黃河銀川入境斷面水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站建設(shè)及驗(yàn)收

孫彥君 彭曉云 羅婧一

（銀川市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，寧夏 銀川 750001）

黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展重大國家戰(zhàn)略的實(shí)施，是新時(shí)代治水思路在黃河流域的具體運(yùn)用和發(fā)展，為黃河流域水生態(tài)文明建設(shè)帶來了深入發(fā)展的歷史新機(jī)遇[1]。為切實(shí)加強(qiáng)黃河寧夏段水環(huán)境質(zhì)量管理，強(qiáng)化各地市上、下游污染減排考核，結(jié)合新時(shí)期寧夏建設(shè)黃河流域高質(zhì)量發(fā)展先行區(qū)需要，應(yīng)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，依托現(xiàn)代化信息技術(shù)設(shè)立黃河流域水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，在獲取相關(guān)信息基礎(chǔ)上，了解水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，決定在黃河銀川入境斷面建設(shè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站[2]。

1 站點(diǎn)位置及可行性

黃河銀川入境斷面水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站位于銀川市永寧縣李俊鎮(zhèn)雷臺(tái)村黃河灌溉泵房（黃河西岸濱河大道西側(cè)），總投資577 萬元，占地面積約2 270.4 m2，總建筑面積247.86 m2。項(xiàng)目主要建設(shè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站房、圍墻、綠化、站內(nèi)道路等，同時(shí)配備辦公設(shè)施，生活輔助設(shè)施。此點(diǎn)位距離葉盛黃河公路橋7.2 km，距離吳忠市境內(nèi)最后一條入黃排水溝羅家河下游約3 km，正處于吳忠市與銀川市永寧縣交接斷面，點(diǎn)位上游無銀川市轄區(qū)內(nèi)污水排入，下游排入黃河的各排水溝屬于銀川市區(qū)域范圍。在此位置建設(shè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，對(duì)黃河入銀川斷面水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，能夠全面、真實(shí)反映黃河銀川入境斷面本底水質(zhì)狀況。

2 儀器配備

水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由采水單元、配水單元、分析單元、控制單元、數(shù)據(jù)采集及傳輸單元和站房及輔助設(shè)施組成。子站系統(tǒng)內(nèi)各單元之間必須實(shí)現(xiàn)合理的連接，形成一個(gè)獨(dú)立自動(dòng)運(yùn)行的完整系統(tǒng)，對(duì)斷電、斷水等意外情況具有智能診斷、自動(dòng)保護(hù)以及自動(dòng)恢復(fù)的功能。中心站可通過子站控制單元實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)視、數(shù)據(jù)傳輸以及遠(yuǎn)程控制功能。

黃河銀川入境斷面水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括：常規(guī)五參數(shù)(水溫、PH、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度)、氨氮和高錳酸鹽指數(shù)。水質(zhì)監(jiān)測(cè)自動(dòng)站的監(jiān)測(cè)頻次為4 h采樣分析一次，每天每個(gè)項(xiàng)目可得到6 個(gè)監(jiān)測(cè)結(jié)果。數(shù)據(jù)采集和連接采用VPN無線網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)，并與北京晟德瑞環(huán)境技術(shù)有限公司、自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站和銀川市環(huán)境監(jiān)測(cè)站自動(dòng)監(jiān)測(cè)室聯(lián)網(wǎng)，便于維護(hù)管理人員及時(shí)了解其運(yùn)行狀況。黃河銀川入境斷面水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站所用的分析儀器均為美國哈希公司生產(chǎn)，儀器型號(hào)與參數(shù)見表1。

表1 儀器型號(hào)與參數(shù)統(tǒng)計(jì)Tab.1 Instrument model and parameter statistics

3 水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行情況

黃河銀川入境斷面水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站采水是利用自吸泵將黃河水抽入泵房，在抽水之前，先進(jìn)行自來水補(bǔ)水，排空管內(nèi)的空氣，然后依靠大氣壓力將黃河水抽入站房，進(jìn)入泵房的水直接供給常規(guī)五參數(shù)測(cè)量儀（包括溫度、pH、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度）直接分析測(cè)量，滿足五參數(shù)測(cè)量規(guī)范的相關(guān)要求。

水質(zhì)自動(dòng)站控制系統(tǒng)控制著整個(gè)水站的采水、配水、分析等動(dòng)作，包括現(xiàn)場工控機(jī)（控制與數(shù)采單元）、中心站的通訊。中心站通訊GSM連接，傳送實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果和自動(dòng)站儀器工作狀態(tài)。控制系統(tǒng)及中心軟件功能均滿足要求。

4 儀器考核驗(yàn)收

4.1 驗(yàn)收依據(jù)

《國家地表水自動(dòng)監(jiān)測(cè)站運(yùn)行管理辦法》（2008年6月）；中國環(huán)境監(jiān)測(cè)總站《國家水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站系統(tǒng)驗(yàn)收考核辦法》（2010年5月）；中國環(huán)境監(jiān)測(cè)總站《國控地表水自動(dòng)監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理規(guī)定（暫行）》總站綜字[2023]44 號(hào)；參考HJ/T354—2019《水污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CODCr、NH3-N 等）驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》。

