河道治理河長制水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)方案

1、河道治理河長制水質(zhì)監(jiān)測“水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基?！苯雍淳哂兄匾馁Y源功能、生態(tài)功能和經(jīng)濟功能，是最重要的水源，也是人類賴以生存的基礎(chǔ)。為進一步加強河湖管理保護工作，落實屬地責任， 健全長效機制，12 月 11 日，經(jīng)中央全面深化改革領(lǐng)導(dǎo)小組第 28 次會議審議通過，中共中央辦公廳、國務(wù)院 辦公廳印發(fā)了關(guān)于全面推行河長制的意見。意見要求建立由黨政主要負責同志領(lǐng)導(dǎo)的省、市、縣、鄉(xiāng)“四級河長體系”，確認了六方面的主要任務(wù)：加強水資源保護、加強河湖水域岸線管理保護、加強水污染防治、加強水環(huán)境治理、加強水生態(tài)修復(fù)和加強執(zhí)法監(jiān)管。意見對河湖水質(zhì)提出了更高的要求，在其指導(dǎo)下，北京、上海、江蘇、

2、福建、浙江等地紛紛推出了地方性“河長制”實施細則和實施辦法，打響了污染防治、河道治理、建立河道管理保護長效機制的攻堅戰(zhàn)。1.2河道治理與長效監(jiān)管河道治理是“河長制”的重要工作內(nèi)容，上海 市關(guān)于本市全面推行河長制的實施方案中，提 出了 2017 年底，實現(xiàn)全市河湖河長制全覆蓋，全市 中小河道基本消除黑臭，水域面積只增不減，水質(zhì) 有效提升；到 2020 年，基本消除喪失使用功能（劣 于類）水體，重要水功能區(qū)水質(zhì)達標率提升到78%，河湖水面率達到 10.1% 的工作目標。與短期的河道治理相比，河道水質(zhì)的長效管理持續(xù)時間更長，涉及部門和行業(yè)更多，協(xié)調(diào)和管理難度更大，是河湖管理保護中的一個難點。缺乏有效

3、的河道水質(zhì)長效監(jiān)管解決方案，業(yè)已修復(fù)的河道也容易被再次污染，黑臭反彈， 產(chǎn)生不良的社會影響。1.3地表水環(huán)境質(zhì)量標準基本項目標準限值地表水環(huán)境質(zhì)量標準 GB3838-2002適用于全國領(lǐng)域內(nèi)江河、湖泊、運河、渠道、水庫等具有使用功能的地表水水域。1.4水域功能和標準分類依據(jù)地表水水域環(huán)境功能和保護目標，按功能高低依次劃分為五類；類主要適用于源頭水、國家自然保護區(qū)；水質(zhì)很好。既無天然缺陷又未受人為直接污染，不需要任何處理。類主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一級保護區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產(chǎn)卵場、仔稚幼魚的索餌場等；類主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級保護區(qū)、魚蝦類越冬場、洄游通道

4、、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū)；類主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)；類主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。優(yōu)為類和類水質(zhì)，良好為類水質(zhì)，輕度污染為類水質(zhì)，中度污染為類水質(zhì)，重度污染為劣類水質(zhì)。1.5地表水主要水質(zhì)指標詳解溶解氧 （DO）：代表溶解于水中的分子態(tài)氧。水中溶解氧指標是反映水體質(zhì)量的重要指標之一，含有有機物污染 的地表水，在細菌的作用下有機污染物質(zhì)分解時，會消耗水中的溶解氧，使水體發(fā)黑發(fā)臭，會造成魚類、蝦類等水生生物死亡。在流動性好（與空氣交換好）的自然水體中，溶解氧飽和濃度與 溫度、氣壓有關(guān)，零度時水中飽和氧氣含量可 14.6mg/L，25為 8.25mg/

