水质自动监测控制系统

水质自动监测控制系统（精选11篇）

水质自动监测控制系统 篇1

1 引言

地表水水质自动监测系统自20世纪90年代后期开始进入国内环境监测领域,发展至今已形成相当大的规模,技术水平也日趋成熟。自动系统不仅为我们提供了比常规监测更具代表性的科学监测数据,还可以实时、连续、准确地反映和评价水质状况及动态变化趋势,实现水质预测、预警以及趋势分析的作用。然而,自动监测系统在带来数据及时、全面等优越性的同时,也给各级环境监测部门增加了不少工作压力,新系统的建设、原有系统的巡检和运行维护、故障排除、数据的收集积累分析等均需牵涉大量的人力资源。因此,随着地表水水质自动监测系统规模的不断扩大,寻求一种既保证自动监测数据可准确供管理部门运用,又减轻监测站工作量的运维模式是当前地表水水质自动监测系统发展中亟待破解的瓶颈。

嘉兴市地处太湖流域末端,全市河道纵横,湖荡众多,河道总长度13 802km,水域面积273.24km2,其中市、县二级主干河道57条,总长度959km,1万m2以上湖荡66个,水面积率7.96%,河道分布密度为3.5km/km2,为典型的平原水网。为全面监控河网水质,分析水污染公布情况,嘉兴市自2001年开始着手地表水水质自动监测系统建设,至今已建成19个地表水水质自动监测站,其中有7个站建在全市“8进9出”出入境断面,10个饮用水源地预警自动监测站。2012年开始,嘉兴市还将建成12个交界断面地表水水质自动站,届时该市将实现31个交界断面和10个饮用水源地自动监测的全覆盖。建成初期,地表水水质自动监测系统的运维工作均由当地环境监测部门承担。

2 原有运维模式存在的问题

2.1 数据公正性

2005年地表水自动监测系统建设初期,考虑到由下游环境保护局负责监控上游来水水质,水站建设选址和运维管理都定在下游县(市、区)。而2009年《浙江省跨行政区域河流交接断面水质保护管理考核办法(试行)》中规定,在条件成熟时,交接断面水质考核原则上采用地表水环境自动监测站的监测数据,虽然目前仍采用手工联合监测数据,但如果实施全部或部分采用水站数据,由下游地区运维管理的地表水站在数据准确性、公正性上容易受到上游地区的质疑。因此,从保障数据的客观公正、深入推进交接断面考核工作来看,由上、下游县(市、区)的上一级环境监测站或者第三方专业公司运维管理较为合理。

2.2 水站运行质量

在嘉兴市19个水站和10个饮用水站中,7个由市级监测站负责运维管理,22个由5个县(市)监测站分别负责。在以往的运维管理中,市站投入4名专职人员和2辆专用车辆,基本保障了7个水站运维管理的需求。而5个县(市)监测站技术力量则相对薄弱,总共只有6名专兼职人员(兼顾其它实验室工作)从事运维工作,没有配置专用车辆,人员编制和车辆的限制使各县(市)监测站只能开展最基本的维护工作,维护和质控工作频次都不高,直接制约了水站稳定运行率和数据有效率的提高。今明两年,省厅还将在该市建设12个交界断面水站,且全部建在县(市),将进一步增加县(市)监测站的运维压力并影响水站运行质量。

3 国内现有水站运维模式调查

经调研,目前国内水站的运维模式主要有3种:一是目前的浙江模式,即由水站所在地的环境监测站负责运行维护;二是广东模式,由省环境监测中心统一运维,并将部分大型专业维修分包给专业公司;三是江苏模式,即将所有水站通过招标委托第三方专业公司统一运维,环境监测站负责质量控制和考核。从总体发展趋势来看,后两种统一运维模式是今后水站运维管理的主要发展方向,可有效解决地表水交接断面考核中的数据公正性问题,而广东模式对负责运维的上一级监测站人员和硬件要求相对较高,嘉兴市市级监测站配备与之相比相差甚远,因此江苏模式在实际操作当中更加值得借鉴[1]。

4 第三方运行维护模式基本框架

借鉴外地先进经验,嘉兴市根据《浙江省地表水环境自动监测系统运行管理实施细则(试行)》,逐步整理形成了适用于当地的社会化运维管理体系。

4.1 运营商的资质管理

运营商的资质条件主要从运营商相关资质的取得、地表水站项目的业绩、专业运维人员和交通工具的配置、备品备件库的配备、实验室的配备等几方面的管理来实现[2]。首先,第三方运营商必须具备由国家环境保护局颁发的污染源自动系统运行维护的资质,同时,ISO9000和ISO14000等企业质量管理体系的相关认证是一个达到优质管理企业的最佳证明和依据。因行业内目前尚未颁发环境自动系统运行维护的资质标准,且地表水站的社会化运维目前在国内并不普遍,有地表水站运维经验的运营商较少,因此在具备污染源运维资质的同时,必须对地表水水质自动监测系统项目具备一定的经验和能力,这其中包括该类项目的建设经验或项目中部分主要仪器厂商授权的特约维修站资质或主要仪器的实际维护保养经验。这些都是评价一个运营商是否具备地表水站运维能力的先决条件。其次,专业运维人员和交通工具的配置必须达到项目规模的要求,当然这与项目区域范围有密切的关系。就嘉兴市17个地表水站的规模和3 915km2的区域面积来讲,4组运维人员,每组1人1车是最基本的配置要求,平均一个运维小组能承担1 000km24~5个水站的运维要求。同时,运维人员需持有省级以上的在线监测方面的上岗证,做到持证上岗。最后,应具备完善的系统配件供应渠道建立备品备件库和具备有质量体系保证的实验室两个硬件条件,以满足地表水站耗品备件的更换要求和试剂配置的质量要求。

4.2 运维工作程序和规范

依照《浙江省地表水环境自动监测系统运行管理实施细则(试行)》和《浙江省地表水站作业指导书》,对第三方运营商运维工作进行管理,保证水站运行的有效性,确保数据的准确性。这些工作主要通过日常巡检工作的管理、监测数据质量保证、定期报表上报制度、定期监督性检查制度等方面来实现 [3]。

(1)要求第三方运营商严格按照《浙江省地表水环境自动监测系统运行管理实施细则(试行)》和《浙江省地表水站运行维护作业指导书》进行运行维护操作。每日上、下午各一次对水站进行日监视,并上报前一工作日《水站每日有效数据上报表》。根据监视情况布置维护任务,填写《水站仪器设备维护记录表》。如有故障,填写《故障处理申报表》,故障处理完毕须经过监测站确认,确认认可方认为本次故障处理完毕。每周对水站进行一次全面维护,填写《水站周巡视结果记录表》,更换试剂或零配件,填写《水站试剂更换记录表》和《水站零配件更换记录表》。所有记录表格按时照实填写,并存放于站点,以待备查,通过这些记录可追溯系统的历史运行及维护情况,对系统运行有效性的判断有重要意义。

(2)要求第三方运营商严格按照《浙江省地表水环境自动监测系统运行管理实施细则(试行)》进行监测数据质量保证工作。监测数据质量保证工作是运行管理工作的重点。《细则》要求通过标准样品核查和实样比对两种方式来实现对水站数据的准确性判断,对第三方运营商运维来说同样也要这样要求,并按照《细则》规定的误差标准进行评判。每周对水站进行一次标准样品核查,包括pH值、电导率、氨氮、总有机碳、总磷和总氮6个指标。评判合格依据为误差范围除pH值要求≤0.1外,其余指标均要求≤10%。每月对水站进行一次实样比对,实验室数据要求由CMA资质的实验室出具相关监测报告,包括pH值、电导率、溶解氧、氨氮、总有机碳、总磷和总氮7个指标。评判合格依据误差范围为误差范围除pH值要求≤0.2、电导率≤10%、溶解氧≤0.6mg/l外,其余指标均要求≤20%。每月填写《水站质控及比对结果上报表》定期上报监测站。

(3)要求第三方运营商执行定期报表上报制度,除了上报《水站每日有效数据上报表》和《水站质控及比对结果上报表》外,还要求每月上报《月度地表水水质自动监测数据月均值表》和《月度地表水水质自动监测数据审核表》,作为监测站数据审核的管理需要。

(4)制定定期监督性检查制度。每月定期监督性检查旨在现场检查运营商运维工作、维护成效、质控工作的执行情况以及卫生、水电安全等方面,以检查、交流、沟通为目的,就双方在运行维护和管理中遇到的问题、各自的建议和期望、要求等信息以面对面的方式进行沟通并寻求更好的解决方式,以形成监测站与运营商对共同完成水站运维工作的一种积极有效的合作途径。

4.3 监测部门考核

监测站考核是对运营商运维工作的整体评价,是监测站支付运维费用的依据。考核主要通过对运营商日常维护工作的检查、质控工作的检查和考核指标的评判来实现。对运营商日常维护工作的检查包括运行维护记录的检查、现场仪器运行情况的检查、现场系统运行情况的检查、水电等系统运行环境的检查等。通过日常维护工作检查考核运营商在考核周期内运维工作是否按《浙江省地表水站运行维护作业指导书》规范操作,并通过现场对仪器、系统、环境的检查考核运维成效。质控工作的检查包括运营商“周核查、月比对”工作情况、现场盲样考核情况等。通过对质控工作的检查考核运营商在考核周期内是否按《浙江省地表水环境自动监测系统运行管理实施细则(试行)》进行质控工作,并通过现场盲样考核考核数据准确性。考核指标的评判包括有效数据获取率、质控样核查合格率和实验室比对合格率3大评判指标。通过对3大指标的评判考核运营商在考核周期内的系统运行有效性和数据准确性[4]。

