• 關鍵詞： 智慧城市 水質監測
• 摘要：通過對國家地表水水質的監測，不僅能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，更能預報預警重大或流域性水質污染事故，及時評估與抑制相關污染事故。

   通過對國家地表水水質的監測，不僅能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，更能預報預警重大或流域性水質污染事故，及時評估與抑制相關污染事故。

專訪 | 北京晟德瑞環境技術有限公司劉豐
撰文 | 龍芳

   北京晟德瑞環境技術有限公司成立于 2000年，公司隸屬于北控集團下屬京儀集團環保板塊的核心企業，業務涉及環境監測、數字環保、綜合節能和醫療廢棄物處理、廢水處理等領域。

   地表水是人類生活、作業用水的最重要的來源。隨著我國現代工業的發展和社會的飛躍進步，地表水的污染形勢日益嚴峻，同時，國家對地表水質的監測要求也愈發強烈。
截止目前，我國的地表水監測站建設取得較大進展。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數百個水質自動監測站。全國各相關省、市、縣均在所屬重要河流 /湖泊也建置了地表水自動監測站。十三五期間，環保部在“十二五”國家地表水監測網基礎上，對我國的地表水監測網絡進行了重新優化布局，監測點位從原先的 149個增加到現在的300個，增幅達100%。

科學架構
   “我國的地表水監測網絡分為四個級別——國控點、省控點、市控點、縣控點，”北京晟德瑞環境技術有限公司劉豐說，“國控監測點就是把控國界、省界、重點流域、重點湖庫方面水質的狀況監測，省控監測點即把省內重要的斷面監測起來，市控監測點即管市級重要斷面，縣控監測點即管監測縣、區級斷面。其目標就是實現各自的范圍重要斷面的水質狀況監測。”作為承建了我國大多數地表水國控監測點及部分市控監測點的北京晟德瑞環境技術有限公司，已經在行業里深耕了十六年，對于地表水的監測有一套獨到的解決方案。

   據劉豐介紹，地表水水質監測系統涵蓋采水與控制系統、配水系統、分析系統、數據采集與傳輸系統。采水系統負責把水樣從監測點位采集上來，控制單元按照儀器特定的需求對水樣做前處理，再分配到各個儀器，儀器對水質的各種參數及某些指定物質進行分析，由數據采集和傳輸單元把監測的結果采集上來、存儲到本地，并把需要的數據上傳到上一級監測單位。除了嚴謹的架構外，儀器的選型也需要非常準確與可靠，系統的任何一個環節出問題，都能直接導致整個系統的不可靠。因此一些輔助系統，如供電系統，防雷、安防類的防護系統，供水系統，勘察人員日常必備的物品，及一些質控方面的設備等都力求精益求精。在站點的建設上，北京晟德瑞還特別注意了極寒地區的保溫與防護措施，系統維護的便捷與成本，最大限度的保證站點的正常運行與數據采集。

   地表水水質監測站往往處于偏僻的地方，維護一次通常需要花費很多的人力物力，早在 2000年，北京晟德瑞就在地表水監測行業率先使用了雙嵌入式系統，既解決了系統可靠性與功能性的平衡問題，又大幅度降低了運營成本。通過多年的改進，有的系統甚至用了十多年還能正常運行！

全面監測
   我國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）。通過水質監測站點對相關參數，我們便能判斷某斷面水質狀況的類別。

   水質自動監測站的監測基本項目包括水溫、pH、溶解氧、電導率、濁度、高錳酸鹽指數、總有機碳、氨氮，如果是湖泊則還需增加總磷總氮、葉綠素 a等，總氮和總磷是監測水的富營養化，部分特定區域還需要監測銅、鉛、六價鉻、鎘之類的重金屬指標、揮發性有機物、生物毒性等等。監測的項目少則有標準 7項，多的則達 30余項。

   站點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/減少監測頻次，最短為 1小時，最長的間隔為 24小時，在水質發生污染時系統會自動加密，調高監測頻次。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。

  2007年，為充分發揮已建成的100多個國家地表水質自動監測站的實時監視和預警功能，國家水站的實時監測數據正式對外公開發布，在國家環境監測總站的“國家地表水水質自動監測實施數據發布系統”里，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啟動監測，發布數據為最近一次監測值。在發布平臺上，我們還能實時看到各站點簡介、實時狀態（如正常或者故障）等。

預警于民
   太湖每年發生藍藻事故。自從該系統上線后，每年通過對湖水水質 pH、溶解氧等藻類生長的水質特異性指標以及富營養化參數的監測（總磷總氮），預測判斷水體的藻類生長狀況，預知相關參數到達何種程度必然會爆發藍藻，這樣能在藍藻發生之前及時采取相關措施，確保公眾安全用水。

   根據相關報道，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；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，第一時間分析了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。

   由此可見，我國國家地表水水質的自動監測，不僅能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，更能預報重大或流域性水質污染事故，及時評估與抑制相關污染事故，達到預警功能，在保障公眾用水安全方面發揮了重大作用。

智能未來
   當前，地表水監測站往往是由大量的人工維護，部分試劑需要每周更換，一些關鍵的易耗品更是每年更換，如果故障隨時發生，那么則需要人工隨時去解決。劉豐認為，“地表水監測行業將向智能化發展，往互聯網 +方向發展，很多事情可以靠遠程自動化、智能化來解決，不需要大量人工干預。我們做這些系統就是將來要智能化，能夠預測到故障何時何地發生。”如此一來，以往有一個定期建設任務定期去做，將來智能化程度一旦提升，將會大大減少這些定期的工作量。

   “未來，涉及地表水的整個數據都要匯總起來，”劉豐認為，地表水的監測不能僅僅停留在國家重要河流、湖區的斷面上，還要把源頭和能夠大量采樣水質的整個數據匯總起來，把各個污染源源頭和各個水質結合起來，包括地下水、自來水、污水廠、企業污染源的排放等都需要納入系統中，與地表水關聯起來，這樣能真正做到地表水大數據的管理。

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