5、L。水體中藻類生長時 由于光合作用產(chǎn)生氧氣，會造成表層溶解氧異常升高而超過飽和值。pH 值：表征水體酸堿性的指標，pH 值為 7 時表示為中性，小于 7 為酸性，大于 7 為堿性。天然地表水的 pH 值一般為 69 之間，水體中藻類生長時由于光合作用吸收二氧化碳，會造成表層 pH 值升高。水溫：水溫指標是一個比較特殊的物理指標。實際上對人體的健康及安全等并無直接的危害，其環(huán)境效應(yīng)主要體現(xiàn)在兩個方面：一是水溫變化對水生生物的生長和發(fā)育存在著加速或抑制作用，二是水 溫對其他水質(zhì)指標的環(huán)境效應(yīng)有協(xié)同作用，比如在其他水質(zhì)指 標含量不變的情況下，水溫升高或降低，可能會導(dǎo)致某些環(huán)境災(zāi)害現(xiàn)象的發(fā)生。濁度：濁

6、度是表現(xiàn)水中懸浮物對光線透過時所發(fā)生的阻礙程度。水中含有泥土、粉砂、微細有機物、無機物、浮游動物和其他微生物等懸浮物和膠體物都可使水樣呈現(xiàn)濁度。濁度值對于了解水質(zhì)狀況 和水質(zhì)處理有重要的指導(dǎo)意義。COD：在水樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液，并在強酸介質(zhì)下以銀鹽作催化劑，經(jīng)沸騰回流后，以試亞 鐵靈為指示劑，用硫酸亞鐵銨滴定水樣中未被還原的重鉻酸鉀由消耗的硫酸亞鐵銨的量換算成消耗氧的質(zhì)量濃度。重鉻酸鉀的氧化能力很強，能夠較完全地氧化水中大部分有機物和無機性等還 原性物質(zhì)，適用于污染較嚴重的水樣分析?？偟核懈鞣N形態(tài)無機和有機氮的總量。包括 NO3、NO2 和 NH4 等無機氮和蛋白質(zhì)、氨基酸和有機

7、胺等有機氮，以每升水含氮毫克數(shù)計算。常被用來表示水體受營養(yǎng)物質(zhì)污染的程度。水中的總氮含 量是衡量水質(zhì)的重要指標之一。其測定有助于評價水體被污染和自凈狀況。地表水中氮、磷物質(zhì)超標時，微生物大量繁殖，浮游生物生長旺盛，出現(xiàn)富營養(yǎng)化狀態(tài)。水中油：水中的油類物質(zhì)主要來自于工業(yè)廢水和生活污水的污染，各種油類漂浮在水體表面，影響空氣與水體界面間的氧交換；分散于水體中的油類可被微生物氧化分解，從而消耗水中的溶解氧，使水 質(zhì)惡化，紅外分光光度法不受油品種的影響，能比較準確地反映石油類的污染程度。高錳酸鹽指數(shù)：以高錳酸鉀為氧化劑，處理地表水樣時所消耗的量，以氧的 mg/L 來表示。在此條件下，水中的 還原性無機

8、物（亞鐵鹽、硫化物等）和有機污染物均可消耗高錳酸鉀，常被作為地表水受有機污染物污染程度的綜合指標。也稱為化學(xué)需氧量的高錳酸鉀法，以別于常作為廢水排放監(jiān)測的重鉻 酸鉀法的化學(xué)需氧量（COD）。氨氮：水中以游離氨 (NH3) 和銨離子 (NH4+ ) 形式存在的氮，也稱水合氨，也稱非離子氨。非離子氨是引起水生生物毒害的主要因子。水中的氨氮受微生物作用，可分解成亞硝酸鹽氮，繼續(xù)分解，最終 成為硝酸鹽氮，此過程消耗水中 DO，還會造成藻類大量繁殖，即水體富營養(yǎng)化，水體發(fā)臭，魚類死亡等等總磷：就是水體中磷元素的總含量，水樣經(jīng)消解后將各種形態(tài)的磷轉(zhuǎn)變成正磷酸鹽后測定的結(jié)果，以每升水樣含磷毫克數(shù)計量。對于引

9、發(fā)水體富營養(yǎng)化而言，磷的作用遠大于氮的作用，水體中磷的濃 度不很高時就可以引起水體的富營養(yǎng)化。2、河長制水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)解決方案“河長制”河道水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)解決方案為河長制的落實提供全方位的產(chǎn)品支持、系統(tǒng)平臺支持和技術(shù)支持。通過現(xiàn)場檢測和實時在線監(jiān)測，配合信息化系統(tǒng)和應(yīng)用終端，幫助河道管理部門及時、準確地掌握河道水質(zhì)信息，為預(yù)警預(yù)報重大流域性水質(zhì)污染事故，監(jiān)管污染物排放，以及監(jiān)督總量控制制度落實等提供幫助。該解決方案主要包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層主要是水質(zhì)分析解決方案，包括了水質(zhì)監(jiān)測中心、岸邊站、水質(zhì)監(jiān)測浮標和便攜式水質(zhì)檢測箱，提供了多種獲取河道水質(zhì)信息的方法，可以依據(jù)河道監(jiān)測需求以進行選擇