5 实施成效分析

嘉兴市从2011年下半年开始着手地表水站委托社会化专业公司运维的具体操作,对19个地表水自动站中的17个省建水站实施第三方运维,为确保运维质量,通过统一招标形式选取最专业运维公司承接水站运维工作,最终由浙江环茂自控科技有限公司和嘉兴市创源环境监控技术有限公司联合中标,前者是省内大部分自动监测系统的设计商和仪器供应商,对自动监测仪器工作原理、性能及故障排除具有丰富的经验,后者作为嘉兴地方上成长起来的自动监测服务公司,多年的污染源在线监测系统运维经历使其已在整个区域形成完善的运维网络,双方组成的专业团队有助于提升该市运维水平,取得的成效明显。

5.1 运维质量提升

专业运维公司安排专人进行全天候数据监控和整理,可实现第一时间发现仪器故障,网络化的运维区域站点第一时间赶赴故障站点分析排除故障,即时分析故障原因,庞大的备品备件库可以第一时间获得需更换的配件。因此,简单故障均能在24h内解决,复杂故障也能在24h内报修仪器商。第三方运维工作步入正轨的2012年1~2月份,17个省建水站的有效数据获取率比去年全年上升0.8%;比对合格率上升2.9%;省中心巡检考核合格率上升9%。

5.2 监测人员工作着力点转移

地表水站运维工作移交后,嘉兴市市级站和各县(市)站将技术人员从繁重的、初层次的仪器日常运维中解脱出来,投入到深层次的管理和技术工作中。

(1)加强监督性检查确保监测质量,确保“测得准”。

重新定位后,管理方与运维方各司其职,摆脱了以前自己考自己的局面,形成完善的检查和考核制度,紧紧围绕有效数据获取率、质控样核查合格率和实验室比对合格率3大评判指标,全面开展质量控制,确保第三方运维公司的运维质量,使自动站更加稳定的运行,由原来简单的保持仪器运转提升到确保监测数据准确可信。

(2)加强监测数据的统计和分析,实现“说得清”。

摆脱以往对海量的自动监测数据仅作简单的收集堆砌,形成条线跟踪制度,将地表水站、大气站、特征污染因子自动站分解到每个自动监测技术人员,逐日分析数据变化情况,掌握污染特征和变化规律,提高自动站数据的利用率,使自动监测系统更有效地服务于“说清环境质量和变化趋势”。

6 结语

地表水自动监测系统社会化运维是当前环境管理要求下符合嘉兴市地表水水质自动监测发展规律的运维模式,这一模式是在自动站建设发展到一定规模下必然应运而生的一种新模式,经实践初显成效,它的进一步深入推进也像自动监测发展一样必定需要一个认知、磨合、完善的过程,但却是自动站管理的趋势和方向。

摘要：指出了嘉兴市地表水水质自动监测系统老化,自动站的运行维护占用了过多的人力资源,压缩和弱化了对获取数据深层次分析。对国内自动监测系统管理模式进行了调查,探讨了适合当地的运维管理模式,分析了其初步成效。

关键词：水质自动站,运维,探讨

参考文献

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[2]郁建桥,钟声,王晨波.“两级质控、第三方运营”水质自动站管理模式初探[J].中国环境监测,2011(6):65～67.

[3]王海.地表水水质自动监测站建设与运行管理[J].环境监测管理与技术,2002(1):5～7.

[4]区晖.水质自动监测系统运行过程中的质量保证和质量控制[J].2008(12):62～65.

水质自动监测控制系统 篇2

连云港市水质自动监测系统预警体系的建立

摘要：设计了一套完整的水质自动监测系统预警体系.建立了完整的.组织机构和预警模式,明确了人员分工和污染事故判定,并介绍了各项应急处置措施.使系统能在良好的运行状态下,及时监控到污染的发生,取得了良好的预警效果.作 者：刘红    张君    李军  作者单位：连云港市环境监测中心站,江苏,连云港,22 期 刊：中国环境监测  ISTICPKU  Journal：ENVIRONMENTAL MONITORING IN CHINA 年，卷(期)：, 23(1) 分类号：X832 关键词：自动监测    预警    应急    措施   

水质自动监测站运行管理初探 篇3

【摘 要】以虎头水质自动监测站运行管理为例，对自动站运行管理进行了探索。

【关键词】水质自动站；运行管理

0.概述

虎头水质自动监测站于2011年6月通过国家监测总站的验收，至今已经平稳运行2.5年。2012年经国家监测总站对全国130多个水质自动站的开机率、有效率、周报上传数据有效天数、周核查率和月比对率等运行状况进行统计，虎头水质自动站排名第5位。本文结合虎头水质自动站的运行管理，提出了水质自动站运行管理的探索。

水质自动站是一套自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术以及相关的专用分析软件和通讯网络所组成的综合性的水质在线自动监测系统。应用这样的系统能连续、及时、准确地监测水质的变化，可实现水质的连续监测和远程控制，及时掌握水质状况、预警预报突发性水质污染事故、解决跨行政区域水污染事故、监督总量控制制度落实情况、排放达标情况等目的。

1.水质自动监测技术

每个水质自动站是一个独立完整的水质自动监测系统，一般由采水系统、预处理系统、监测仪器系统、控制系统、数据采集、处理系统、传输系统及远程控制处理系统和监测站房组成，在水质自动监测系统网络中，中心站、托管站及其他经授权的相关部门可通过网络实现对各子站的实时监视、远程控制及数据传输功能。虎头水质自动站设在乌苏里江畔，由虎林环境监测站对其远程控制，同时国家监测总站通过网络实现远程监视和数据传输。

2.分析仪器的选择

自动监测分析仪器是自动监测系统的核心。在选择监测仪器时应首先考虑监测目的，以此来确定监测项目。一般来说，背景断面和入境断面应选择五参数（pH、水温、浊度、电导率、溶解氧）仪、高锰酸盐指数分析仪、氨氮分析仪，湖泊和水库断面应增加总磷、总氮和a-叶绿素分析仪，以保护饮用水源地为目的的断面增加总大肠菌群，还可根据水质实际情况增加酚类、石油类、氰化物、重金属、VOCs等因子。

3.水質自动站仪器的运行维护

3.1选择科学合理的管理模式

目前，我国水质自动站运行管理有两种模式，一是委托地方管理与维护的模式，称为“托管”；二是地方管理，委托第三方运营。由于虎头水质自动站地处偏远，采用的是“托管”的模式，由虎林环境监测站负责管理和维护。

3.2自动站的运行和维护

虎头水质自动站使用的是五参数（pH、水温、浊度、电导率、溶解氧）仪、高锰酸盐指数分析仪、氨氮分析仪。水质自动站由采水系统、配水与进水系统、仪器分析系统、控制与通讯系统、辅助系统组成。在运行维护中根据所用仪器和水质状况采取相应措施，做好水质自动站运行期间的仪器设备维护。

（1）每天按时调取监测数据及状态信号，及时统计、处理、储存数据、剔除异常值，发现异常情况及时巡查。

（2）每周及时标定、校准仪器，每月初与人工采样的国标方法比对。

（3）按时添加、更换仪器所需试剂及标液，试剂及标液应在保质期内使用。

（4）化学试剂的配制应做好记录。

（5）每两个月必须对采水头的过滤网、潜水泵、配水管路、各种电动球阀和灭藻装置进行检查维护。

（6）定期维护采样泵，每年在冰开化前、冰开化后、雨季期间、封冻前对采样泵进行维护，采样泵的压力减小时，也要对泵进行维护。

（7）定期更换仪器的易耗件，经常检查仪器的电磁阀工作状况，经常清洗检查仪器的各种电极，定期维护和更换电极。

（8）每月检查气泵和清水压力泵的工作状况，对仪器采样适配器、过滤头、水杯和进样管等进行清洗。

（9）每两周要对采水、配水系统维护检查一次。

4.质量保证

水质自动站属于无人值守连续工作，因此对检测仪器的结构、性能、检测灵敏度及运行稳定性都有相当高的要求，为保证自动监测系统能长期可靠的连续运行和准确获取监测数据，必须加强水质自动监测系统的质量保证工作，用科学的管理办法和严格的质量保证措施使水质自动监测站为环境管理服务。

4.1水站运行过程中的质量保证

保证仪器间室温在20℃以上。

严格按操作规程对系统及仪器进行操作，系统正常运行时，每周巡查1次，内容有：系统各部分的安全完好情况；系统的运行状态和主要技术参数，判断运行是否正常；检查控制系统、通讯系统、监测采样、分析系统是否正常，清洗管路和采样杯内的沉积物；定期更换试剂及清洗液，定期对电极进行维护；传感器和电极随着使用时间的延长，会发生漂移，定期对传感器和电极进行标定；定期更换电极和蠕动泵管；保证仪器使用的纯水、试剂、标准溶液达到质量保证要求；仪器运行中发现故障及时处理，无法排除的故障及时与系统集成商联系，同时对仪器设备的维修做好相关记录。

4.2质量管理部门的职责

将水质自动站的质量管理工作纳入全站的质量管理体系，由专人负责此项工作，质量管理人员每月对主要项目做一次标准样品核查，仪器测定值与标准样品的相对偏差保证在10%范围内，每月对主要项目做一次比对实验，国标方法与自动监测仪器测定值的相对偏差保证在15%以内。仪器进行维修或更换主要部件后，对仪器的主要技术指标进行检验，使其达到规定范围。为掌握水质自动监测系统的准确性和可靠性，质量管理人员对水质自动监测站不定期进行标样考核。

