地表水水质自动监测系统运维模式探讨

2012-08-15蒋斌，吕升

绿色科技 2012年8期

蒋斌，吕升

(浙江省嘉兴市环境保护监测站，浙江嘉兴314000)

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”。