河道治理河長制水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案_第1頁
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文檔簡介

1、河道治理河長制水質(zhì)監(jiān)測(cè)“水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基?!苯雍淳哂兄匾?資源功能、生態(tài)功能和經(jīng)濟(jì)功能,是最重要的水源,也是人類賴以 生存的基礎(chǔ)。為進(jìn)一步加強(qiáng)河湖管理保護(hù)工作,落實(shí)屬地責(zé)任,健全長效機(jī)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(huì)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(fù)責(zé)同志領(lǐng)導(dǎo)的省、市、縣、鄉(xiāng)“四 級(jí)河長體系”,確認(rèn)了六方面的主要任務(wù):加強(qiáng)水資源保護(hù)、加強(qiáng) 河湖水域岸線管理保護(hù)、加強(qiáng)水污染防治、加強(qiáng)水環(huán)境治理、加強(qiáng) 水生態(tài)修復(fù)和加強(qiáng)執(zhí)法監(jiān)管。意見對(duì)河湖水質(zhì)提出了更高的要求,在其指導(dǎo)下,北京、上海、

2、江蘇、福建、浙江等地紛紛推出了地方性“河長制”實(shí)施細(xì)則 和實(shí)施辦法,打響了污染防治、河道治理、建立河道管理保護(hù) 長效機(jī)制的攻堅(jiān)戰(zhàn)。1.2河道治理與長效監(jiān)管外源曄河道截污河道底泥治理活水循環(huán)補(bǔ)給_底泥清淤_底泥原位消減修復(fù)循環(huán)凈化外部引水生忑系統(tǒng)修熨增氧曝氣微生物原位修復(fù)水下及水面植物品長效監(jiān)管在線水質(zhì)監(jiān)測(cè)河遒網(wǎng)格化管理平臺(tái)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(shí)施方案中,提 出了 2017年底,實(shí)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v類)水體, 重要水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率提升到

3、 78%河湖水面率達(dá)到10.1%的工 作目標(biāo)。與短期的河道治理相比,河道水質(zhì)的長效管理持續(xù)時(shí)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(hù)中的一個(gè) 難點(diǎn)。缺乏有效的河道水質(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(huì)影響。1.3 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) gb3838-2002適用于全國領(lǐng)域內(nèi)江河、湖 泊、運(yùn)河、渠道、水庫等具有使用功能的地表水水域。嚓號(hào)檢購目校測(cè)限值(單位:mg/l;i口inivv1水港g人為造墳的環(huán)境水息變化應(yīng)限制在; 周平均胃大溫打1 周平均量比溫x 22pht06-93浴群氧生加和塞90%

4、(我78.65324司留喇曾數(shù)金24610155此字需m量cod)f與必事里受 rtrs 336107函 c nh&n) 0.150.si1.52總德(以p計(jì))三0。2(漱座0.01 )0.1(溫庫。.境6.2(湖、庫0.05 )0.3(湖、庫 0.1 10.4(海* 02)9啟氯:湖庫.以n計(jì))工0.20.51.0152.010銅至0,01l01.01.0to11od51,01.02.0之。12is化以f.計(jì))m1.01,010151 513硒v0j01aoi0力10.020.d214蛔o(hù)q50050.050.0115泵二0.000050.030050.030100

5、010.001i自d,0010.0050.00口。口 sn.d117珞六價(jià))0j010.0s0.口 5(j.050.116生0010.01仇的0,050.119氯化期m0.0050050.23.20.220揮壇鼬0.0020.0020.0050,010.12l方施繇0q50050.d505122般強(qiáng)子袤面活性帝上0l20.20.20.30.323一政化物0j02仇5產(chǎn)“他oct24曩k腦茵茶;個(gè)兒)芭加0200010u00200u01.4 水域功能和標(biāo)準(zhǔn)分類依據(jù)地表水水域環(huán)境功能和保護(hù)目標(biāo),按功能高低依次劃分為五類;i類 主要適用于源頭水、國家自然保護(hù)區(qū);水質(zhì)很好。既無天然 缺陷又未受人為直接

6、污染,不需要任何處理。ii類主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)、珍稀水 生生物棲息地、魚蝦類產(chǎn)卵場(chǎng)、仔稚幼魚的索餌場(chǎng)等;m類 主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)、魚蝦 類越冬場(chǎng)、澗游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū);iv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); v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i類和ii類水質(zhì),良好為田類水質(zhì),輕度污染為iv類水質(zhì),中 度污染為v類水質(zhì),重度污染為劣v類水質(zhì)。1.5 地表水主要水質(zhì)指標(biāo)詳解溶解氧(dq :代表溶解于水中的分子態(tài)氧。水中溶解氧指標(biāo)是反 映水體質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,含有有機(jī)物污染的地表水,在細(xì)菌