4.3数据上报中的质量保证

由专人负责自动监测站周报的编制和上报，如系统发生故障造成有效数据无法保证周报要求时，及时通知有关人员在发生故障后采取人工补测，直至系统恢复正常为止，定期对计算机和通讯设备进行维护，保证正常运行，监测数据执行三级审核，按规定要求上报数据和报告。

4.4维护人员和职责

水质自动站由2名经过培训并取得上岗证的专业人员负责维护和管理。维护管理人员熟悉水质自动监测站的各种仪（下转第262页）（上接第236页）器、数据传输系统等设备的性能和操作步骤、使用维护方法，能正确判断自动监测系统的运行状态和数据质量；负责各种仪器和数据传输系统的保养及维护，并负责建立设备管理台账；保持人员相对稳定。

5.应急监测制度

按照中国环境监测总站的要求，在系统、仪器设备发生故障或数据异常时，将立即进行人工补测，直至系统或仪器设备恢复正常为止。补测采样频次为每日2次，时间间隔至少4小时。

6.污染事故快报制度

当水站所在断面发生水污染事故时，托管站应每日对水质自动监测数据进行采集、分析，并以水污染事故快报的形式向所在地市、省环保厅及总站上报。 [科]

【参考文献】

[1]中国环境监测总站.国家地表水自动监测站运行管理办法.

水质自动监测控制系统 篇4

随着我国经济建设的发展, 环境保护尤其是水环境的保护已成为极其重要的工作。水体水质的实时监测是水资源保护、防止水污染的重要一环。在水质监测工作中, 通过传统方式采集数据是非常困难的, 而无线传感器网络技术的应用为野外采集、监测水体水质提供了方便。[1]研究、设计、制成、集成、部署、测试基于Zig Bee协议无线传感器网络技术的远程实时水质监测系统, 实现水体水质监测数据的采集及传输, 把无线传感器网络技术应用于鄱阳湖湖区水体水质的实时监测, 为保护鄱阳湖“一湖清水”提供实时有效的监测数据, 将具有十分重要的意义。

1 系统设计方案

1.1 系统网络拓扑选择与设计

Zig Bee网络常见的拓扑结构是星型拓扑和网状网拓扑。Zig Bee协议中采用了动态路由的方式, 即网络中数据传输的路径不是预先设定的, 而是通过对网络当前可用路径进行搜索、分析, 选择出一条最佳路径进行传输。路径的选择使用“梯度法”, 即先选择最短的一条路径进行传输, 若不通, 则尝试另外一条稍远的路径, 以此类推直到数据成功送达目的地。在实际现场应用中, 预先确定的传输路径随时可能发生变化, 或因各种原因中断, 或因任务繁忙不能及时处理传输。网状拓扑结构结合动态路由, 就可以很好地解决现场应用中的这个问题, 保证数据传输的可靠性[2,3]。

系统的树形网络拓扑图如图一所示。

水环境质量监控系统选择的网络拓扑结构为树型结构。树型结构网络的通信路径总长度短, 节点易于扩充, 寻找路径方便。

水环境质量监控系统网络拓扑结构如图二所示。

1.2 系统总体设计方案

水质监测系统的整体方案如图三所示。

当数据采集子节点距主控板距离较近时, 子节点可通过无线直接传输给主控板 (PH子节点和雨量子节点) ;当数据采集子节点距中控板距离较远时, 子节点可通过中间子节点跳传的方式向主控板传输数据 (温湿度子节点的数据通过PH子节点的跳转将数据传输入主控板) 。网络协调器再通过DTU模块将采集到的各类环境监测数据传输给远端的监控管理中心, 并存入数据库。

2 系统硬件设计

2.1 传感器节点设计

传感器节点结构如图四所示。

各个无线网络传感器节点相应的传感器将采集到的数据送入MCU进行数据处理, 根据汇集节点的指令将处理好的数据通过无线模块发送出去。传感器节点采用的是宏晶公司出品的STC12C5A40S2单片机, 其抗干扰能力强、功耗低、速度更快, 适用于强干扰环境的应用场合。

2.2 汇集节点设计

汇集节点通过DTU接收来自Internet的指令, MCU通过对指令的分析, 做出相应的动作。如果是查询汇集节点传感器的数据, 则将采集到的数据通过DTU发送至对应的服务器中;如果接收到拍照指令, 则将摄像头拍摄的照片通过DTU发送至服务器;如果是查询其他传感器节点的采集数据, 则通过无线模块发送出去, 并接收回复的采集数据, 后通过DTU将数据发送至服务器。

汇集节点结构如图五所示。

汇集节点MCU采用宏晶公司的90C58AD系列单片机, 其抗干扰能力强、功耗低。汇集节点DTU (Data Transfer unit, 即数据传输单元) 是专门用于串口数据与IP数据相互转换, 并接收发送数据的无线终端设备, 系其内置工业级GPRS/CDMA无线模块, 支持UDP和TCP协议。

2.3 Zig Bee模块设计

Zig Bee模块中无线传输模块的硬件连线图如图六所示。

本系统设计的模块并不是针对专门数据采集而设计的, 是可以通过改变传感器就能改变采集的数据, 而且在现有节点的基础上可以扩展其他的节点、采集其他的数据。

2.3.1 Zig Bee方案选择

IEEE 802.15.4定义了2.4GHz和868/915MHz两个物理层标准。2.4GHz是世界免费的ISM频段;由于频段使用需要申请, 868/915MHz在中国不能使用。因此Zig Bee组网在中国只能使用2.4GHz。

2.3.2 Zig Bee的硬件选择

NRF905芯片如图七所示。

NRF905芯片基本特性:兼具收发两个功能。433/868/915工作频段, 其中433MHZ开放ISM频段可免许使用;最高发射速率50KBPS, 在10dbm的发射功率下, 使用外置鞭状天线, 可使有效传输距离达到300米左右;抗干扰能力强, 绕障碍物穿透能力强;170个频道, 可实现多点网络通讯, 并根据TD-MA-CDMA-FDMA原理, 实现无线网络通讯;数据传输稳定性高、功耗低。

NRF2401A芯片如图八所示。

NRF24L01芯片如图九所示。

CC1100芯片如图十所示。

由于本系统具有图像传输功能, 要求传输的字节数比较大, 而HSD-1M模块可一次传输无数个字节的数据包, 能够满足需求。

HSD-1M芯片如图十一所示。

2.3.3 Zig Bee模块原理图设计

Zig Bee模块的原理图如图十二所示。

Zig Bee模块中用到的模数转换电路如图十三所示。

模数转换包括采样、保持、量化和编码四个过程。

2.4 网络协调器外围电路设计

2.4.1 网络协调器的电源

若直接用市电供电, 可通过工业电源将市电降压至12V左右。

若采用太阳能供电, 需要太阳能电池板电路, 其系统结构如图十四所示。

2.4.2 复位电路

复位电路的设计原理图如图十五所示。

手动按钮复位需要手动在复位输入端RST上加入一个高电平。当手动按下按钮时, Vcc的+5V电平会加到RST端, 人的动作再快也会使按钮保持接通数十毫秒, 因此满足复位的时间要求[4,5]。

2.4.3 串口电路设计

串口电路的设计原理图如图十六所示。

MAX232芯片是美信公司为RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片, 集成度较高, 故选择它来支持Zig Bee模块同PC机的通信。

2.5 水质监测模块的设计

2.5.1 传感器的选择

本监测系统选择使用的传感器有翻斗式雨量传感器、AM2301温湿度传感器、PH和ORP传感器、电导率传感器、溶解氧传感器。

2.5.2 水质参数传感器的测量电路设计

PH值、电导率、ORP、溶氧量等水质参数的传感器传感器转换电路如图十七所示。

本系统中由于传感器探头采集的都是模拟数据量, 不便于传输处理和识别, 所以通过该电路将采集到的模拟量转换易于识别、传输、处理更稳定的数字量[6]。

2.5.3 温度传感器的测量电路设计

本系统采用了DS18B20数字温度传感器, 该产品采用美国DALLAS公司生产的可组网数字温度传感器芯片封装而成, 耐磨耐碰, 体积小, 使用方便, 封装形式多样, 适用于空间狭小的应用场合。

温度传感器测量电路如图十八所示。

2.5.4 水质监测模块的电源设计

电源转换芯片采用LM2576。水环境参数检测模块的电源设计原理图如图十九所示。

可通过太阳能和市电供电。此电源是宽电压输入, 输入电压范围为8V~24V。

3 系统硬件编程

3.1 Zig Bee无线软件开发平台

Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统。

Keil开发平台界面如图二十所示。

3.2 网络协调器节点程序

网络协调器流程如图二十一所示。

3.3 路由传感器节点程序

路由传感器流程如图二十二所示。

3.4 温湿度传感器节点程序

温湿度传感器节点流程如图二十三所示。

3.5 雨量传感器节点程序

雨量传感器节点流程如图二十四所示。

4 系统测试

本水质自动监测系统选择对南昌市青山湖的水体水质进行实时在线监测, 整个软、硬件系统通过实地相关功能测试和检验。测试结果表明, 整个系统能够在恶劣的环境下稳定工作, 提升了水质监测的可靠性和水质预报预警的及时性, 扩大了可监测的水体区域, 大大降低了监测系统的建设成本, 能够满足水质多参数监测的实际应用需要, 具有广阔的应用前景。

参考文献

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[4]路博.光伏系统中的高精度太阳跟踪方法研究[D].新乡:河南师范大学, 2012.

