我国地表水自动监测站运行过程中的质量控制及保障措施

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　　摘要：目前我国已建成国控-省控-市控三级地表水自动监测网络体系，为保证自动监测数据质量，水质自动监测站运行维护过程中的质量控制和保障措施将显得尤为重要。自动监测仪器设备每日应完成零点核查、24h零点漂移、跨度核查和24h跨度漂移核查，每周完成常规五参数仪器校准和质控措施，每月进行多点线性核查、密码样考核和实际水样比对等工作，同时须做好仪器预防性检修和维护，当仪器故障时运维技术人员及时完成故障排查和维修工作。另外，水站须建立完整的规章制度和操作规范、年度运维计划，监督管理机构须完成监测数据审核，监督检查和飞行检查等相关工作。
　　关键词：地表水;水质自动监测站;质量控制
　　中图分类号：X84 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）11-0-02
　　Abstract： At present， three-level monitoring network of national-controlled， provincial-controlled and municipal-controlled has been established in China. In order to ensuring the quality of monitoring data， quality control and assurance measurement of water quality automatic monitoring system in operating and servicing will be particularly important. Automatic monitoring equipment operated 24 hours zero drift， zero check， span check， 24 hours span drift in daily， respectively. Five parameter were calibrated in weekly， multipoint linear verification， password sample and actual water sample tests were executed in monthly. At the same time， engineers should do a good job of preventive overhaul and maintenance of the instrument， and complete the troubleshooting and maintenance work in time when the instrument fails.In addition， water quality automatic monitoring station should establish complete rules and regulations， operation standards， and annual operation and maintenance plan. The supervision and management organization of water quality automatic monitoring station should accomplish checking monitoring data， supervision and inspection， flight examining and other related work.
　　Keywords： Surface water; Automatic water quality monitoring station; Quality control
　　我國地表水水环境质量分析以手工监测为主，自动监测为辅，手工监测存在工作任务重、数据时效性差等弊端，当出现水污染事件时不能及时、快速的反映水环境质量变化。近年来，为迎合时代发展，满足新形势下环境管理要求和社会公众期待，同时保障水质安全，厘清地方政府水环境保护责任，推动水环境质量持续改善，我国大力推行和发展水质自动监测建设工作。
　　我国水质自动监测系统发展起步较晚，“十五”“十一五”期间在我国各个流域的重要断面、大型湖库及国界出入境河流建设了149个水质自动监测站[1]。“十三五”期间，我国在2050个国家考核监测断面建设水质自动监测站。同时，为推动长江经济带发展共抓大保护、不搞大开发的战略思想，坚决打好长江保护修复攻坚战等七大标志性战役，我国将完成长江经济带943个国家考核断面水质自动站建设工作[2]。各省（市、自治州）为加强水环境质量监管，也建设了大量省控、市控水质自动监测站。至此，我国已完成国控-省控-市控三级水质自动监测网络体系的建设工作。目前，我国水质自动监测站常见监测指标包括五参数（水温、pH值、溶解氧、电导率、浊度）、高锰酸盐指数、氨氮、总磷和总氮等，部分湖库还会增加叶绿素a和藻密度等。
　　为确保水质自动监测数据真实、准确，同时减少人为干预行为，国控水质自动监测站全部委托第三方机构进行运行维护，中国生态环境监测总站通过公开招标确定了13家第三方公司负责全国2050个水质自动站运维[3]。在经济条件相对较好的省（市、自治州），省控和市控水质自动监测站也交由第三方机构运行维护，地方生态环境主管部门仅进行水、电、网络等基础保障工作。水质自动监测站多数无人值守，且维护管理周期相对较长，如果仪器维护管理不到位或故障均影响数据准确性和有效率。显然，为保证监测数据质量，水质自动监测站运行维护过程中的质量控制和质量保障将显得尤为重要。
　　1 运行过程中的质量控制
　　质量控制是水质自动监测仪器设备运行维护中至关重要的一环，第三方机构或运维单位每年需按照国家要求或者水质自动监测技术规范制定年度运维计划和运维任务，运维技术人员按照运维计划实施。 　　1.1 零点核查和跨度核查
