陆水水库YSI水质系统监测数据比对分析

刘秀玲 陈述良

（咸宁市水文水资源勘测局 湖北咸宁 437000）

陆水水库YSI水质系统监测数据比对分析

刘秀玲 陈述良

（咸宁市水文水资源勘测局 湖北咸宁 437000）

YSI水质垂直剖面自动监测系统具有在线自动实时监控水质的优势，但由于其检测与人工的不同，自然存在其优势与劣势。针对为期一年内12次监测的数据差异，可以看出其数据具有一定的稳定性，但各参数中受设备安装条件的限制，也时有异常值出现（如温度、溶解氧、叶绿素等）；而人工则稳定性稍差些，pH、浊度、受人工采样、运输的影响，偶也会出现异常值。开展自动监测，可以随时调取监测数据，迅速掌握水体水质变化状况。

陆水水库；YSI水质；数据比对

陆水水库新引进YSI水质垂直剖面自动监测系统1套，建立陆水水库水环境监测系统，为水源地水质安全提供技术保障。结合陆水水库的基本情况，水质垂直剖面自动监测系统设置在水库大坝前0.5km处水面，自动监测站能够对陆水水库的饮用水取水进行实时监测。同时开展人工采样水质监测，与YSI水质自动监测系统进行比对分析研究；搭建陆水水库水质监测和测量平台，建立陆水水库水环境质量监测数据库，为今后制定陆水水库水环境监测方案，开展水质监测工作，保障赤壁市供水安全奠定基础。

1 实验条件

1.1 水质监测位置

（1）陆水水库YSI水质垂直剖面自动监测系统布设点，位于坝前0.5km横断面。东经 113°53′31.13″，北纬 29°41′25.23″。

（2）陆水水库人工采样水质监测点，位于赤壁市自来水公司泵房处，距离YSI水质垂直剖面自动监测系统布设点120m左右。东经113°53′26.83″，北纬 29°41′24.06″。

1.2 水质监测频次

（1）YSI自动监测系统能够对陆水水库的水进行实时监测，任何时间段的监测数据可以随时调取。

（2）人工采样监测时间为2013年9月～2014年8月，每月上旬监测一次。

1.3 监测参数

（1）YSI系统监测参数：温度、电导率、盐度、酸碱度、氧化还原电位、溶解氧、浊度、叶绿素、蓝绿藻等。

（2）人工采样比对分析参数：《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）基本项目中的7项：水温、pH、溶解氧、化学需氧量、氨氮、总磷、总氮，另加透明度、电导率、浊度、叶绿素a和蓝绿藻5项，总计12项目。

1.4 分析方法

除藻类外，所有参数均采用地表水环境质量标准（GB3838-2002）中规定的分析方法进行分析，具体见表1。

2 检测成果

（1）自动检测设备静置于距离岸边坝前0.5km处水面，利用YSI系

表1 检测项目方法一览表

列探头进行参数读取，具体数据见表2。

表2 YSI自动监测数据成果表

（2）实验室检测以月初在陆水水库赤壁市自来水公司泵房抽水处人工采样的水样为依据，具体检测数据见表3。

表3 人工采样监测数据成果表

3 检测成果分参数比对

（1）水温：从YSI自动监测和人工检测结果比对来看，由于自动监测为每日平均数据，与人工监测数据差别不大，基本上是一致的。但从自动监测装置传回的在线数据来看，一天当中，水温的变化较大，最大值和最小值相差15℃左右，这也说明测水温的探头很敏感，一般来说，像陆水水库这样的大水体，水温变化应较为缓慢，温差变化应没有这么大。

（2）电导率：YSI自动监测的电导率比较稳定，监测值基本上在180～200μS/cm之间波动。人工2014年一月份缺测一次，2014年二月份和自动监测值差别较大外，其余的人工监测和自动监测值还是一致的，基本上在一个数量级内。

（3）pH值：pH值测定中，YSI自动监测值夏季随温度升高而升高，一度达到9以上，其它季节基本比较稳定，监测值基本上在7～9之间波动；人工采样监测的值则一直在7～8.5之间波动。

（4）浊度：浊度YSI的测定值较为稳定，基本上值在0～4NTU以之间；而人工监测由于岸边采样可能有泥沙类影响，有时人工监测值就高出自动监测值的好几倍，人工监测值在0-10NTU以之间。由于后期采样时专门注意了岸边泥沙的影响，人工监测值大大降低了，基本与自动监测值一致。

（5）溶解氧：溶解氧YSI的测定值波动比较大，溶解氧自动监测值在最初的两月异常偏小，可能是由于未启动搅动泵原因。而手动测定值比较稳定，说明表层水受藻类的光合作用的影响较大；人工测定的溶解氧由于检测不及时，到实验室检测时常常会导致测定值偏小。特别是夏天，水温高，现场测定的溶解氧基本是过饱和，而人工监测要到实验室里检测时，水温下降不少，溶解氧也随之降低了不少。

（6）叶绿素a：叶绿素a从YSI的自动测定值看不出任何规律，但从人工监测数据所显示，随着水温和季节的变化，叶绿素a测定值是有一定规律的，冬季，由于水温较低，不适宜于藻类的生长繁殖，故在1、2月份叶绿素a含量为全年最低。在春季，温度逐渐升高，藻类的生长繁殖渐趋旺盛，4、5月份水温达到某些藻类的最适生长温度，故叶绿素a含量可能会出现峰值。在夏秋季，水温持续较高，非常适宜于藻类生长繁殖，致使藻类大量繁衍，从而在8月份含量均形成最大峰值，9月份以后，随着水温的下降，叶绿素a含量也逐渐下降。

（7）藻类：藻类的生长与环境条件密切相关，到光照、水温、氮、磷含量等诸多因素的制约。叶绿素a作为藻类的重要组成成分，其含量的高低反映了藻类种类和数量的变化，因此也随着水环境质量的变化而变化。藻类的监测成果见表4。

表4 藻类监测成果表

在2014年4月份，叶绿素的负值和叶绿素荧光法也出现负值，当月藻类的蓝藻门内的鱼腥藻数量大量增加，有近似水华现象的发生。

由此来看，叶绿素荧光法，在出现峰值之后如果荧光值下降而藻类检测上升，则水体很可能将会发生水华现象。

4 小结

综上七个参数的比对，可以看出自动在线检测数据总体上与人工监测数据是一致的，但也不完全一致。分析其不一致的主要原因：①因为采样点的深度不一样。自动监测探头固定在水下1m处，但人工采样基本上采的是水下0.5m处的水，有的项目像藻类就直接采表层水，浊度、水温和叶绿素随采样点水深度的变化也是挺大的。②采样点的位置不一样。人工采样在岸边，而自动监测探头装在陆水水库大坝前中泓处，一个水体是静止的，一个是流动的。静止水测定项目和流动水项目测定还是多少有点区别的。③因为人工检测结果受采样、样品运输和检测时效性的影响较大，相对来说自动监测数据比较稳定，受干扰因素较少，可信度要高些；在线监测主要是依靠各参数的探头而诸如水温、叶绿素和溶解氧的测定，在线检测虽然准确率可能不够，但是从其工作原理来看，异常值的出现也是经常可能发生的，总的来说，自动监测的数据对实验室检测结果也起到了对照作用，发现人工检测的缺失点，加以改进。

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1004-7344（2016）13-0131-02

2016-4-20