7、的作用下有機(jī)污染物質(zhì)分解時(shí),會(huì)消耗水中的溶解氧,使水體發(fā)黑發(fā) 臭,會(huì)造成魚類、蝦類等水生生物死亡。在流動(dòng)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(shí)水中飽和氧氣含量可14.6mg/l , 25c為8.25mg/l。水體中藻類生長 時(shí)由于光合作用產(chǎn)生氧氣,會(huì)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(biāo),ph值為7時(shí)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(shí)由于光合作用吸收二氧化碳,會(huì)造成表層ph值升高。水溫:水溫指標(biāo)是一個(gè)比較特殊的物理指標(biāo)。實(shí)際上對(duì)人體的健康 及安全等并無直接的危害,具環(huán)境效

8、應(yīng)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是 水溫變化對(duì)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(duì)其他水質(zhì)指標(biāo)的環(huán)境效應(yīng)有協(xié)同作用,比如在其他水質(zhì)指標(biāo)含量不變的情況下,水溫升高或降低,可能會(huì)導(dǎo)致某些環(huán)境災(zāi)害現(xiàn)象 的發(fā)生。濁度:濁度是表現(xiàn)水中懸浮物對(duì)光線透過時(shí)所發(fā)生的阻礙程度。水 中含有泥土、粉砂、微細(xì)有機(jī)物、無機(jī)物、浮游動(dòng)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(duì)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銘酸鉀溶液,并在強(qiáng)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,用硫酸亞鐵鏤滴 定水樣中未被還原的重銘酸鉀由消耗的硫酸亞鐵鏤的量換算成

9、消耗 氧的質(zhì)量濃度。重銘酸鉀的氧化能力很強(qiáng),能夠較完全地氧化水中 大部分有機(jī)物和無機(jī)性等還原性物質(zhì),適用于污染較嚴(yán)重的水樣分 析??偟核懈鞣N形態(tài)無機(jī)和有機(jī)氮的總量。包括 nos no2和nh4 等無機(jī)氮和蛋白質(zhì)、氨基酸和有機(jī)胺等有機(jī)氮,以每升水含氮毫克 數(shù)計(jì)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(biāo)之一。其測(cè)定有助于評(píng)價(jià)水體被污染和自 凈狀況。地表水中氮、磷物質(zhì)超標(biāo)時(shí),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

10、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(zhǔn)確地反映 石油類的污染程度。高鎰酸鹽指數(shù):以高鎰酸鉀為氧化劑,處理地表水樣時(shí)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(jī)物(亞鐵鹽、 硫化物等)和有機(jī)污染物均可消耗高鎰酸鉀,常被作為地表水受有 機(jī)污染物污染程度的綜合指標(biāo)。也稱為化學(xué)需氧量的高鎰酸鉀法, 以別于常作為廢水排放監(jiān)測(cè)的重銘 酸鉀法的化學(xué)需氧量(cod。 氨氮:水中以游離氨(nh3)和鏤離子(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

11、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(huì)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(cè)定的結(jié)果,以每升水樣含磷毫克數(shù)計(jì)量。對(duì)于 引發(fā)水體富營養(yǎng)化而言,磷的作用遠(yuǎn)大于氮的作用,水體中磷的濃 度不很高時(shí)就可以引起水體的富營養(yǎng)化。2、河長制水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決方案“河長制”河道水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決方案為河長制的落實(shí)提供全方位 的產(chǎn)品支持、系統(tǒng)平臺(tái)支持和技術(shù)支持。通過現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和實(shí)時(shí)在線 監(jiān)測(cè),配合信息化系統(tǒng)和應(yīng)用終端,幫助河道管理部門及時(shí)、準(zhǔn)確 地掌握河道水質(zhì)信息,為預(yù)警預(yù)報(bào)重大流域性水質(zhì)污染

12、事故,監(jiān)管 污染物排放,以及監(jiān)督總量控制制度落實(shí)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(cè)中心、岸邊站、水質(zhì)監(jiān)測(cè)浮標(biāo)和便攜式水質(zhì)檢 測(cè)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(cè)需 求以進(jìn)行選擇。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(chǔ)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(dòng)管 理終端。gpr5/cdma2.1水質(zhì)監(jiān)測(cè)中心水質(zhì)監(jiān)測(cè)中心是固定永久性水質(zhì)監(jiān)測(cè)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(cè)設(shè)備并提供良好的測(cè)試環(huán)境。水質(zhì)監(jiān)測(cè)中心 一般由采水和配水單元、分析測(cè)試單元、系統(tǒng)控制單元和通訊單元 等組

