• 關(guān)鍵詞： 智慧城市 水質(zhì)監(jiān)測(cè)
• 摘要：通過(guò)對(duì)國(guó)家地表水水質(zhì)的監(jiān)測(cè)，不僅能實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程監(jiān)控，及時(shí)掌握主要流域重點(diǎn)斷面水體的水質(zhì)狀況，更能預(yù)報(bào)預(yù)警重大或流域性水質(zhì)污染事故，及時(shí)評(píng)估與抑制相關(guān)污染事故。

   通過(guò)對(duì)國(guó)家地表水水質(zhì)的監(jiān)測(cè)，不僅能實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程監(jiān)控，及時(shí)掌握主要流域重點(diǎn)斷面水體的水質(zhì)狀況，更能預(yù)報(bào)預(yù)警重大或流域性水質(zhì)污染事故，及時(shí)評(píng)估與抑制相關(guān)污染事故。

專訪 | 北京晟德瑞環(huán)境技術(shù)有限公司劉豐
撰文 | 龍芳

   北京晟德瑞環(huán)境技術(shù)有限公司成立于 2000年，公司隸屬于北控集團(tuán)下屬京儀集團(tuán)環(huán)保板塊的核心企業(yè)，業(yè)務(wù)涉及環(huán)境監(jiān)測(cè)、數(shù)字環(huán)保、綜合節(jié)能和醫(yī)療廢棄物處理、廢水處理等領(lǐng)域。

   地表水是人類生活、作業(yè)用水的最重要的來(lái)源。隨著我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和社會(huì)的飛躍進(jìn)步，地表水的污染形勢(shì)日益嚴(yán)峻，同時(shí)，國(guó)家對(duì)地表水質(zhì)的監(jiān)測(cè)要求也愈發(fā)強(qiáng)烈。
截止目前，我國(guó)的地表水監(jiān)測(cè)站建設(shè)取得較大進(jìn)展。環(huán)境保護(hù)部已在我國(guó)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(kù)湖體及環(huán)湖河流、國(guó)界河流及出入境河流、重大水利工程項(xiàng)目等斷面上建設(shè)了數(shù)百個(gè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站。全國(guó)各相關(guān)省、市、縣均在所屬重要河流 /湖泊也建置了地表水自動(dòng)監(jiān)測(cè)站。十三五期間，環(huán)保部在“十二五”國(guó)家地表水監(jiān)測(cè)網(wǎng)基礎(chǔ)上，對(duì)我國(guó)的地表水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了重新優(yōu)化布局，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位從原先的 149個(gè)增加到現(xiàn)在的300個(gè)，增幅達(dá)100%。

科學(xué)架構(gòu)
   “我國(guó)的地表水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)分為四個(gè)級(jí)別——國(guó)控點(diǎn)、省控點(diǎn)、市控點(diǎn)、縣控點(diǎn)，”北京晟德瑞環(huán)境技術(shù)有限公司劉豐說(shuō)，“國(guó)控監(jiān)測(cè)點(diǎn)就是把控國(guó)界、省界、重點(diǎn)流域、重點(diǎn)湖庫(kù)方面水質(zhì)的狀況監(jiān)測(cè)，省控監(jiān)測(cè)點(diǎn)即把省內(nèi)重要的斷面監(jiān)測(cè)起來(lái)，市控監(jiān)測(cè)點(diǎn)即管市級(jí)重要斷面，縣控監(jiān)測(cè)點(diǎn)即管監(jiān)測(cè)縣、區(qū)級(jí)斷面。其目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)各自的范圍重要斷面的水質(zhì)狀況監(jiān)測(cè)。”作為承建了我國(guó)大多數(shù)地表水國(guó)控監(jiān)測(cè)點(diǎn)及部分市控監(jiān)測(cè)點(diǎn)的北京晟德瑞環(huán)境技術(shù)有限公司，已經(jīng)在行業(yè)里深耕了十六年，對(duì)于地表水的監(jiān)測(cè)有一套獨(dú)到的解決方案。

