了較大的進展，環境保護部已在我國重要河流的干支流、重要支流匯入口及河流入海口、重要湖庫湖體及環湖河流、國界河流及出入境河流、重大水利工程項目等斷面上建設了100個水質自動監測站，監控包括七大水系在內的63條河流，13座湖庫的水質狀況。

現有100個水站分布在25個省（自治區、直轄市），由85個托管站負責日常運行維護管理工作。其中：（1）位于河流上有83個水站，湖庫17個；（2）位于國界或出入國境河流有6個，省界斷面37個，入海口5個，其他42個。目前還有36個水質自動站正在建設中，水站儀器設備更新項目也在實施中。

地表水質自動監測站儀器配置與運行方式

水質自動監測站的監測項目包括水溫、pH、溶解氧（DO）、電導率、濁度、高錳酸鹽指數、總有機碳（TOC）、氨氮，湖泊水質自動監測站的監測項目還包括總氮和總磷。以后將選擇部分點位進行揮發性有機物（VOCs）、生物毒性及葉綠素a試點工作。

水質自動監測站的監測頻次一般采用每4小時采樣分析一次。每天各監測項目可以得到6個監測結果，可根據管理需要提高監測頻次。監測數據通過公外網VPN方式傳送到各水質自動站的托管站、省級監測中心站及中國環境監測總站。

為充分發揮已建成的100個國家地表水質自動監測站的實時監視和預警功能，經研究定于2009年7月1日在互聯網上發布國家水站的實時監測數據。

每個水站的監測頻次為每4小時一次，按0:00、4:00、8:00、12:00、16:00 20:00、24:00整點啟動監測，發布數據為最近一次監測值。

每個水站發布的監測項目為pH、溶解氧（DO）、總有機碳（TOC）或高錳酸鹽指數（COD_Mn）及氨氮（NH₃-N）共5項。執行《地表水環境質量標準》（GB3838—2002）中相應標準，對每個監測項目的結果給出相應的水質類別。總有機碳（TOC）目前沒有評價標準。

為使水質狀況表達容易理解，按水質類別將水質狀況分為優（I、II類水質）、良（III類水質）、輕度污染（IV類水質）、中度污染（V類水質）及重度污染（劣V類水質）。

評價指標在GB3838-2002標準中的標準限值

單位：mg/L

序號	分類標準值項目	Ⅰ類	Ⅱ類	Ⅲ類	Ⅳ類	Ⅴ類
1	pH（無量綱）	6~9
2	溶解氧（DO） ≥	飽和度90% （或7.5）	6	5	3	2
3	高錳酸鹽指數 ≤	2	4	6	10	15
4	氨氮（NH₃-N） ≤	0.15	0.5	1.0	1.5	2.0

水質自動監測站為在線連續監測設備，在儀器故障檢查維修、日常維護校準時將出現數據缺失現象。水質自動監測站在日常運行中也會經常受到停電、洪水、斷流、雷擊破壞、通訊中斷等意外影響，造成水站暫停運行。目前部分水站的儀器設備已運行8~9年，已超過使用壽命，造成故障率較高或停止運行，目前已列更新計劃，年底前實施完畢。

主要監測指標含義

pH：表征水體酸堿性的指標，pH值為7時表示為中性，小于7為酸性，大于7為堿性。天然地表水的pH值一般為6~9之間，水體中藻類生長時由于光合作用吸收二氧化碳，會造成表層pH值升高。

溶解氧（DO）：代表溶解于水中的分子態氧。水中溶解氧指標是反映水體質量的重要指標之一，含有有機物污染的地表水，在細菌的作用下有機污染物質分解時，會消耗水中的溶解氧，使水體發黑發臭，會造成魚類、蝦類等水生生物死亡。在流動性好（與空氣交換好）的自然水體中，溶解氧飽和濃度與溫度、氣壓有關，零度時水中飽和氧氣含量可14.6mg/L，25℃為8.25 mg/L。水體中藻類生長時由于光合作用產生氧氣，會造成表層溶解氧異常升高而超過飽和值。

高錳酸鹽指數（COD_Mn）：以高錳酸鉀為氧化劑，處理地表水樣時所消耗的量，以氧的mg/L來表示。在此條件下，水中的還原性無機物（亞鐵鹽、硫化物等）和有機污染物均可消耗高錳酸鉀，常被作為地表水受有機污染物污染程度的綜合指標。也稱為化學需氧量的高錳酸鉀法，以別于常作為廢水排放監測的重鉻酸鉀法的化學需氧量（COD）。

總有機碳（TOC）：代表水體中有機物質含量的另一項綜合指標。采用燃燒水樣中的有機物，通過測定生成的二氧化碳（CO₂）含量，以C元素的量來表示總有機碳的含量。對于化學成分相同的水樣，總有機碳與高錳酸鹽指數存在一定的相關性。