[5]黄景早.真空微电子加速度传感器信号处理电路的研究[D].重庆:重庆大学, 2006.

水质自动监测控制系统 篇5

广西饮用水源地水质自动在线监测系统的应用分析

介绍了广西饮用水源地水质自动在线监测系统应用情况、监测流程.检测仪器、通信系统、硬件设备和系统软件等,通过对系统的.运行维护管理进行研究分析,对系统的建设和维护提出相关研究改进意见,经过不断总研究,使该系统能更好地为广西饮用水安全提供及时、准确、完整的数据依据.

作 者：魏文达 WEI Wen-da 作者单位：广西水文水资源局,广西,南宁,530023刊 名：水利水文自动化英文刊名：AUTOMATION IN WATER RESOURCES AND HYDROLOGY年，卷(期)：“”(3)分类号：X832关键词：饮用水 水源地 水质 自动监测 在线监测

浅析环境水质监测质量控制技术 篇6

关键词：环境水质监测；质量控制；影响因素；技术要点

环境水质监测是环境监测中的重要构件，在环境保护中占有重要地位，其目的和意义是利用环境水质监测，掌握和评价一个地区水环境质量及其发展趋势。而加强环境水质监测质量控制，使水质监测质量有保障，对防治水污染等方面都有重要意义。由于水质监测分析对象具有成分复杂多变、时空量级分布范围广、准确测量难度大等特征，给当前水质环境监测结果的准确性造成了一定的消极影响。鉴于此，本文将对影响环境水质监测质量的因素及其有效应对措施进行深入研究。1.影响环境水质监测质量的因素分析

1.1采样过程的规范性。样品采集过程的规范性，能直接影响着样品的代表性和完整度，同时对样品监测结果的准确度、精密度和可比性有着重要的影响。此外，对样品的典型性和完整度起着决定性影响的还包括采样断面和采样点位、采样频率、采样方法、采样容器及其清洁度、样品的预处理、样品的保存、样品的运输等各种因素。

1.2实验室环境条件。实验室的环境条件包括：实验室内的温度、湿度、采光、振动、噪音和辐射等，为了确保监测结果的準确性，首先要确保执行上述各项因素监测的分析仪器的准确性。

1.3分析仪器及试剂的选择。分析仪器的测量范围和灵敏度直接决定了监测结果，如当监测仪器的灵敏度不高时，在低浓度样品的测量中其准确性就会下降，样品的浓度越低，产生的误差越大。而如果监测中药品的纯度差、配置试剂的水纯度不足的话，也会使监测结果的准确度受影响。

1.4监测方法的确定。在监测实验中，检测方法并不是固定的，因为不同的监测方法会使监测结果大为不同，检出限的差异也很明显。因此，为了提升监测结果的准确性，在具体选择中应以待测物种类和所用仪器的不同来选择合适的方式。

1.5测试过程的把控。测试过程中，实操人员对监测技术及有关规范标准的掌握也必须非常熟练，这在一定程度上能提高监测结果的准确性。根据笔者在实际工作中观察发现，专业水准越高的人员操作失误率越低，他们在异常值的处理和计算方面的能力也越强，有效提高了监测结果的质量。

1.6数据分析和处理。除了上述几个方面外，数据处理对监测结果的准确度也有直接的影响。因此，为进一步提高监测结果的真实性，要求监测人员在严格执行有关规范要求的基础上，严格遵循狄克逊检验法、格鲁伯斯检测法等基本监测原则。

2.环境水质监测质量控制技术要点

2.1样品检测前的质量控制。要完成样品的准确测定，应先为实验提供良好的环境条件，确保实验室内环境整洁、通风条件好、温湿度适宜、安全系数高，如在实验中需用到可挥发性药品，则要求实验必须在通风橱内完成。实验室内大型仪器的安放位置也非常重要，必须在通风、洁净的空间。而实验室内的药品和试剂的存放应严格按照规定进行，为确保实验结果的准确性，实验中所应用的药剂必须为非变质品，并应避免使用中的二次污染问题。如实验中需用到烧杯试管时，用前必须将试管内的杂质等彻底清洗干净。

2.2样品检测中的质量控制。样品检测过程中的质量控制主要包括两个方面：第一，在测定中设置平行样品。样品的测定中难免有随机性误差，为将这种误差降到最低，一般采用在测定中增加平行样的方法来加以干扰。分析中必须对样品进行平行双样测定，此操作中如果无误，样品几乎都不会成为失效样品。第二，空白样的测定。在样品测定过程中，为减少试验中添加剂因素干扰测定结果，必须设置空白样，而试剂中的空白样是不能消除样品中的物质干擾作用的，因此有时仍需制备样品空白样。在全程序进行空白分析的方法能有效反映采样环节对测试结果的干扰。所谓全程序空白分析，指的是采样人员在采样前将纯水当成样品来采集、保存、运出实验室，至采样结束后和常规样品共同送往实验室完成测定工作。

2.3样品检测后的质量控制。样品检测完毕后会产生一系列的检测数据，而数据处理则是水质监测的最后关隘，对实验结论及检测质量有着至关重要的影响。其主要任务有：整理监测记录；分析监测数据的有效性；统计、检验并分析监测数据。其间要求对数据进行谨慎筛选，因为如果所选用的数据误差大，会使监测结果的专区性下降，如果所选的数据没有科学依据，则会使监测结果不具有代表性。

3提升水质检测治理的对策

3.1加强从业人员的专业培训。由于受到科技水平发展的影响，水质监测工作技术方法也在日益提高，这就检测人员的学习和培训也必须与时俱进。采用多途径和方法加强职工培训，使其专业技术能力和个人素养得到全面提升。

3.2注重仪器设备的使用和维护管理。检测工作中所用到的仪器设备和人一样重要，其准确度额使用方法都将直接影响着监测结果及质量。在实践工作中，只有加强仪器设备的日常维护，进行定期校验，及根据仪器性能进行强制检定，方可提高检测数据的准确度。

3.3采样质量控制。一般而言，水质监测数据必须符合代表性、准确性、精密性、可比性和完整性的基本要求。代表性即典型性，要求所采集的样品必须有效，能反映出水质的整体情况，否则为无效样品，这就意味着无效样品的检测结果不具有参考性。

结束语：综上所述，在充分了解影响环境水质监测质量控制结果的各种干扰因素的基础上，通过加强样品检测前、检测中和检测后的质量控制，结合多形式的控制手段，为提高环境水质监测结果的准确性、精密性和完整性提供了基础条件，并使环境水质监测结果的准确性大大提高。

参考文献

[1]王安婷.浅谈水质监测质量控制技术及措施[J].科学与财富.2014（06）

[2]樊丽妃.浅谈环境水质监测质量技术分析[J].中国化工贸易.2013（06）

[3]季必金.浅谈环境水质监测的质量保障和质量控制[J].绿色科技.2013（10）

[4]宋超.环境水质监测质量控制技术探讨[J].绿色科技.2011（08）

水质自动监测控制系统 篇7

关键词：水文,水质,自动监测,饮用水安全

0 引言

淀山湖是上海最大的淡水湖,为黄浦江的源头,是上海的饮用水水源地,水质安全对上海人民的生产生活影响很大。近几年来湖区面临湿地退化、水体污染、生态环境恶化等问题,因此,掌握湖区水质状况尤为重要。但是传统的人工取样化验方式频次低(每月1次),不能及时反映水质变化,所以建设淀山湖湖区水文水质综合性自动监测系统(以下简称系统),监测淀山湖水体水质实时变化情况。该系统可以24 h不间断监测,大大提高了监测时效性,且运行成本低,主要为水质仪表试剂更换费用。

1 系统架构

系统建设采用国内外先进的在线监测仪器,应用自动控制技术,将监测数据集成并发送至数据分中心,分中心再将数据转发至中心站。

工业控制计算机为处理中心,工业PLC为控制中心,保证系统的稳定性。系统结构图如图1所示。视频监控和波浪监测的数据直接通过网络交换机传送至数据分中心,分中心通过网络控制监控摄像头,也可查看和下载波浪监测数据及视频影像;蒸发器、风速风向仪的数据由气象RTU采集后发送至现场工控机;2组水情设备均由水情RTU采集数据,一组发送至现场工控机,另一组通过GPRS模块发送至上海市水情遥测系统;工控机可以随时下载相连的2台RTU中固态存储的数据,水情遥测系统也可以远程召测水情RTU2的固态存储数据;水质监测设备的化验结果由现场工控机采集和存储,工控机中的控制采集软件可以实时控制水质监测流程,并将监测数据通过网络发送至分中心。分中心可远程设置系统运行参数,现场还配备有无线备用网络,当光纤网络故障时自动接入无线网络,光纤通信恢复后自动切入有线通信模式,保证数据实时在线传输。现场和数据分中心控制采集软件还可根据需要,将系统故障及数据超限参数等设置为报警信息,为保障系统运行和防汛及水质预警提供支持。