   據(jù)劉豐介紹，地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)涵蓋采水與控制系統(tǒng)、配水系統(tǒng)、分析系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)。采水系統(tǒng)負(fù)責(zé)把水樣從監(jiān)測(cè)點(diǎn)位采集上來(lái)，控制單元按照儀器特定的需求對(duì)水樣做前處理，再分配到各個(gè)儀器，儀器對(duì)水質(zhì)的各種參數(shù)及某些指定物質(zhì)進(jìn)行分析，由數(shù)據(jù)采集和傳輸單元把監(jiān)測(cè)的結(jié)果采集上來(lái)、存儲(chǔ)到本地，并把需要的數(shù)據(jù)上傳到上一級(jí)監(jiān)測(cè)單位。除了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募軜?gòu)外，儀器的選型也需要非常準(zhǔn)確與可靠，系統(tǒng)的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出問(wèn)題，都能直接導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的不可靠。因此一些輔助系統(tǒng)，如供電系統(tǒng)，防雷、安防類的防護(hù)系統(tǒng)，供水系統(tǒng)，勘察人員日常必備的物品，及一些質(zhì)控方面的設(shè)備等都力求精益求精。在站點(diǎn)的建設(shè)上，北京晟德瑞還特別注意了極寒地區(qū)的保溫與防護(hù)措施，系統(tǒng)維護(hù)的便捷與成本，最大限度的保證站點(diǎn)的正常運(yùn)行與數(shù)據(jù)采集。

   地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)站往往處于偏僻的地方，維護(hù)一次通常需要花費(fèi)很多的人力物力，早在 2000年，北京晟德瑞就在地表水監(jiān)測(cè)行業(yè)率先使用了雙嵌入式系統(tǒng)，既解決了系統(tǒng)可靠性與功能性的平衡問(wèn)題，又大幅度降低了運(yùn)營(yíng)成本。通過(guò)多年的改進(jìn)，有的系統(tǒng)甚至用了十多年還能正常運(yùn)行！

全面監(jiān)測(cè)
   我國(guó)按水質(zhì)類別將水質(zhì)狀況分為優(yōu)（I、II類水質(zhì)）、良（III類水質(zhì)）、輕度污染（IV類水質(zhì)）、中度污染（V類水質(zhì)）及重度污染（劣 V類水質(zhì)）。通過(guò)水質(zhì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)對(duì)相關(guān)參數(shù)，我們便能判斷某斷面水質(zhì)狀況的類別。

   水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)基本項(xiàng)目包括水溫、pH、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度、高錳酸鹽指數(shù)、總有機(jī)碳、氨氮，如果是湖泊則還需增加總磷總氮、葉綠素 a等，總氮和總磷是監(jiān)測(cè)水的富營(yíng)養(yǎng)化，部分特定區(qū)域還需要監(jiān)測(cè)銅、鉛、六價(jià)鉻、鎘之類的重金屬指標(biāo)、揮發(fā)性有機(jī)物、生物毒性等等。監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目少則有標(biāo)準(zhǔn) 7項(xiàng)，多的則達(dá) 30余項(xiàng)。

   站點(diǎn)的監(jiān)測(cè)頻次一般采用每 4小時(shí)采樣分析一次。每天各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目可以得到 6個(gè)監(jiān)測(cè)結(jié)果，可根據(jù)管理需要提高/減少監(jiān)測(cè)頻次，最短為 1小時(shí)，最長(zhǎng)的間隔為 24小時(shí)，在水質(zhì)發(fā)生污染時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)加密，調(diào)高監(jiān)測(cè)頻次。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)公外網(wǎng) VPN方式傳送到各水質(zhì)自動(dòng)站的托管站、省級(jí)監(jiān)測(cè)中心站及中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站。

  2007年，為充分發(fā)揮已建成的100多個(gè)國(guó)家地表水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的實(shí)時(shí)監(jiān)視和預(yù)警功能，國(guó)家水站的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)正式對(duì)外公開(kāi)發(fā)布，在國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)總站的“國(guó)家地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)實(shí)施數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)”里，每個(gè)水站的監(jiān)測(cè)頻次為每 4小時(shí)一次，按0:00、4:00、8:00、12:00、16:00、20:00、24:00啟動(dòng)監(jiān)測(cè)，發(fā)布數(shù)據(jù)為最近一次監(jiān)測(cè)值。在發(fā)布平臺(tái)上，我們還能實(shí)時(shí)看到各站點(diǎn)簡(jiǎn)介、實(shí)時(shí)狀態(tài)（如正常或者故障）等。