10、。網(wǎng)絡(luò)層主要是網(wǎng)絡(luò)通訊以及水質(zhì)數(shù)據(jù)庫，存儲河道及水質(zhì)數(shù)據(jù)。應(yīng)用層以應(yīng)用軟件為主，包括電腦管理終端和移動管理終端。2.1水質(zhì)監(jiān)測中心水質(zhì)監(jiān)測中心是固定永久性水質(zhì)監(jiān)測站，具有較大的內(nèi)部空間，支持安裝復(fù)雜的水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備并提供良好的測試環(huán)境。水質(zhì)監(jiān)測中心一般由采水和配水單元、分析測試單元、系統(tǒng)控制單元和通訊單元等組成，具備完善的供水、供電、防雷、防水、保暖、防凍、網(wǎng)絡(luò)通訊以及視頻監(jiān)控等功能。在監(jiān)測站內(nèi)，還加裝化學(xué)試劑柜、實驗臺等設(shè)施，放置實驗室分析測試設(shè)備等，使其在在線水質(zhì)監(jiān)測功能之外，同時具備實驗室水質(zhì)分析能力。水質(zhì)監(jiān)測中心具有很大的靈活性，分析測試單元可根據(jù)不同的監(jiān)測需求進行選擇，即可用于重點監(jiān)控

11、江河斷面的水質(zhì)監(jiān)測，也可用于普通河道的水質(zhì)監(jiān)測。監(jiān)測指標PH、ORP、電導(dǎo)率 /TDS、溶解氧、濁度、COD、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷、總氮等。2.2岸邊站岸邊站是半永久性水質(zhì)監(jiān)測站，一般采用彩鋼或不銹鋼材料建造，表面做噴塑或烤漆處理。岸邊站由采水和配水單元、分析測試單元、系統(tǒng)控制單元和通訊單元等組成，具備完善的供水、供電、防雷、防水、保暖、防凍、網(wǎng)絡(luò)通訊以及視頻監(jiān)控等功能。岸邊站占地面積小，建設(shè)周期短，適用于土地資源緊缺，地形復(fù)雜，無法建設(shè)磚瓦結(jié)構(gòu)站房的場景。岸邊站可采用整體設(shè)計，在必要時可進行整體遷移。監(jiān)測指標PH、ORP、電導(dǎo)率 /TDS、溶解氧、濁度、COD、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷、

12、總氮等。2.3水質(zhì)監(jiān)測中心和岸邊站的結(jié)構(gòu)設(shè)計采水單元采水單元主要用于從河道抽取水樣，通常由采樣泵、采樣浮筏和粗隔離柵、壓力流量監(jiān)控及采水管道等組成。配水單元和樣品預(yù)處理單元水單元采集的水樣，通過配水單元分配給不同的分析測試設(shè)備，以及自動留樣器。配水單元同時也具備自動清洗功能，通過使用自來水進行反向沖洗，可以排除管路和系統(tǒng)內(nèi)的泥沙等雜質(zhì)和污染物，確保管路通常。樣品預(yù)處理單元負責水樣的預(yù)處理及分配過程，保證水樣滿足各分析儀器的進樣要求。通常情況下，常規(guī)五參數(shù)（溫度、pH、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度）的測量不需要進行預(yù)處理，可以直接分析。其他分析儀器，如氨氮等，通常需要經(jīng)過多級過濾，進行預(yù)處理后，才可進樣