2 子系统建设

系统主要由水质、水情和气象等3个监测子系统组成。

2.1 水质监测子系统

水质监测数据有水温、p H、溶解氧、电导率、浊度、氧化还原电位、高锰酸盐指数、氨氮、总氮、总磷、叶绿素、蓝绿藻等12项。

水质监测子系统包含取水、预处理、水质分析、辅助、运行环境支持、系统控制等单元[1],结构如图2所示。

系统控制单元为PLC设备,工控机用于现场人机交互,图文展示运行过程中的控制流程,界面清晰直观,控制软件可以实现数据输出、编辑、整理,便于数据处理和水文数据资料整编。运行环境支持单元主要包含电源(包括UPS)、空调、去湿、防雷等设备;水质分析单元指各水质在线分析仪表;辅助单元主要包含反吹清洗、除藻、废液收集、超标留样、纯水制备等设备;辅助单元和运行环境支持单元为水质化验提供辅助功能和外围软硬件环境支持,同时可接受系统控制单元的指令进行相应动作。系统控制单元与工控机实时交互,上报工作状态并接受工控机指令,以控制水质分析流程的有序执行。

水质自动监测子系统流程图如图3所示。流程运行的关键节点均设计反馈信号,流程中任何一步出现故障,系统都会自动记录报警内容,并判断是否影响之后的流程,从而决定是跳过故障继续运行还是停止运行,由此可实现系统故障的及时有效管理。

水质在线监测设备全部经过精密测试,运行稳定,数据准确度高。按照项目建设要求,严格执行《水质设备比对测试方案》[2],经过7 d共8个预比测数据和25个比对测试数据的考核,证明自动监测数据符合《水环境监测规范》要求。正式运行后,系统将定期与实验室进行数据比对测试,以校准仪器,消除仪器自身误差,保证水质数据的准确度。

水质系统的水路和电路施工过程全部按照国家标准化工艺[3,4]要求,可有效降低系统故障率。运行过程中只需要定期巡检和更换试剂,无需人员值守,满足湖区站点无驻测的特殊需求。

2.2 水情监测子系统

水情监测数据为水位和降雨量2项[5]。

水位传感器采用的是WFH-2型全量机械编码水位计,测量范围可达40 m,分辨力为1 cm,安装在水位井内;雨量传感器采用的是JDZ05(02)-1翻斗式雨量计,分辨力为0.5 mm,安装在室外观测场的机箱上。现场安装2套水情监测设备,由2台数据采集终端分别采集数据,其中一组和水质数据集成于现场工控机;另一组直接接入上海市水情自动测报系统,供防汛抗旱指挥系统采用。

水情监测子系统设备结构如图4所示。RTU采集雨量、水位传感器的数据并通过通信模块上传给相应的系统,蓄电池和太阳能为RTU提供电源。该子系统采用成熟的野外水情自动遥测站基本配置。

2.3 气象监测子系统

气象数据为风速、风向和蒸发3项。

风速风向传感器采用的是EZC-1传感器,安装在12 m高的不锈钢支架顶端。现场用手持风速风向仪与采集终端同时采集数据进行人工比对,风力级别与风向一致。

蒸发监测采用FFB-2型自动蒸发测量系统,分辨率为0.01 mm。蒸发系统采用E601B标准蒸发器,固定于蒸发场中心,蒸发场架设于湖面约2 m高处,平台为钢筋混凝土结构。由于测量的是湖面蒸发,蒸发器需安装在湖面上,按照SD265-88《水面蒸发观测规范》[6]的指导原则,蒸发器0.3 m以下部分应埋固在土里,现改为将蒸发器0.3 m以下部分浸泡在湖水中,使蒸发数据更接近湖面蒸发值。

蒸发数据由气象RTU采集、存储和传输,原理是将相邻2次测得的测量筒液位差作为该时间步长的蒸发量,时间步长为1 h。RTU可实时读取液位,每当累计蒸发量达到2 cm时自动补水,蒸发器内水位到达溢流水位(自动蒸发系统启用时定义)时停止。

由于该套蒸发装置位于湖区,风浪较大,为减小风浪对蒸发的影响,采取了以下措施:

1)蒸发器外围装设防浪栅格,避免蒸发场内的循环水进入蒸发器。

2)测量管路内添加了网格设备,以减小蒸发器口处水面波动对测量筒读数的影响。

蒸发场建设完成后,对湖水与蒸发场中的循环湖水水面下0.2 m的位置,在不同季节对水温进行了测量比对,发现2者之间的最大温差未超过0.5℃,对蒸发的影响可忽略。

经与淀山湖周边陆地蒸发(商榻蒸发站)数据比较,蒸发量基本相符,此设备可作为湖区蒸发数据的监测依据。自动蒸发测量系统的应用,除可用来分析日蒸发规律外,还可分析不同季节的蒸发规律和蒸发对湖区水量的影响。

3 结语

上海淀山湖湖区水文水质综合性自动监测系统对水质、水量等进行监测,保障了饮用水安全,完善了水安全事件应急响应机制,产生了巨大的经济和社会效益。淀山湖湖区水文水质综合性自动监测系统的建设成果有以下几点:

1)应用国内先进的集成技术,共集成了18个监测项目,是目前行业内监测项目最多的站点。采用国内外先进的自动化监测设备,只需定期巡查并为水质设备更换试剂,可无人值守,满足湖区站点不便驻测的特殊需求。

2)湖区自动蒸发测量系统首次使用,蒸发测量技术进一步提高。应用E601B型标准蒸发器和磁致伸缩液位传感器为蒸发量观测器具,以专用采集控制器采集处理蒸发数据并完成蒸发器补水、溢流自动控制,实现水面蒸发过程的高精度实时在线测量。测量分辨率达到了0.01 mm。通过长期观测,可分析蒸发对湖区水量的影响关系。

3)测站安装了废水回收装置,避免二次污染。在线水质化验设备大部分采用化学方法,使用的试剂若处理不当会对当地水源造成二次污染。水质自动监测系统将带有试剂的和自来水清洗产生的废水进行了分离,将前者排入废水回收装置,后者直接排入湖中。每2周巡检时由上海市水环境监测中心和松浦分中心将废水收回处理。

4)信息可即时交互。数据分中心安装有短信平台,可设置各类报警信息的短信群发,及时启动应急响应机制。

5)安装过程规范,系统操作简单。测站所有的安装调试都是由技术熟练的工程师完成,水、电、气等管路铺设均按照相应国家标准规范进行施工,保证了高水平的建设质量。现场和分中心控制软件操作指南,可指导维护人员操作。

参考文献

[1]胡功第.江苏省太湖地区水质自动监测系统的研发与实现[J].水利水文自动化,2004(4):6-10.

[2]翁立达,彭彪,李恰庭,等.水环境监测规范[S].北京:中国水利水电出版社,1998:16-20.

[3]陈发宇,杨荣凯,薛瑛,等.电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范[S].北京:中国计划出版社,2006:4-9,13-16.

[4]宋波,罗红,肖兰生,等.建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002:10-20.

[5]张建云,朱长年,崔家骏,等.水文自动测报系统技术规范[S].北京:中国水利水电出版社,2003:6-14.

水质自动监测控制系统 篇8

关键词：污水处理厂,水质自动监测系统,质量保证措施

1 污水处理厂水质自动监测系统的组成

污水处理厂水质自动监测系统由监控中心和水质自动监测设施等两个部分构成, 具体如表1所示。

2 污水处理厂水质自动监测系统质量保证措施

虽然污水处理厂水质自动监测系统有助于有效监督和防止企业偷排, 但就目前实施情况来看, 系统的实施效果并不十分理想, 究其原因, 一方面是由于该系统在我国还处于发展阶段, 需要由专业的运营维护公司来对系统进行管理维护;另一方面是部分企业对系统采取抵制态度, 并不配合系统的实施。为确保系统的平稳运行和数据的真实可靠, 笔者认为要从如下几个方面采取质量保证措施:

2.1 设备保证措施

设备保证需要重点做好两方面工作: (1) 确认监测站房工作环境的良好。监测站房的总面积要在7m2以上, 配备建筑避雷设施、具有断电后来电重新启动功能的空调、排风扇、UPS电源和稳定电源等, 确保监测站房内的温度为18℃~28℃, 湿度在60%以内, 并且站房位置尽量与废水排放口的位置相距50m以上; (2) 对设备运营前的状态进行确认。在接收运营前, 运营单位要对设备的生产厂家、采购时间、在线监测和自行手动监测分析数据的历史对照、历史故障和相应维修记录、以往工作状态和目前工作状态的对照及耗材的购置周期等情况进行确认, 及时储备应急抢修包, 避免因设备状态不佳而影响监测质量。

2.2 人员保证措施

技术人员良好的综合素质是确保系统平稳运行的重要基础, 为此技术人员要定期参加省级以上环保行政部门举办的水质自动监测系统培训学习班, 就污水处理厂水质自动监测系统运行过程中出现的问题在同行业中相互讨论, 积极探索解决之道;定期让仪器生产厂家对技术人员进行培训, 让技术人员熟悉在线监测仪器的性能、操作及维护方法, 并定期对技术人员进行操作技能的考核, 促进技术人员不断提高操作技能。

2.3 技术保证措施

污水处理厂水质自动监测系统的技术保证来源于如下两个方面:一方面, 高质量实验室的技术支持能够为在线监测设备提供充足的试剂 (包括在线监测设备连续运行所需的一般试剂及试剂校准所需的不同量程标准溶液) , 并有利于在线监测管理人员掌握设备的运营情况和数据异常的原因, 及时要求维护方对出现问题的在线检测设备进行维护保养;另一方面, 设备生产厂家的技术支持能够确保在线监测技术人员获得持续的技术培训, 当出现问题无法解决时可以向生产厂家相关技术专家进行咨询, 从而确保问题的顺利解决。

