陸水水庫YSI水質(zhì)系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)比對分析

劉秀玲 陳述良

（咸寧市水文水資源勘測局 湖北咸寧 437000）

陸水水庫YSI水質(zhì)系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)比對分析

劉秀玲 陳述良

（咸寧市水文水資源勘測局 湖北咸寧 437000）

YSI水質(zhì)垂直剖面自動監(jiān)測系統(tǒng)具有在線自動實時監(jiān)控水質(zhì)的優(yōu)勢，但由于其檢測與人工的不同，自然存在其優(yōu)勢與劣勢。針對為期一年內(nèi)12次監(jiān)測的數(shù)據(jù)差異，可以看出其數(shù)據(jù)具有一定的穩(wěn)定性，但各參數(shù)中受設(shè)備安裝條件的限制，也時有異常值出現(xiàn)（如溫度、溶解氧、葉綠素等）；而人工則穩(wěn)定性稍差些，pH、濁度、受人工采樣、運輸?shù)挠绊?，偶也會出現(xiàn)異常值。開展自動監(jiān)測，可以隨時調(diào)取監(jiān)測數(shù)據(jù)，迅速掌握水體水質(zhì)變化狀況。

陸水水庫；YSI水質(zhì)；數(shù)據(jù)比對

陸水水庫新引進(jìn)YSI水質(zhì)垂直剖面自動監(jiān)測系統(tǒng)1套，建立陸水水庫水環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，為水源地水質(zhì)安全提供技術(shù)保障。結(jié)合陸水水庫的基本情況，水質(zhì)垂直剖面自動監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)置在水庫大壩前0.5km處水面，自動監(jiān)測站能夠?qū)﹃懰畮斓娘嬘盟∷M(jìn)行實時監(jiān)測。同時開展人工采樣水質(zhì)監(jiān)測，與YSI水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行比對分析研究；搭建陸水水庫水質(zhì)監(jiān)測和測量平臺，建立陸水水庫水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，為今后制定陸水水庫水環(huán)境監(jiān)測方案，開展水質(zhì)監(jiān)測工作，保障赤壁市供水安全奠定基礎(chǔ)。

1 實驗條件

1.1 水質(zhì)監(jiān)測位置

（1）陸水水庫YSI水質(zhì)垂直剖面自動監(jiān)測系統(tǒng)布設(shè)點，位于壩前0.5km橫斷面。東經(jīng) 113°53′31.13″，北緯 29°41′25.23″。

（2）陸水水庫人工采樣水質(zhì)監(jiān)測點，位于赤壁市自來水公司泵房處，距離YSI水質(zhì)垂直剖面自動監(jiān)測系統(tǒng)布設(shè)點120m左右。東經(jīng)113°53′26.83″，北緯 29°41′24.06″。

1.2 水質(zhì)監(jiān)測頻次

（1）YSI自動監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)﹃懰畮斓乃M(jìn)行實時監(jiān)測，任何時間段的監(jiān)測數(shù)據(jù)可以隨時調(diào)取。

（2）人工采樣監(jiān)測時間為2013年9月～2014年8月，每月上旬監(jiān)測一次。

1.3 監(jiān)測參數(shù)

（1）YSI系統(tǒng)監(jiān)測參數(shù)：溫度、電導(dǎo)率、鹽度、酸堿度、氧化還原電位、溶解氧、濁度、葉綠素、藍(lán)綠藻等。

（2）人工采樣比對分析參數(shù)：《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）基本項目中的7項：水溫、pH、溶解氧、化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氮，另加透明度、電導(dǎo)率、濁度、葉綠素a和藍(lán)綠藻5項，總計12項目。

1.4 分析方法

除藻類外，所有參數(shù)均采用地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）中規(guī)定的分析方法進(jìn)行分析，具體見表1。

2 檢測成果

（1）自動檢測設(shè)備靜置于距離岸邊壩前0.5km處水面，利用YSI系

表1 檢測項目方法一覽表

列探頭進(jìn)行參數(shù)讀取，具體數(shù)據(jù)見表2。

表2 YSI自動監(jiān)測數(shù)據(jù)成果表

（2）實驗室檢測以月初在陸水水庫赤壁市自來水公司泵房抽水處人工采樣的水樣為依據(jù)，具體檢測數(shù)據(jù)見表3。

表3 人工采樣監(jiān)測數(shù)據(jù)成果表

3 檢測成果分參數(shù)比對

（1）水溫：從YSI自動監(jiān)測和人工檢測結(jié)果比對來看，由于自動監(jiān)測為每日平均數(shù)據(jù)，與人工監(jiān)測數(shù)據(jù)差別不大，基本上是一致的。但從自動監(jiān)測裝置傳回的在線數(shù)據(jù)來看，一天當(dāng)中，水溫的變化較大，最大值和最小值相差15℃左右，這也說明測水溫的探頭很敏感，一般來說，像陸水水庫這樣的大水體，水溫變化應(yīng)較為緩慢，溫差變化應(yīng)沒有這么大。