13、測試。2.4水質(zhì)監(jiān)測浮標江河、湖泊、水庫是重要的飲用水水源，也是水環(huán)境治理和監(jiān)管的重要環(huán)節(jié)?；谧詣铀|(zhì)分析儀器的水質(zhì)監(jiān)測站具有強大的水質(zhì)監(jiān)測能力，具有良好的測試準確性和可靠性。但在實際應(yīng)用中，也面臨一些局限性，特別是： 占用岸邊土地資源，選址難度大； 需要一定的供電供水等基礎(chǔ)保障設(shè)施，在偏遠的山區(qū)難以實現(xiàn)； 采樣點比較固定，無法對特殊位置進行取樣等。水質(zhì)檢測浮標結(jié)合了現(xiàn)代傳感器技術(shù)，自動控制技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以實時監(jiān)測水體的化學(xué)和理變化，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠傳和分析。通過大數(shù)據(jù)建立水質(zhì)污染指數(shù)模型和特征污染物預(yù)測數(shù)據(jù)庫，可以對河道水質(zhì)變化進行預(yù)測，并對突發(fā)性污染事件進行預(yù)警。主要監(jiān)測指標 水質(zhì)參數(shù)

14、： pH、ORP、電導(dǎo)率、TDS、鹽度、溶解氧、濁度、溫度、氨氮、COD、TOC、葉綠素 a、藍綠藻、硝氮等；應(yīng)用領(lǐng)域 水源地預(yù)警； 江河、湖泊、濕地、海洋等的生態(tài)監(jiān)測； 藍藻、赤潮的監(jiān)測和預(yù)警； 富營養(yǎng)化狀況監(jiān)測和調(diào)查； 生態(tài)修復(fù)工程的效果評估和長效監(jiān)管； 水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測； 突發(fā)性污染事件監(jiān)測和預(yù)警。水質(zhì)監(jiān)測浮標主要特點 直接投放到河道中進行水質(zhì)監(jiān)測，使用簡單靈活，不占用岸邊土地； 浮標體采用不銹鋼材質(zhì)制作，抗撞擊能力強，防生物附著性，耐腐蝕； 大浮力設(shè)計，有效載荷更高，可搭載更多水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備和輔助設(shè)備，存放電池和電子設(shè)備的密封箱水密封性佳； 浮標具有自平衡能力，具有良好的抗風抗浪性能

15、； 采用傳感器進行水質(zhì)監(jiān)測，可根據(jù)測試需求配置不同傳感器，測試過程綠色無污染； 支持蓄電池和太陽能雙重供電，有效提高續(xù)航時間； 支持無電報警，提示運維周期； 支持單點標定、多點標定、動態(tài)標定功能； 支持雙向通訊，可遠程控制浮標，調(diào)整測量參數(shù)； 支持大容量的數(shù)據(jù)采集和存儲； 支持數(shù)據(jù)無線傳輸，可設(shè)置測試和數(shù)據(jù)發(fā)送間隔； 支持傳感器自清洗功能，減少日常維護量； 支持 GPS，支持全球定位； 支持離水報警和位置偏離報警，加強防盜功能； 具有警示燈標，有效提醒過往船只，防止碰撞； 具有固定及回收系統(tǒng)，可根據(jù)水下不同情況選擇不同形式的錨和拋錨方式。4.1.硬件方案序號設(shè)備名稱及關(guān)鍵參數(shù)產(chǎn)品圖片1在線多參

16、數(shù)傳感器- 標配5種參數(shù)（溶解氧、電導(dǎo)率、PH、氨氮，溫度、濁度傳感器）- 信號輸出：Rs485（Modbus/RTU）- 線纜長度可選- 防護等級IP682一體式熒光法溶氧傳感器- 熒光法電極- 0-20mg/L， 0200%飽和度- 信號輸出：Rs485（Modbus/RTU）- 線纜長度可選- 防護等級IP683在線PH傳感器- 標配工業(yè)PH電極- 內(nèi)置溫度補償- 信號輸出：Rs485（Modbus/RTU）- 線纜長度可選- 防護等級IP684數(shù)據(jù)采集儀-基本接口：8路AI，8路DI，1路RS485，6路RS232，2路繼電器輸出支持GPRS/CDMA/ADSL/LAN/PSTN撥號等多種通訊方式5氨氮傳感器 - 高量程版（測離子銨氮NH4+）（離子選擇電極法，免藥劑）- 0-1000mg/l NH4-N （不低于100ppm）- 精度：3%F.S.- 內(nèi)置溫度補償- 信號輸出：Rs485（Modbus/RTU）- 線纜長度可選- 防護等級IP68軟件方案PC端上位機畫面通過有線