氨氮（NH₃-N）：氨氮以溶解狀態的分子氨（又稱游離氨，NH₃）和以銨鹽（NH₄⁺）形式存在于水體中，兩者的比例取決于水的pH值和水溫，以含N元素的量來表示氨氮的含量。水中氨氮的來源主要為生活污水和某些工業廢水（如焦化和合成氨工業）以及地表徑流（主要指使農田使用的肥料通過地表徑流進入河流、湖庫等）。

應用實例

隨著國家水質自動監測系統的運行，充分發揮了實時監視和預警功能。在跨界污染糾紛、污染事故預警、重點工程項目環境影響評估及保障公眾用水安全方面已經發揮了重要作用。

2002年在浙江-江蘇的跨省污染糾紛處理過程中，自動站的連續監測數據在監督企業污染治理和防止超標排放方面發揮了重要作用。

長江干流重慶朱沱和宜昌南津關水質自動監測站在2003年5~6月三峽庫區蓄水期間，共取得庫區上下游2520個水質實時數據，為管理部門的決策提供了有力的依據。

淮河干流淮南、蚌埠及盱眙站成功地全程監視了2001~2006年淮河干流大型污染團的遷移過程，為沿淮自來水廠及時調整處理工藝，保證飲水安全提供了依據，為環境管理及時提供了技術支持。

漢江武漢宗關自動監測站自建立以來，每年對漢江水華的預警監測都發揮了重要作用，及時通知武漢市主要飲用水處理廠提前做好處理，保障水廠出水達標。

2007、2008、2009年太湖藍藻預警監測期間，太湖沙渚、西山和蘭山嘴水質自動監測站開展了加密監測，通過水質pH、溶解氧等藻類生長的水質特異性指標預測判斷水體的藻類生長狀況，為飲用水水質預警提供了大量實時數據，發揮了重要作用。

2008年四川汶川特大地震發生后，中國環境監測總站立即通過水質自動監測系統遠程查看災區水質狀況，將災區7個水質自動監測站的監測頻次由原來的4小時一次調整為2小時一次，在第一時間分析了地震災區地震前后水質狀況，并將災區水質無明顯變化的情況及時向國務院抗震救災總指揮部上報，并編制《汶川大地震后相關國家水質自動監測站水質監測結果》，每天在互聯網上發布自動監測結果，為保障災區飲用水安全，穩定災區群眾發揮了重要作用。

2008年北京奧運會期間，利用北京密云古北口自動站（密云水庫入口）、門頭溝沿河城自動站（官廳水庫出口）、天津果河橋自動站（于橋水庫入口）、沈陽大伙房水庫及上海青浦急水港自動站等國家水質自動監測站對城市的飲用水源實施嚴密監控，每日以《奧運城市地表水自動監測專報》形式上報環境保護部，為奧運期間飲水安全提供了技術保障。