4.2 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

按照《國家水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站系統(tǒng)驗(yàn)收考核辦法》中的規(guī)定要求，參照參考HJ/T354—2019《水污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CODCr、NH3-N 等）驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》，對(duì)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行驗(yàn)收考核[3-5]。驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和比對(duì)實(shí)驗(yàn)室方法分別見表2 和表3。

表2 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)Tab.2 Acceptance criteria

表3 實(shí)驗(yàn)室比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)方法Tab.3 Laboratory comparison standard method

表4 pH、DO標(biāo)準(zhǔn)溶液核查結(jié)果記錄Tab.4 Record of pH and DO standard solution verification results

表5 CODMn、氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液核查結(jié)果記錄Tab.5 Record of CODMn and NH3-N standard solution verification results

表6 CODMn、氨氮測(cè)定儀最低檢出限測(cè)定結(jié)果Tab.6 Determination results of the minimum detection limit of CODMn and NH3-N measuring instruments

表7 溶解氧測(cè)定儀最低檢出限測(cè)定結(jié)果Tab.7 Determination results of the minimum detection limit of DO analyzer

4.3 儀器性能測(cè)試

按照《國家水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站系統(tǒng)驗(yàn)收考核辦法》中的規(guī)定要求，除了設(shè)備供貨方的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試外，儀器供應(yīng)廠商在安裝調(diào)試后再次進(jìn)行精密度、準(zhǔn)確度、檢測(cè)限和線性等儀器設(shè)備性能測(cè)試[6]。測(cè)試樣品采用經(jīng)國家認(rèn)可的質(zhì)量控制樣品（或按規(guī)定方法配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液，選擇測(cè)量范圍中間濃度值）[7]。溶解氧的測(cè)試樣品采用飽和溶解氧的純水。（注：溫度不同對(duì)應(yīng)飽和溶解氧濃度不同，不同溫度下的飽和濃度值見《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第四版）》第208 頁）[8]。水溫、濁度、電導(dǎo)率不參加儀器性能考核，精密度以相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，準(zhǔn)確度以相對(duì)誤差表示。

由監(jiān)測(cè)結(jié)果可知水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器的平行性、準(zhǔn)確度和精密度都較好，各考核項(xiàng)目的相對(duì)誤差均不大于質(zhì)控樣推薦值的±10%，符合質(zhì)控考核要求。

4.4 儀器對(duì)比實(shí)驗(yàn)

按照《國家水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站系統(tǒng)驗(yàn)收考核辦法》要求，銀川市環(huán)境監(jiān)測(cè)站于2015年6月對(duì)水溫、pH、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度、高錳酸鹽指數(shù)和氨氮指標(biāo)進(jìn)行了實(shí)際水樣實(shí)驗(yàn)室與自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器的對(duì)比實(shí)驗(yàn)考核[9-10]。比對(duì)結(jié)果見表8～10。

表8 pH、水溫、電導(dǎo)率比對(duì)結(jié)果Tab.8 Comparison results of pH,water temperature,and conductivity

表9 DO、濁度、高錳酸鹽指數(shù)比對(duì)結(jié)果Tab.9 Comparison results of DO,SS,and CODmn

表10 氨氮比對(duì)結(jié)果Tab.10 Comparison results of NH3-N

由比對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，水溫、pH、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度、高錳酸鹽指數(shù)各項(xiàng)，比對(duì)考核相對(duì)誤差均小于±15%，符合《國家水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站系統(tǒng)驗(yàn)收考核辦法》比對(duì)實(shí)驗(yàn)考核驗(yàn)收要求。氨氮在線監(jiān)測(cè)設(shè)備AMTAX-SC，量程是0.02～5 mg/L，儀器最低檢出限為0.02 mg/L，實(shí)際水樣監(jiān)測(cè)濃度范圍為0.02～0.05 mg/L，在自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器的3 倍檢測(cè)限以內(nèi)，參照《國控地表水自動(dòng)監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理規(guī)定(暫行)》（總站綜字[2015]44號(hào)）規(guī)定，驗(yàn)收考核實(shí)際樣品濃度在自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器的3倍檢測(cè)限以下時(shí)，相對(duì)誤差結(jié)果只記錄參考[11-15]。

5 結(jié)論

通過測(cè)試，黃河銀川水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站儀器設(shè)備運(yùn)行指標(biāo)均滿足考核要求，儀器運(yùn)行穩(wěn)定、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)了水環(huán)境數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，提高了水質(zhì)信息的時(shí)效性、準(zhǔn)確性，增強(qiáng)了水環(huán)境的監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)能力，完善了水質(zhì)水量同步監(jiān)測(cè)體系，為污染物入河總量控制、生態(tài)補(bǔ)償和控制目標(biāo)考核等提供了技術(shù)支撐。