（2）電導(dǎo)率：YSI自動監(jiān)測的電導(dǎo)率比較穩(wěn)定，監(jiān)測值基本上在180～200μS/cm之間波動。人工2014年一月份缺測一次，2014年二月份和自動監(jiān)測值差別較大外，其余的人工監(jiān)測和自動監(jiān)測值還是一致的，基本上在一個數(shù)量級內(nèi)。

（3）pH值：pH值測定中，YSI自動監(jiān)測值夏季隨溫度升高而升高，一度達(dá)到9以上，其它季節(jié)基本比較穩(wěn)定，監(jiān)測值基本上在7～9之間波動；人工采樣監(jiān)測的值則一直在7～8.5之間波動。

（4）濁度：濁度YSI的測定值較為穩(wěn)定，基本上值在0～4NTU以之間；而人工監(jiān)測由于岸邊采樣可能有泥沙類影響，有時人工監(jiān)測值就高出自動監(jiān)測值的好幾倍，人工監(jiān)測值在0-10NTU以之間。由于后期采樣時專門注意了岸邊泥沙的影響，人工監(jiān)測值大大降低了，基本與自動監(jiān)測值一致。

（5）溶解氧：溶解氧YSI的測定值波動比較大，溶解氧自動監(jiān)測值在最初的兩月異常偏小，可能是由于未啟動攪動泵原因。而手動測定值比較穩(wěn)定，說明表層水受藻類的光合作用的影響較大；人工測定的溶解氧由于檢測不及時，到實驗室檢測時常常會導(dǎo)致測定值偏小。特別是夏天，水溫高，現(xiàn)場測定的溶解氧基本是過飽和，而人工監(jiān)測要到實驗室里檢測時，水溫下降不少，溶解氧也隨之降低了不少。

（6）葉綠素a：葉綠素a從YSI的自動測定值看不出任何規(guī)律，但從人工監(jiān)測數(shù)據(jù)所顯示，隨著水溫和季節(jié)的變化，葉綠素a測定值是有一定規(guī)律的，冬季，由于水溫較低，不適宜于藻類的生長繁殖，故在1、2月份葉綠素a含量為全年最低。在春季，溫度逐漸升高，藻類的生長繁殖漸趨旺盛，4、5月份水溫達(dá)到某些藻類的最適生長溫度，故葉綠素a含量可能會出現(xiàn)峰值。在夏秋季，水溫持續(xù)較高，非常適宜于藻類生長繁殖，致使藻類大量繁衍，從而在8月份含量均形成最大峰值，9月份以后，隨著水溫的下降，葉綠素a含量也逐漸下降。

（7）藻類：藻類的生長與環(huán)境條件密切相關(guān)，到光照、水溫、氮、磷含量等諸多因素的制約。葉綠素a作為藻類的重要組成成分，其含量的高低反映了藻類種類和數(shù)量的變化，因此也隨著水環(huán)境質(zhì)量的變化而變化。藻類的監(jiān)測成果見表4。

表4 藻類監(jiān)測成果表

在2014年4月份，葉綠素的負(fù)值和葉綠素?zé)晒夥ㄒ渤霈F(xiàn)負(fù)值，當(dāng)月藻類的藍(lán)藻門內(nèi)的魚腥藻數(shù)量大量增加，有近似水華現(xiàn)象的發(fā)生。

由此來看，葉綠素?zé)晒夥?，在出現(xiàn)峰值之后如果熒光值下降而藻類檢測上升，則水體很可能將會發(fā)生水華現(xiàn)象。

4 小結(jié)

綜上七個參數(shù)的比對，可以看出自動在線檢測數(shù)據(jù)總體上與人工監(jiān)測數(shù)據(jù)是一致的，但也不完全一致。分析其不一致的主要原因：①因為采樣點的深度不一樣。自動監(jiān)測探頭固定在水下1m處，但人工采樣基本上采的是水下0.5m處的水，有的項目像藻類就直接采表層水，濁度、水溫和葉綠素隨采樣點水深度的變化也是挺大的。②采樣點的位置不一樣。人工采樣在岸邊，而自動監(jiān)測探頭裝在陸水水庫大壩前中泓處，一個水體是靜止的，一個是流動的。靜止水測定項目和流動水項目測定還是多少有點區(qū)別的。③因為人工檢測結(jié)果受采樣、樣品運輸和檢測時效性的影響較大，相對來說自動監(jiān)測數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定，受干擾因素較少，可信度要高些；在線監(jiān)測主要是依靠各參數(shù)的探頭而諸如水溫、葉綠素和溶解氧的測定，在線檢測雖然準(zhǔn)確率可能不夠，但是從其工作原理來看，異常值的出現(xiàn)也是經(jīng)?？赡馨l(fā)生的，總的來說，自動監(jiān)測的數(shù)據(jù)對實驗室檢測結(jié)果也起到了對照作用，發(fā)現(xiàn)人工檢測的缺失點，加以改進(jìn)。

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2016-4-20