全國主要流域重點斷面水質自動站分布表

序號	水系	點位名稱	斷面情況	分布
序號	水系	點位名稱	斷面情況	分布
1	松花江 8	黑龍江肇源	干流	河流：7 國界：3 干流：7
2		黑龍江同江	干流（入黑龍江前）
3		吉林長春松花江村	干流
4		吉林白城白沙灘	嫩江（入松花江前）
5		黑龍江黑河	黑龍江干流
6		內蒙古呼倫貝爾黑山頭	額爾古納河（國界）
7		黑龍江撫遠烏蘇鎮	烏蘇里江（國界）
8		吉林延邊圈河	圖們江（國界）
9	遼河 6	遼寧鐵嶺朱爾山	干流	河流：3 湖庫：2 干流：3
10		遼寧盤錦興安	干流（入海口）
11		遼寧營口遼河公園	大遼河（入海口）
12		遼寧撫順大伙房水庫	庫體
13		遼寧遼陽湯河水庫	庫體
14		遼寧丹東江橋	鴨綠江（國界）
15	海河 8	北京密云古北口	潮河（密云水庫入口）	河流：7 湖庫：2 干流：1 支流：5
16		北京門頭溝沿河城	永定河（官廳水庫出口）
17		天津三岔口	海河（入海口）
18		天津果河橋	黎河（于橋水庫入口）
19		河北張家口八號橋	洋河（官廳水庫入口）
20		河北滄州東宋門	岔河（魯-冀省界）
21		河北石家莊崗南水庫	庫體
22		山東聊城秤鉤灣	衛河（豫冀魯三省交界）
23	淮河 27	河南信陽淮濱水文站	干流（豫-皖省界）	河流：22 干流：6 支流：21
24		安徽阜南王家壩	干流（豫-皖省界）
25		安徽淮南石頭埠	干流
26		安徽蚌埠蚌埠閘	干流（閘上）
27		安徽滁州小柳巷	干流（皖-蘇省界）
28		江蘇盱眙淮河大橋	干流（皖-蘇省界）
29		河南駐馬店班臺	洪汝河（豫-皖省界）
30		河南信陽徐橋	史灌河（豫-皖省界）
31		安徽界首七渡口	穎河（豫-皖省界）
32		河南周口沈丘閘	沙河（閘上）
33		安徽阜陽徐莊	泉河（豫-皖省界）
34		安徽阜陽張大橋	黑茨河（豫-皖省界）
35		河南周口鹿邑付橋閘	渦河（豫-皖省界）
36		河南永城黃口	澮河（豫-皖省界）
37		安徽亳州顏集	包河（豫-皖省界）
38		安徽淮北小王橋	沱河（豫-皖省界）
39		安徽宿州泗縣公路橋	新汴河（皖-蘇省界）
40		江蘇泗洪大屈	新濉河（皖-蘇省界）
41		安徽宿州楊莊	奎河（蘇-皖省界）
42		江蘇徐州李集橋	沿河（蘇-魯省界）
43		山東棗莊臺兒莊大橋	京杭大運河（魯-蘇省界）
44		江蘇邳州邳蒼艾山西大橋	邳蒼分洪道西偏泓（魯-蘇省界）
45		江蘇徐州小紅圈	武河（魯-蘇省界）
46		山東臨沂重坊橋	沂河（魯-蘇省界）
47		山東臨沂澇溝橋	白馬河（魯-蘇省界）
48		山東臨沂清泉寺	沭河（魯-蘇省界）
49		江蘇連云港大興橋	新沭河（魯-蘇省界）
50	黃河 9	甘肅蘭州新城橋	干流	河流：3 湖庫：2 干流：7 支流：2
51		寧夏中衛新墩	干流（甘-寧省界）
52		內蒙烏海海勃灣	干流（寧-蒙省界）
53		內蒙包頭畫匠營子	干流
54		山西忻州萬家寨水庫	庫體
55		河南濟源小浪底	干流（水庫出口）
56		山東濟南濼口	干流（入海口）
57		山西運城河津大橋	汾河（入黃河前）
58		陜西渭南潼關吊橋	渭河（入黃河前）
59	長江 19	四川攀枝花龍洞	干流	河流：8 湖庫：4 干流：6 支流：11
60		重慶朱沱	干流（川-渝省界）
61		湖北宜昌南津關	干流（三峽水庫出口）
62		湖南岳陽城陵磯	干流
63		江西九江河西水廠	干流（鄂-贛省界）
64		安徽安慶皖河口	干流
65		江蘇南京林山	干流（皖-蘇省界）
66		四川樂山岷江大橋	岷江（與大渡河匯合前）
67		四川宜賓涼姜溝	岷江（入長江前）
68		四川瀘州沱江二橋	沱江（入長江前）
69		四川廣元清風峽	嘉陵江（陜-川省界）
70		河南南陽陶岔	南水北調中線取水口
71		湖北丹江口胡家嶺	丹江口水庫（庫體）
72		湖南長沙新港	湘江（洞庭湖入口）
73		湖南岳陽岳陽樓	洞庭湖出口
74		湖北武漢宗關	漢江（入長江前）
75		江西南昌滁槎	贛江（鄱陽湖入口）
76		江西九江蛤蟆石	鄱陽湖出口
77		江蘇揚州三江營	夾江（南水北調取水口）
78	珠江 8	廣西憑祥平而關	平而河（入國境）	河流：5
79		廣西南寧老口	邕江
80		廣西桂林陽朔	漓江
81		廣西貴港石嘴	潯江
82		廣西梧州界首	潯江（桂-粵省界）
83		廣東清遠七星崗	北江
84		廣東廣州長洲	珠江
85		廣東中山橫欄	西江（入海口）
86	錢塘江	浙江杭州鳩坑口	新安江（皖-浙省界）	河流：1
87	閩江	福建福州白巖潭	閩江（入海口）	河流：1
88	西南諸河	云南西雙版納橄欖壩	瀾滄江（出國境）	河流：2
89	西南諸河	云南紅河州河口	紅河（出國境）	河流：2
90	太湖 7	江蘇無錫沙渚	湖體	河流：4 湖庫：1
91		江蘇宜興蘭山嘴	湖體
92		江蘇蘇州西山	湖體
93		浙江湖州新塘港	新塘港（浙-蘇省界）
94		上海青浦急水港	急水港（蘇-滬省界）
95		浙江嘉興王江涇	京杭大運河（蘇-浙省界）
96		浙江嘉興斜路港	斜路港河（蘇-浙省界）
97	巢湖	安徽合肥湖濱	湖體（西半湖）	湖庫：1
98	巢湖	安徽巢湖裕溪口	湖體（東半湖）	湖庫：1
99	滇池	云南昆明觀音山	湖體（外海）	湖庫：1
100	滇池	云南昆明西苑隧道	湖體（草海）	湖庫：1

水環境

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