河道治理河長(zhǎng)制水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案

1、河道治理河長(zhǎng)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(zhǎng)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(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了關(guān)于全面推行河長(zhǎng)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(zhǎng)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、 江

2、蘇、福建、浙江等地紛紛推出了地方性“河長(zhǎng)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(zhǎng)效機(jī)制的攻堅(jiān)戰(zhàn)。1.2河道治理與長(zhǎng)效監(jiān)管河道治理是“河長(zhǎng)制”的重要工作內(nèi)容，上海 市關(guān)于本市全面推 行河長(zhǎng)制的實(shí)施方案中，提出了 2017年底，實(shí)現(xiàn)全市河湖河長(zhǎng) 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(zhǎng)效管理持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，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

3、乏有效的河道水質(zhì)長(zhǎng)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(guó)領(lǐng)域內(nèi)江河、湖 泊、運(yùn)河、渠道、水庫(kù)等具有使用功能的地表水水域。定鋼喚目檢刪展值（單位：mg/LIHmJVV1水溫C。人為造成的周三F均最大溫升冬1 F均最大溫升客限制在:2pH直695滔解氧丑醐奏90% (sE7.5)65324有融益指 24610155化學(xué)需M (COD 1S152030406五日生住害氧髭（B0D5J 3346101甄&H3-N）矣-0.150.5I1占2S總磷（以P計(jì)”0.02灑、座0

4、.01 J0.1 (湖、庠 O.OZ5 10.2 湖、庠 H05 ）0,3 湖、庠 0.1）_0.4(覿庫(kù)9總氮湖、庫(kù)以N計(jì)J WI 0.20,51.01.52.010銅芭0.011.01.01.0to110.051.01.02.012煎.施（以F-計(jì)）三1.01.01.01.51.513硒芭0.010.010.010.020.02I4G.3 50 050.D50.11S汞三O.OOOD50.000050.00010.Q010.001伯0.0010.0050.0050.005D.D1170.010.050.050.050.1W0.010.010.050.05o.-i15敬物M0.0050.0S

5、20揮發(fā)酚圣0.002.0.0020.0050.010.121石袖類芭0.050.050.050.5122明高子甄面活性劑W0.20,23廄比物u0.050.1020.5：_韋麝k24類大腸虔奇?zhèn)€兒）20020001900020000 -1.4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(guó)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；III類 主要適用于集中式生活

6、飲用水地表水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)、魚蝦 類越冬場(chǎng)、洄游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū)；W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I類水質(zhì)，良好為I類水質(zhì)，輕度污染為W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(DO)：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

7、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(zhǎng) 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(zhǎng)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，其環(huán)境效應(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(zhǎng)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，

8、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，用硫酸亞鐵銨滴 定水樣中未被還原的重銘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

9、總量。包括NO3、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(yíng)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(zhǎng)旺盛，出現(xiàn)富營(yíng)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(zhǔn)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

10、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)污染物均可消耗高錳酸鉀，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)需氧量的高錳酸鉀法， 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(huì)造成藻類大量繁殖， 即水體富營(yíng)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

11、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(yíng)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(yíng)養(yǎng)化。2、河長(zhǎng)制水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決方案“河長(zhǎng)制”河道水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決方案為河長(zhǎng)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

12、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(kù)，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。InternetGPRS他玄漏試點(diǎn)1GPRS/CDKi場(chǎng)聲灘需詁水位計(jì)冰；1田制尊而帆-T14乩監(jiān)羽中心夏膠忤平臺(tái)2.1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)

13、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(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

14、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、高錳酸鹽指數(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)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(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

15、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(kù)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。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)

16、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(kù)，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、赤潮的監(jiān)測(cè)和預(yù)警； 富營(yíng)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(zhǎng)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)

17、監(jiān)測(cè)，使用簡(jiǎn)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GP

18、S，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1在線多參數(shù)傳感器-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(zhǎng)度可選-防護(hù)等級(jí)IP68LL2一體式熒光法溶氧傳感器-熒光法電極-0-20mg/L，0200% 飽和度 信號(hào)輸出：Rs485(Modbus/RTU)-線纜長(zhǎng)度可選-防護(hù)等級(jí)IP68i13在線PH傳感器-標(biāo)配工業(yè)PH電極-內(nèi)置溫度補(bǔ)償信號(hào)輸出：Rs485(Modbus/RTU)-線纜長(zhǎng)度可選-防護(hù)等級(jí)IP68114數(shù)據(jù)米集儀-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(hào)等多種通訊方式1I回nis WWW15氨氮傳感器-高量程版（測(cè)離子銨氮NH4+）1（離子選擇電極法，免藥劑）-0-1000mg/l NH4-N （不低于 100ppm）i-精度：3%F.S.-內(nèi)置溫度補(bǔ)償信號(hào)輸出：Rs485（Modbus/RTU）-線