2.4 制度保证措施

根据系统日常运行状况, 技术负责人要组织技术人员编写各技术环节的规定作业指导程序, 并由相关负责人审核批准后发布使用;制定系统运营质量保证管理制度, 确保系统健康高效运行;根据企业具体生产工况、水质变化等情况, 构建设备维护、校准、保养计划和运行保证制度, 对设备误差进行定时定量的修正, 确保整个系统能够获得最大的精确度。

2.5 资金保证措施

污水处理厂水质自动监测系统运行过程中, 难免会发生设备维修更换、技术人员聘请等方面的费用 (例如当发生自身能力无法解决的重大技术问题时, 需要聘请专门的技术专家来进行问题的解决;在线监测设备使用8年后, 需要定期进行零部件的更换) , 这些都需要充足的资金。

2.6 考核保证措施

除了上述几个方面, 还需要进行现场端运行维护考核:对自动监测设备运行管理制度进行考核, 考核的重点在于技术人员的培训、操作桂准、设备故障预防、应急措施及岗位责任等制度;对自动监测设备的安装、验收及运行情况, 日常巡检、维护保养、定期校准和校验记录, 对异常和缺失数据按规范进行标识和记录等进行考核;对自检报告进行考核, 重点考核自检报告是否包括污染源自动监测数据准确性分析、数据缺失和异常情况说明以及企业生产情况等。

3 结语

相较于传统手工监测, 通过水质自动监测系统对污水处理厂水质进行实时监测, 可以节省大量人力和物力, 并且系统的数据联网、异常数据报警及实时上传等功能可以让监管部门全面掌握企业的排污情况。而要确保污水处理厂水质自动监测系统的平稳运行, 就要求我们从设备、人员、技术、资金、制度及考核等六个方面入手, 采取全方位的质量保证措施。

参考文献

[1]赵利娜.上海市水质自动监测系统运营管理模式的探索[J].给水排水, 2014 (z1) .

[2]时刚, 张丽娜.水质自动监测系统简介[J].分析仪器, 2012 (3) .

水质自动监测控制系统 篇9

关键词：太湖流域,水环境质量,水质自动监测系统,对比研究

0概述

水质自动监测系统是结合了众多现代先进技术和仪器设备为一体的在线分析系统, 主要由采水单元、预处理单元、配水单元、分析单元、数据采集和通讯单元以及控制系统等组成。江苏省自2007年开始, 已投资建成了126个水质自动监测站点, 覆盖了太湖流域主要省市交界断面、国控断面、出入湖主要河流等重要位置, 并初步建成了太湖流域水环境监控平台[1]。

目前, 江苏省太湖流域水站每日监测频次为每4小时采样分析一次, 每日各监测项目可以得到6组监测数据。水质监测系统主要包括了来自北京、上海、厦门的7家集成系统[2]。由于站点系统集成类型多样, 为了进一步提高太湖流域水质的监控水平, 加强水站的预警能力, 确保监测数据质量, 本文对其中主要的4家水质自动监测系统进行了对比分析, 具有重要意义。

1 研究内容

江苏省太湖流域水站目前主要采用了德国WTW、日本DKK、德国科泽、日本岛津等监测仪表, 而各家水站系统均可兼容相关监测仪表, 为了更真实的反映各系统特点, 本文将主要从采水单元、预处理单元、配水单元以及控制单元等进行对比分析, 分析单元不列入内。

1.1 采水单元

采水单元负责为系统提供可靠、连续、稳定的样品。其主要包括:水泵、浮筒及采水管路等。采水单元倘若出现故障会致使数据全部异常, 进而导致系统报警, 停止运行。太湖流域各系统的采水单元主要区别不大, 水泵均采用自吸泵或潜水泵。自吸泵扬程小, 适用于站房与河面落差低、近距离的站点, 潜水泵因扬程大的特点则适用于落差大、远距离的站点。另外, 据调查太湖水站系统都采用单泵单管路或者双泵单管路设计, 一旦水泵或者管路出现故障, 即导致系统无法运行。如果采用双泵双管路设计 (一用一备) , 当一套管路或水泵出现问题时, 可自动切换备用泵和管路, 从而保障水样供应, 保证系统稳定[3]。

1.2 预处理单元

预处理单元主要由沉淀池、过滤器、液位计、压力传感器及阀等组成。下面将从沉淀池以及过滤器作相关介绍。

太湖流域水质五参数测量多为站内监测, 其采用了一个集成5个参数电极的仪表, 4个电极 (其他电极带有温度探头) 均插在五参数池中。据调查, 太湖流域水站各系统均采用了竖流式沉淀池, 沉淀时间为30min, 而五参数池设计却不尽相同。其中北京A、上海B系统均采用了沉淀池与五参数池分开设计, 但上海B系统电极为直插于水样中;其他两家系统则设计沉淀池与五参数池为一体, 池内置有高低挡板隔开, 电极均为直插方式。但根据电极的安装要求和维护内容, 电极应45度斜插为佳, 且需经常清洗。若沉淀池和五参数池采用并列分开设计, 两者同时上水, 这样既合乎电极安装要求, 又方便沉淀池和电极的清洗维护。

此外, 为满足仪表进样要求, 尽可能减少水中杂质对数据测量的影响, 水站系统进样时都设计有过滤装置。目前, 各集成系统的过滤装置均能较好的满足水样的处理需求, 但对滤网的维护量较大, 系统的反冲洗都不能较好的清洗滤网, 仍需定时人工清洗, 一旦滤网堵塞, 便造成仪表数据异常, 甚至引起设备损坏。

1.3 配水单元

配水单元负责将预处理过的水样输送到仪表, 主要包括有进样泵、样水杯等。对于进样泵, 北京A、上海C两家系统采用自吸泵, 上海B和厦门D系统则分别采用了柱塞泵和蠕动泵;对于样水杯, 北京A系统为透明塑料圆柱样水杯, 上海B为透明塑料方体样水杯, 厦门D为金属方体样水杯, 上海C则无样水杯设计 (使用仪表自带样水杯) 。其中, 自吸泵较稳定, 故障率低。真空柱塞泵设计较复杂, 易漏气。蠕动泵设计简单, 但故障率较高;透明塑料样水杯可方便观察清洁程度, 方体样水杯有污垢死角, 不易清洗。

1.4 控制单元

控制单元主要由工控机、PLC、传感器、执行器件、线路保护器以及基站的相关软件等组成。水站工控机界面应包括有主界面、数据查询、实时曲线、历史报警、系统操作以及用户登录等。其中, 北京A、上海C、厦门D系统可对仪表及泵阀进行快速操作, 方便用户管理, 故障排查快速;上海C系统长期运行后易死机, 上海B系统较稳定, 断电后可自动运行周期, 避免数据缺失;上海B、厦门D系统键盘和触摸屏采用竖直设计, 不便用户输入。4家集成系统的控制单元均能满足水站的运行要求, 但建议在控制单元中增设键盘和鼠标空间 (如北京A系统) , 这样能够极大提高水站运维人员的工作效率。另外在手动调试方面, 应细分各单元的泵、阀及仪表的操作画面, 从而提高系统故障的排查效率。

1.5 其他

水站系统包括了大量的设备元件, 比如阀。太湖流域水站中常见的阀有电动球阀、气动球阀以及电磁阀等, 其中气动球阀在长期运行后, 易产生漏气现象, 且修复难度大。在对测量数据的采集方式上, 建议采集水样测量数据数值量, 若采用数据的模拟量 (如上海A系统) , 会造成了数据误差, 尤其当水样测定结果低且变化甚小时, 系统往往不能采集到真实数据, 会出现数据不变, 给监测人员造成仪表故障的假象, 增加水站的运维工作量。

2 总结

综上所述, 江苏省太湖流域各家水站系统都基本满足了水站的监测要求, 但在某些环节上仍有改进空间, 如对双泵双管路的增加, 五参数池的设计、过滤材料的选择、工控机系统的优化等。国内水站系统集成厂商繁多, 质量参差不齐, 本文通过对比分析太湖流域水站监测系统, 为今后水站系统选型的规范要求提供参考。

参考文献

[1]江苏省工程咨询中心.江苏省太湖流域水环境监测站网一期工程项目可行性研究报告[R].2008.

[2]郁建桥, 钟声, 王晨波.两级质控第三方运营水质自动站管理模式初探[J].中国环境监测, 2011 (6) :64-67.