預(yù)警于民
   太湖每年發(fā)生藍(lán)藻事故。自從該系統(tǒng)上線后，每年通過(guò)對(duì)湖水水質(zhì) pH、溶解氧等藻類生長(zhǎng)的水質(zhì)特異性指標(biāo)以及富營(yíng)養(yǎng)化參數(shù)的監(jiān)測(cè)（總磷總氮），預(yù)測(cè)判斷水體的藻類生長(zhǎng)狀況，預(yù)知相關(guān)參數(shù)到達(dá)何種程度必然會(huì)爆發(fā)藍(lán)藻，這樣能在藍(lán)藻發(fā)生之前及時(shí)采取相關(guān)措施，確保公眾安全用水。

   根據(jù)相關(guān)報(bào)道，2002年在浙江 ?江蘇的跨省污染糾紛處理過(guò)程中，自動(dòng)站的連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在監(jiān)督企業(yè)污染治理和防止超標(biāo)排放方面發(fā)揮了重要作用；2008年四川汶川特大地震發(fā)生后，中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站立即通過(guò)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)遠(yuǎn)程查看災(zāi)區(qū)水質(zhì)狀況，將災(zāi)區(qū) 7個(gè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)頻次由原來(lái)的4小時(shí)一次調(diào)整為 2小時(shí)一次，第一時(shí)間分析了災(zāi)區(qū)地震前后水質(zhì)狀況，并將災(zāi)區(qū)水質(zhì)無(wú)明顯變化的情況及時(shí)向國(guó)務(wù)院抗震救災(zāi)總指揮部上報(bào)，并編制《汶川大地震后相關(guān)國(guó)家水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果》，每天在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布自動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果，為保障災(zāi)區(qū)飲用水安全，穩(wěn)定災(zāi)區(qū)群眾發(fā)揮了重要作用。

   由此可見(jiàn)，我國(guó)國(guó)家地表水水質(zhì)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，不僅能實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程監(jiān)控，及時(shí)掌握主要流域重點(diǎn)斷面水體的水質(zhì)狀況，更能預(yù)報(bào)重大或流域性水質(zhì)污染事故，及時(shí)評(píng)估與抑制相關(guān)污染事故，達(dá)到預(yù)警功能，在保障公眾用水安全方面發(fā)揮了重大作用。

智能未來(lái)
   當(dāng)前，地表水監(jiān)測(cè)站往往是由大量的人工維護(hù)，部分試劑需要每周更換，一些關(guān)鍵的易耗品更是每年更換，如果故障隨時(shí)發(fā)生，那么則需要人工隨時(shí)去解決。劉豐認(rèn)為，“地表水監(jiān)測(cè)行業(yè)將向智能化發(fā)展，往互聯(lián)網(wǎng) +方向發(fā)展，很多事情可以靠遠(yuǎn)程自動(dòng)化、智能化來(lái)解決，不需要大量人工干預(yù)。我們做這些系統(tǒng)就是將來(lái)要智能化，能夠預(yù)測(cè)到故障何時(shí)何地發(fā)生。”如此一來(lái)，以往有一個(gè)定期建設(shè)任務(wù)定期去做，將來(lái)智能化程度一旦提升，將會(huì)大大減少這些定期的工作量。

   “未來(lái)，涉及地表水的整個(gè)數(shù)據(jù)都要匯總起來(lái)，”劉豐認(rèn)為，地表水的監(jiān)測(cè)不能僅僅停留在國(guó)家重要河流、湖區(qū)的斷面上，還要把源頭和能夠大量采樣水質(zhì)的整個(gè)數(shù)據(jù)匯總起來(lái)，把各個(gè)污染源源頭和各個(gè)水質(zhì)結(jié)合起來(lái)，包括地下水、自來(lái)水、污水廠、企業(yè)污染源的排放等都需要納入系統(tǒng)中，與地表水關(guān)聯(lián)起來(lái)，這樣能真正做到地表水大數(shù)據(jù)的管理。

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