13、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(cè)站內(nèi),還加裝化學(xué)試劑柜、實(shí)驗(yàn) 臺(tái)等設(shè)施,放置實(shí)驗(yàn)室分析測(cè)試設(shè)備等,使其在在線水質(zhì)監(jiān)測(cè)功能 之外,同時(shí)具備實(shí)驗(yàn)室水質(zhì)分析能力。水質(zhì)監(jiān)測(cè)中心具有很大的靈 活性,分析測(cè)試單元可根據(jù)不同的監(jiān)測(cè)需求進(jìn)行選擇,即可用于重 點(diǎn)監(jiān)控江河斷面的水質(zhì)監(jiān)測(cè),也可用于普通河道的水質(zhì)監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)指標(biāo)ph orp電導(dǎo)率/tds、溶解氧、濁度、cod高鎰酸鹽指數(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(cè)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(cè)試單元、系統(tǒng)控制單元和通訊單元等組

14、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(chǎng)景。岸邊站可采用整體設(shè)計(jì),在必要時(shí) 可進(jìn)行整體遷移。監(jiān)測(cè)指標(biāo)ph orp電導(dǎo)率/tds、溶解氧、濁度、cod高鎰酸鹽指數(shù)、氨氮、 總磷、總氮等。2.3 水質(zhì)監(jiān)測(cè)中心和岸邊站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)/警/國彈元控制單元果水單元上觸睜元h水鬻理 田魏試g”分析測(cè)試i :、黑i單元;河道l1自動(dòng)留樣器5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

15、過配水單元分配給不同的分析測(cè)試設(shè)備,以 及自動(dòng)留樣器。配水單元同時(shí)也具備自動(dòng)清洗功能,通過使用自來 水進(jìn)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(fù)責(zé)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(jìn)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(cè)量不需要進(jìn)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(jí)過濾,進(jìn)行預(yù)處理后,才可 進(jìn)樣測(cè)試。2.4 水質(zhì)監(jiān)測(cè)浮標(biāo)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?dòng)水質(zhì)分析儀器的水質(zhì)監(jiān)測(cè)站具有強(qiáng)大的水質(zhì)監(jiān) 測(cè)能力,具有良好的測(cè)試準(zhǔn)確性和可靠性。

16、但在實(shí)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(yuǎn)的山區(qū)難以實(shí)現(xiàn); 采樣點(diǎn)比較固定,無法對(duì)特殊位置進(jìn)行取樣等。水質(zhì)檢測(cè)浮標(biāo)結(jié)合了現(xiàn)代傳感器技術(shù),自動(dòng)控制技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水體的化學(xué)和理變化,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)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(cè)數(shù)據(jù)庫,可以對(duì)河 道水質(zhì)變化進(jìn)行預(yù)測(cè),并對(duì)突發(fā)性污染事件進(jìn)行預(yù)警。主要監(jiān)測(cè)指標(biāo) 水質(zhì)參數(shù):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(lán)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(cè); 藍(lán)藻、赤

17、潮的監(jiān)測(cè)和預(yù)警; 富營養(yǎng)化狀況監(jiān)測(cè)和調(diào)查; 生態(tài)修復(fù)工程的效果評(píng)估和長效監(jiān)管; 水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè); 突發(fā)性污染事件監(jiān)測(cè)和預(yù)警。水質(zhì)監(jiān)測(cè)浮標(biāo)主要特點(diǎn) 直接投放到河道中進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè),使用簡單靈活,不占用岸邊土 地; 浮標(biāo)體采用不銹鋼材質(zhì)制作,抗撞擊能力強(qiáng),防生物附著性,耐 腐蝕; 大浮力設(shè)計(jì),有效載荷更高,可搭載更多水質(zhì)監(jiān)測(cè)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(biāo)具有自平衡能力,具有良好的抗風(fēng)抗浪性能;采用傳感器進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè),可根據(jù)測(cè)試需求配置不同傳感器,測(cè) 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(shí)間; 支持無電報(bào)警,提示運(yùn)維周期; 支持單點(diǎn)標(biāo)定、多

18、點(diǎn)標(biāo)定、動(dòng)態(tài)標(biāo)定功能; 支持雙向通訊,可遠(yuǎn)程控制浮標(biāo),調(diào)整測(cè)量參數(shù); 支持大容量的數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ); 支持?jǐn)?shù)據(jù)無線傳輸,可設(shè)置測(cè)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(hù)量; 支持gps,支持全球定位; 支持離水報(bào)警和位置偏離報(bào)警,加強(qiáng)防盜功能; 具有警示燈標(biāo),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. 硬件方案設(shè)備名稱及關(guān)鍵參數(shù)產(chǎn)品圖片在線多參數(shù)傳感器i也i加- 標(biāo)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(hào)輸出:rs485(modbus/rtu- 線纜長度可選- 防護(hù)等級(jí)ip682 一體式熒光法溶氧傳感器- 熒光法電極- 0-20mg/l , 0200%ffi和度

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