水质自动监测控制系统 篇10

水质自动监测因为能够实时、连续、准确的监测地表水水质状况及变化趋势, 很多省 (市、区) 将其应用于水质监测预警工作中[1]。尤其是近年来, 水污染日益严重, 公众对环境安全的需求激增, 水质自动监测站点和监测指标不断拓展, 自动监测数据广泛应用于环保目标考核、生态补偿[2,3]、保障饮用水源安全等其他领域, 运行管理模式也逐渐多样化。

在地表水水质自动监测站 (以下简称“水站”) 发展初期, 一般采取属地环境监测站自行运维管理模式[4]。但随着环境监测机构的工作量快速增长, 水站数据剧增且管理要求越来越高, 完全依靠环保部门直属环境监测机构运行显得力不从心。有鉴于此, 很多地方的环保行政主管部门通过公开招标委托社会专业运营公司开展对水站的运维, 即第三方运营模式。如河南、河北、安徽、江苏、山东、广东等省先后采用[5], 2013年湖南省也公开招标确定20个省建水站正式实行第三方运营[6]。

2014年12月, 财政部、民政部和工商总局联合公布《政府购买服务管理办法 (暂行) 》, 明确将监测服务纳入政府购买服务指导性目录。由此可见, 推广水站第三方运营模式是大势所趋。为确保自动监测数据的真实性和准确性不因运维模式的改变而下降, 开展相应的质量保障与控制方法研究至关重要。结合湖南省地表水质自动监测网第三方运营实践, 本文就强化对第三方运营公司的质量管理进行探讨。

2 运营准入管理制度

地表水水质自动监测是一项系统工程, 涉及采水、仪器分析、数据采集传输、数据统计和监测报告等多个环节, 需要综合环保、化学、软件、通讯、机械等多个领域的知识, 同时还要具备足够的实验室分析能力的专业技术人才。对承担水站运营的第三方公司必须设立准入门槛, 只有达到一定规模, 软、硬件设施齐备的公司才能获得水站运维资格。条件要考虑运营业绩、仪器及零配件供应、专业技术人员保障、服务网点和实验室能力等因素, 并每年审查其运营能力, 同时建立对运维人员的上岗考核制度。技术力量、备品备件和响应速度是第三方运维质量的关键因素, 要在购买服务或制订准入条件时重点约束。

3 建立完整的质量管理体系

目前, 对水站的质量管理尚未纳入各站的常规质量管理体系。但随着环境管理需求持续增加, 水质自动监测技术不断进步, 水质自动监测结果受到更多关注, 对水质自动监测的质量管理要加强, 从而使自动监测数据更加科学、准确, 并逐步在法律上具有第三方公正地位。

湖南省环保厅为规范地表水质自动监测网络运行管理, 制定了《湖南省地表水水质自动监测站运行管理办法》, 明确要求水站实施“全过程管理、两级质控, 三级审核”的质量管理体系[7], 见图1。

(1) 水站的选址非常关键。与大气自动监测相比, 水站地处偏远、断电、水淹、盗窃等现象时有发生, 水站运行环境难以保障, 是影响水质自动监测数据上报率的主要原因。要充分考虑水站选址的合理性, 把能够保障长期稳定运行摆在首位。此外, 土建工程、系统验收、运行管理、质控考核等都要制定标准, 使水站建设运行有章可循, 各个环节都能实现规范化管理。

(2) 规范对第三方运营公司日常质量管理的要求。水站由第三方公司运行维护, 本质上是一种购买监测服务行为, 要保证购买到的服务质量, 要求第三方运营公司对水站实施“日监控、周检查、月比对”, 同时, 完善水站自动监测数据内部三级审核制度, 也就是每一套自动监测数据都要由现场运维人员、运营经理、主管审核确认后方可上报。

(3) 在要求第三方运营公司严格开展内部质控的同时, 充分调动省市两级环境监测站的技术力量, 开展对水站的省市两级外部质控管理。水站所在地的市级环境监测站要对第三方运营公司上报的自动监测数据进行抽查审核, 每月开展水站运行管理制度执行情况、仪器设备运行状况、站房环境条件和固定资产管理等情况的现场质控核查, 并编制核查报告。省级环境监测站对第三方运营公司上报的监测数据进行二级抽查, 每季度随机对全省水站开展运行质量核查, 形式包括现场检查、标准样品考核、远程数据调取等, 并要求编制全省季度质量核查专报。

4 拓展质控手段

目前, 针对地表水站使用的主要质量控制手段包括标样考核、实际水样比对, 以及仪器维护有效性检查等。标样核查用已知浓度的样品测试自动监测仪器的准确性, 要求相对误差在10%以内。这种核查方法最常用, 测试合格率接近90% (表1) , 表明在基体干扰少的情况下, 水质自动监测仪器的准确性尚可, 实际水样比对则综合考察了复杂介质对监测结果的影响, 相对误差放宽到20%即为合格。由此可见, 如何完善前处理单元, 提高地表水质自动监测设备的抗基体干扰能力仍有较大技术进步空间。但由于实际地表水介质复杂, 部分污染物 (如重金属) 浓度又很低, 不同实验室人工分析结果尚且相差较大, 自动监测结果合格率就更低, 一般不到50% (表2) 。仪器维护有效性检查是一种物理查验, 以查看记录和现场情况的方式进行, 其真实性难以得到佐证。根据这些年的实践, 其他质控手段也应灵活运用。

4.1 加标回收

加标回收是实验室常用的反映分析方法可行性及准确度的质控措施。该方法在加入标准物质的基础上, 综合考虑水样基体对分析结果的影响。将该方法应用于水质自动监测系统的质量控制, 既可以弥补单纯质控样考核不能反映水体背景影响的缺陷, 又能够解决实际水样比对实验待测物质浓度过低等问题[9]。

4.2 远程监控

水站远程监控系统是指利用互联网及计算机软件技术, 获取仪器过程参数、环境参数、视频等信息, 实现对仪器设备状态、运行环境以及运营情况的随时掌握和诊断。通过建立并调阅水站远程监控系统, 对水站仪器设备的真实状态、站房维护情况, 以及运营人员的维护项目和频次等进行有效监督, 是现场质控手段的重要补充。

4.3 飞行检查

目前, 管理部门对水站第三方运营公司的质控要求及检查频次基本都是固定的, 并且每次质控检查由于需要对方配合都会提前通知第三方运营公司。这样一来, 第三方运营公司就会提前做好充分准备, 重新调试校准仪器, 从而顺利通过检查。没有达到质控检查不定期掌握水站日常真实运行情况及监测结果的准确性的目的。为此, 应对第三方运营公司的现场质控检查增加飞行检查方式, 即不预先通知现场核查时间和抽查项目而实施突击检查, 并要求第三方运营公司不能在检查过程中重新调试校准仪器设备。

5 研究科学的运营质量评估体系

建立科学的地表水水质自动监测运营质量评估体系, 分两个层次开展质量评估, 一是针对第三方的运营效果评估体系, 二是建立省市两级质控工作评估体系, 详见图2。

建立第三方运营效果评估体系, 制定详细的运营考核办法, 量化考核指标和细则, 定期评估第三方公司运营效果, 并将评估结果直接与运营经费挂钩, 这是督促第三方运营公司认真履职的根本措施。第三方运营评估的范围应包含水站站房维护、仪器设备、数据报告、质量管理等各个方面, 充分应用省市两级环境监测站的质控结果, 使扣分或扣款事项有据可依。还可设立奖励机制, 对评估结果较好的站点给与资金或是荣誉奖励, 调动人员工作积极性。

建立省市两级质控工作评估体系, 针对省市级环境监测站对地表水站的质量控制工作开展情况及效果, 从现场质控检查、周报审核、报告编制、协助管理情况等方面量化考核指标及细则, 制定详细的评估考核办法, 从而实现对省市两级质控工作开展情况及水平的有效评价及督促。同时设立奖励机制, 促进质控工作的提升。

6 规范数据管理与公众发布

地表水站的监测优势在于及时发布当前水质状况, 但由于影响水质自动监测数据质量的因素太多, 很多地方不敢发布实时监测数据。为此, 要强化第三方运营公司对水站数据质量的责任意识, 省市两级环境监测站加大随机抽查力度。此外, 规范对异常数据尤其是超标数据的处理, 严格按照国家有关技术规范进行数据修约或删除, 并保留原始修改记录备查。

水站自动监测数据向公众实时发布是环境信息公开的必然要求, 也是督促第三方运营公司提高运行质量, 杜绝数据弄虚造假的的管理手段。因此, 环保部门应主动向社会公布水站监测数据, 发动公众参与监督管理, 既保证了群众对地表水环境质量的知情权, 又促进了水站的规范化管理。

7 强化人员保障

参与质控的人员不仅需要熟悉水质自动监测系统的工作原理、运行管理要求、质控方法等内容, 还要有强烈的责任心。此外, 现场工作需要翻山越岭, 要有奉献精神。完成地表水质自动监测任务, 要保证人才数量和质量, 并制定岗位职责和工作手册, 定期开展水质自动监测质量管理培训和技术交流[10]。

摘要：指出了地表水水质自动站广泛运用于水质实时监测和预警工作, 其管理模式也由属地环境监测站自行运维逐渐转变为社会专业运营公司第三方运营模式。结合湖南省地表水质自动监测网第三方运营实践, 从规范运营准入管理制度、建立完整的质量管理体系、拓展质控手段、研究科学的运营质量评估体系、规范数据管理与公众发布、强化人员保障等方面对第三方运营公司的质量管理进行了探讨, 提出了切实可行的质量保障与控制方法, 以确保自动监测数据的真实性和准确性不因运维模式的改变而下降。

关键词：地表水,自动监测,方法

参考文献

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[2]谭映宇, 刘瑜, 马恒, 等.浙江省生态补偿的实践与效益评价研究[J].环境科学与管理, 2012, 37 (5) :156~159.

[3]杜英, 王安, 李建伟.饮用水源保护区生态补偿机制研究[J].环境科学与管理, 2012, 37 (1) :24~28.

[4]赵利娜.上海市水质自动监测系统运营管理模式的探索[J].给水排水, 2014 (40) :408~410.

[5]孙洁梅, 王丽媛, 梅卓华, 等.第三方运营对环境监测质量管理的新需求[J].污染防治技术, 2014, 27 (5) :76~77.

[6]黄钟霆, 周湘婷, 张艳, 等.湖南省河流断面水质自动监测工作探索[J].环境科学与管理, 2015, 40 (4) :122~126.