　　为保证监测数据的准确性，目前水质自动监测仪器设备增加了每日质控措施，高锰酸盐指数、氨氮、总磷和总氮仪器每日须完成零点核查、24h零点漂移、跨度核查和24h跨度漂移核查[4]，当每日质控合格，监测结果才能认定为有效数据。运维技术人员每日查看仪器运行日志和运行状态，当质控不合格时需要进行再次质控措施，直至质控结果合格。
　　1.2 仪器校准及质控样核查
　　为确保监测数据质量和仪器状态，常规五参数（水温、pH值、电导率、浊度和溶解氧）每周须进行仪器校准工作，同时对其他仪器进行试剂有效性检查、泵管更换、管路清洗、采样杯清洗等工作，对站点运行条件进行保障（检查电压、室内外温度、清理除湿机废液等）。当仪器更换试剂、泵管或者仪器故障恢复后均须完成仪器重新校准和质控样核查工作。
　　1.3 密码样考核和实际水样比对
　　每月运维技术人员进行仪器多点线性核查工作，监管单位每月会定期发放密码样，同时对监测指标完成实际水样比对考核工作[5]，手工监测和自动监测仪器设备监测水样保证为同一水样。运维技术人员每月须完成仪器试剂的有效性检查和更换[6]，对仪器进行重新校准，同时查看泵管状态、清洗沉淀池（或沉砂池）、对仪器的主要零部件进行检查，对易损耗零件进行更换。
　　1.4 加标回收及采水系统清洗
　　运维技术人员每半年需要对仪器进行加标回收率自动测试工作，同时对采水系统进行除沙和管路清洗，清除采水管路内积累的泥沙或淤泥，对采水系统的电磁阀、球阀进行清洗和更换，同时对监测仪器设备进行预防性检修，更换部分已经老化的零部件和管路。
　　2 运行过程中的质量保障
　　2.1 持证上岗
　　水质自动监测站的运行维护不仅涉及到常规的仪器操作，而且还须掌握和了解地表水环境质量标准、地表水自动监测技术规范、实验室化学操作、电路、网络、自动化等相关知识，水站运维人员需要进行专业的技术培训，同时持证上岗。中国生态环境监测总站和地方生态环境监测站要做好运维技术人员的培训和上岗证的发放工作。
　　2.2 运行维护制度和流程制定
　　每个水质自动监测站须建立工作人员持证上岗制度、工作人员岗位责任制度、子站巡检制度、系统运行记录制度、仪器质量控制记录制度和值班记录制度等[7]，将人为因素对监测系统的影响降到最低限度，同时运维技术人员应严格按照规章制度及规范进行操作，尤其是仪器运行质量控制记录。建立仪器操作规程、质控流程、仪器性能测试和实际水样比对考核流程，同时须建立数据审核技术规范、异常数据剔除及申诉流程等。
　　2.3 定期监督检查及例会沟通交流
　　国家或地方生态环境监管部门定期对水站开展监督性检查，对站房环境、仪器运行状况、质控措施、监测数据质量、运维资料及人员资质、基础保障情况等开展情况核查，对监督性检查过程中发现的问题进行督导整改，当部分站点监测指标出现数据异常时可开展飞行检查工作。国家或省级生态监测站每月定期召开水质自动监测站运维情况通报会，对数据有效率、数据上传率、密码样考核结果和实际水样比对结果进行通报，同时对水站运维过程中存在的问题进行沟通和交流，对整改的问题进行核查等，确保水质自动监测站高质量运行。
　　2.4 每日数据审核
　　数据审核工作是整个质量保证体系中最有效的质量控制手段，目前水质自动监测站数据实行三级审核制度[8]，运维技术人员进行数据一级审核工作，省级生态监测站（地方生态监测站）进行数据二级复核工作，国家生态监测总站（省级生态监测总站）进行数据最终确认和入库。对于审核过程中发现的异常数据进行二次审核和最终确认。
　　2.5 数据有效率考核
　　由第三方机构运维的水质自动监测站，生态环境监测总站（或地方生态环境主管部门）每月对数据有效率进行通报，同时对第三方机构运维情况进行核实，对数据有效率不足的运维机构，综合其运维计划完成情况和质控措施落实情况扣缴运维费，并要求进行整改和情况通报，对不满足水站运维能力的第三方机构禁止运维水站。
　　3 發展及建议
　　（1）我国在河流、湖泊和水库已建成国控-省控-市控三级地表水水质自动监测网络体系，同时为了避免人为干预，交由第三方机构运行维护，运维技术人员的水平和能力对监测数据的影响较大，国家或地方生态主管部门须加强对第三方机构和运维技术人员的监督管理、培训和考核，确保监测数据真实有效。
　　（2）我国幅员辽阔，地区差异较大，不同河流、湖泊的水质迥异，各地在运行维护过程中须严格按照水质自动监测站运维维护技术规范和年度运维计划进行质量控制和保障措施。
　　（3）前期我国已完成各级水质自动监测站的建设工作，但是目前仅用于了解水环境质量现状，还未进行考核和排名工作，后期地表水自动监测数据将参与监测断面的考核和排名工作，借此推动水污染防治，持续改善水环境质量。
　　参考文献
　　[1] 罗彬，张丹. 水质自动监测系统运行管理技术手册[M]. 成都：西南交通大学出版社， 2019，03.
　　[2] 长江经济带943个国家考核断面水质自动站7月底前建设完成[EB/OL]. http：//zw.huangshan.gov.cn/OpennessContent/show/1050136.html.
　　[3] 从972个国控监测站点到2050个 新增站点优先考虑跨界断面[EB/OL]. http：//zw.huangshan.gov.cn/OpennessContent/show/1050160.html.
　　[4] 中国环境监测总站. 地表水自动监测系统实用技术手册[M]. 北京：中国环境出版集团， 2018.09.
　　[5] 陈光，刘廷良，刘京，孙宗光.浅谈我国水质自动监测质量保证与质量控制[J].中国环境监测，2006（01）：60-63.
　　[6] 赵利娜.水质自动监测系统的运行管理与质量控制[J].水利信息化，2015（04）：57-60.
　　[7] 刘允，刘廷良，宫正宇.水质自动监测系统的质量保证与质量控制[J].现代仪器，2010，16（03）：60-62.
　　[8] 孙南.水质自动监测系统运行过程中的质量保证和质量控制[J].环境监测管理与技术，2009，21（01）：62-64.
　　收稿日期：2019-09-08
　　基金项目：教育部产学合作协同育人项目（项目编号：201801275004）;校本科研项目（项目编号：2019XJXM23）。
　　作者简介：杜娟（1989-），女，讲师，研究方向为自动监测应用开发及维护。
　　通讯作者：宋鹏程
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