[7]郁建桥, 钟声, 王晨波.“两级质控、第三方运营”水质自动站管理模式初探[J].中国环境监测, 2011, 27 (6) :64~67.

[8]张奇磊.影响水质自动监测系统监测数据准确性的几个因素[J].干旱环境监测, 2007, 21 (3) :184~186.

[9]李花, 杨冬雪, 李翠萍.水质自动监测系统加标回收质控措施分析与应用[J].化学工程与设备, 2014 (12) :250~253.

水质自动监测站建设与应用调研 篇11

目前,全国主要水系的重要河段相继建立了水质自动监测系统,自动监测站实时连续的监测特点弥补了实验室定点、定时监测的不足,为水污染监控和水资源管理提供了新的手段,越来越成为国家和流域机构管理水质的重要手段。由于水利系统的水质自动监测站尚处于初级阶段,为了及时总结水质自动监测系统建设与应用的经验与不足,为今后水质自动监测技术的应用提供指导与参考,对国内几大流域水质自动监测系统的建设与应用情况进行调研。

1 建设情况

全国7大流域中,黄河流域水质自动监测站的建设起步较早,2002年4月首座适应多泥沙河流的水质自动监测站——花园口水质自动监测站建成并投入运行;同年11月,第一座省界水质自动监测站——潼关水质自动站建成并投入试运行。在几大流域中,海河流域建设的水质自动站最多,已建7个,计划建10个,而且已初步形成了流域自动监测网络。其他流域基本处于起步阶段,大部分流域仅建成1~2个水质自动监测站,有的已正式使用并对外发布自动监测数据,有的尚处于试运行阶段。

目前已建成的自动站大多是适合建在大江大河与湖泊的重点水质断面和重要水源地的固定式站,为较传统的系统组成方式。其特点是监测项目的选择范围宽、设备多、功能较全、无人值守,可远程采集数据,可实现远程监控,但造价和后期维护费用较高。开展的监测项目主要为水温、p H、电导率、浊度、溶解氧等常规5参数,以及高锰酸盐指数、氨氮、总氮、总磷、总有机碳等。水质监测仪器主要依靠进口,有些项目的监测仪器方法还不符合我国的标准,仪器的配件、消耗品完全依赖进口。

从总体来看,各大流域水质自动监测站点稀少,可开展的监测项目少,远远满足不了监测工作的需要。仪器设备主要依靠进口,投资规模较大。目前7大流域中基本上都尚未形成一个完善的水质自动监控体系,不能有效地实现流域水污染的监控和预警预报作用。

2 运行情况

从全国水质自动站的运行情况来看,常规5参数、高锰酸盐指数、氨氮等仪器运行的稳定性好,而有的监测项目(如COD、总磷、硝酸盐氮、大肠菌群等)的故障率较高,需要经常维修,由于自动监测仪器、配件、消耗品主要依靠进口,采购不方便,且费用高,给使用者带来许多不便和较大的经济负担,在一定程度上制约了仪器故障处理的及时性。

由于大多数自动站建在偏远的地区,运行管理主要委托当地人员看护。由于自动站组成复杂,涉及到的技术领域广,系统的运行、维护和管理对人员素质要求较高,不仅需要有强烈的责任心,还必须熟悉仪器的原理、操作、维护、检修等内容,有分析化学、自动控制、计算机等方面的知识。从目前的运行管理情况来看,有些管理人员不够专业,或知识不够全面,不能很好地适应岗位要求。仪器出现故障时主要依靠仪器的集成商来解决,给仪器的维修带来很多不便。

因此,在水质自动站建设项目选择和仪器选型时需要慎重考虑,多方研究,尽量选择成熟的仪器,不宜盲目追求过多的分析项目,以免造成不必要的浪费,应在运行稳定性好的监测项目的基础上逐步探索性地扩展新的项目,这样更有利于水质自动监测站的稳定运行。在运行管理中做好日常的维护保养,以减少故障的出现,提高仪器及零配件的使用寿命,做好零配件和易耗品订购计划,保证有充足的备件应对各种故障的及时处理。同时,应加强技术人员的培养,提高自动站的运行、维护和管理水平。

3 监测结果可靠性

为了保证水质自动监测与实验室监测的分析结果具有一致性,使水质自动监测能提供准确、可靠的监测结果,对黄河、海河、珠江等流域水质自动监测与实验室监测比对结果进行收集分析。

根据3大流域自动监测与实验室监测的比对统计结果和对比分析,水质自动监测与常规监测结果相对误差基本控制在15%以内,尽管两监测结果之间有一定的差异,但反映的水质变化趋势基本一致,因此,自动监测与实验室监测分析结果之间具有较好的相关性和可比性。

4 水质自动监测技术的应用

4.1 在水质评价中的应用

从调研结果来看,流域水质自动监测站的监测数据基本都没有进行水质评价。通过自动监测和实验室监测的评价结果的对比分析,两种评价结果之间存在一定差异,自动监测数据不能完全用于水质评价。一方面,由于自动监测受检测仪器的限制,检测参数少,不可能包含水质评价的所有参数,无法客观、真实地评价水质;另一方面,由于自动监测采样点单一、固定,常规实验室采样点多,自动监测采样的代表性较常规实验室监测采样的代表性差,使得目前自动监测数据还不能完全用来全面、客观地反映水质状况,只能作为水质评价的参考。

4.2 在水质预警预报中的应用

2003年5月,黄河潼关水质自动站的氨氮、TOC浓度呈上升趋势,溶解氧浓度呈下降趋势,自动站及时报警,预测水污染。在第7次引黄济津中,黄河花园口自动监测站发出警报,及时中止了调水,保证了跨流域调水的水质安全。2001年夏季,淮南石头埠断面水质自动站的电导率上升趋势极为明显,成功地预测了污水团对下游的影响。2003年1月底至4月初,武汉宗关水质自动站通过p H值和溶解氧的异常变化,多次率先预测“水华”污染事件的产生,并连续进行跟踪、监视,掌握了污染事件的发生、发展、结束全过程。从多次实际应用来看,根据水质自动监测站实时、连续的监测浓度及变化趋势,可以判断水体是否被污染,对下游水质做出预警预报。

4.3 在河流污染监控中的应用

水质自动监测通过实时监测污染物浓度,能及时反映水质变化情况。根据2002年12月~2003年1月黄河花园口水质自动监测站的连续监测数据,发现每到节假日水质监测数据升高,经调查,部分企业利用节假日偷排、超排。黄河流域水资源保护局及时将这一情况通报地方环保部门,使偷排、超排现象得到控制,有效地保护了黄河水资源。

从自动监测在水质监测中的应用情况来看,自动监测由于监测项目少、监测结果与实验室监测结果存在一定差距等原因,使得目前自动监测数据还不能完全用于水质评价。但自动监测的实时性、连续性,在水污染预警预报、污染源监督等方面具有实验室监测不可替代的作用。随着自动监测技术的发展及管理应用水平的提高,在省界污染责任的划分、水功能区污染物排放总量控制、入河排污口监督管理、供水水源地监测等方面也将发挥重要的作用。

5 结语

为了充分发挥水质自动监测的优势,使之应用在水质监测中,更好地为水资源保护和监督管理服务,提出以下建议:

(1)制定地表水自动监测技术规范

水质自动监测是水质监测向自动化、现代化发展方向之一。水质自动站的建设国内外可供借鉴的成功经验少,没有特定的规程、规范等标准,没有固定的模式。建议根据水利部门水质自动监测工作的现状特点和发展要求,制定地表水质量自动监测技术规范,以确保水利部门水质自动监测成果的代表性、可靠性、可比性。

(2)加强国产化自动监测仪的研制

目前国内的自动监测仪器研制技术发展缓慢,大量购买国外产品价格昂贵,运行成本高,而引进国外最新的水质自动监测仪、自动采集和传输系统,进行消化吸收,部分国产化,降低成本,是推动水质自动监测仪器发展的捷径,也是影响自动监测技术应用的重要因素。

(3)提高运行管理人员素质

水质自动监测是一门综合技术,对人员素质要求高,不仅要懂得环境监测,而且要了解仪器的原理、构造,掌握仪器使用、维护、保养的方法及故障排除,还应熟悉计算机,掌握水质变化规律,能辨别仪器故障或污染事故等。在工程建设中,特别是现场安装调试过程中,运行管理单位的技术人员应提前进入工程建设中,为今后的运行管理,打下良好的基础。

(4)加强水质参数间相关关系研究

目前,对地表水中有机物的自动监测仪器有TOC仪、UV自动分析仪等。COD自动监测仪由于检出限高、低浓度误差大、二次污染严重、泥沙对监测数据影响较大等,难以应用于地表水的自动监测。而目前《地表水环境质量标准》中只有COD,没有TOC和紫外吸光度,国家污染物总量限排控制的项目主要是COD。因此,需要进行COD与TOC、UV吸收信号与COD的相关关系研究,将TOC或UV自动分析仪测定结果应用在水质监控中。

(5)加强运行维护费用投入

自动监测站建设完成后,往往缺乏后续的运行经费。目前建成的自动监测站多是固定式站,且距离较远,运行维护费用高,建设单位难以负担,不能保证正常运转,严重影响了自动监测技术效益发挥,需要尽快落实运行经费,维持自动监测站建设的良性循环。

参考文献

[1]区晖,罗翠琴.地表水水质自动监测系统的应用与思考[A].中国环境科学学会,中国环境科学学会学术年会优秀论文集[C].北京:中国环境科学出版社,2006,3027-3030.