破解水质在线监测难题 支撑河长制目标实现

文/杭州希玛诺光电技术股份有限公司

2016年中办、国办印发的《关于全面推行河长制的意见》中提出：加强水资源保护、加强河湖水域岸线管理保护、加强水污染防治、加强水环境治理、加强水生态修复、加强执法监管六大任务。从六大任务中不难看出，无论是对水污染的治理，对水资源的保护，还是对水生态的修复，都需要对水质的污染程度进行测量。杭州希玛诺（SIGMARO）光电技术股份有限公司作为水质在线监测仪器的原厂商，依托浙江地区自身的经济优势和特点，在充分汲取国内一流大学在高新技术研究与开发领域最新研究成果的基础上，将产品的研发、设计、生产、销售、服务五大环节融为一体，制造出高集成多光谱快速水质分析仪、微化学水质分析污染监测仪等核心产品，为浙江地区乃至全国河长制推行过程中对于水质在线监测技术的需求提供了有力的支持。

新一代水质在线监测技术，助力河长制技术升级

随着近十年来水质监测行业的快速发展以及我国水体污染逐渐呈现出多元化、复杂化、治理难度加大的发展势头，使得当前我国水质监测行业出现了很多先进的研究技术和实际应用成果。这些成果的出现，为河长制对于水质监测的要求提供了更为先进的测量标准，加快了我国河长制体系的建设速度，并为后续河长制在水质监测标准的制定上提供了可靠的研究依据。

1.多源光谱融合法水质在线分析技术

希玛诺公司与浙江大学紧密合作，所研发的SWF型多参数在线光谱水质分析仪在国际范围内首次采用了多源光谱融合分析技术，使产品具有了检测速度快、设备集成度高、安装方式灵活、运行建设成本低、环保无二次污染、野外无人值守、可实现大规模密集监测等众多优势，并显著提升了测量仪表的分析精度和稳定性。

目前该系列产品核心技术拥有多项国家发明专利、实用新型发明专利和软件著作版权证书。已获得水利部科技推广中心推荐函，2015年起至今连续多年被列入《水利先进实用技术重点推广指导目录》，2016年被列入水利部《国家水资源监控能力建设项目地表水饮用水水源地水质在线监测技术指南》，目前已在我国广西、浙江、贵州、宁夏、湖北、江西、山东、陕西等20多个省（自治区）的地表水、江、河、湖、水源地、河网等领域的水质在线监测项目中得到广泛应用，其中广西壮族自治区国家水资源监控能力建设项目被水利部评为“水利先进实用技术优秀示范工程”。

2.微化学法水质在线分析技术

微化学水质分析技术（Micro-chemical Water-quality Analysis, MWA）是希玛诺公司与浙江大学合作，并于2013年提出的另一项新技术。该项技术在流动注射分析技术的基础上，引入目前基因工程中应用较多的“芯片实验室”（Lab on a Chip，LOC）的理念，实现从样品处理到检测全过程的微型化、自动化、集成化和便携化。

微化学水质分析技术从理论上可以称为现阶段一种“完美”的水质监测解决方案，目前希玛诺公司已将该技术产品化，推出mChem®4系列微化学仪表。该系列产品具有以下优点:

（1）测量速度快。仪表通过微化学分析技术和光催化技术能同时分析所有测量参数，单次测量的实际分析时间小于5分钟。

（2）测量精度高。仪表测量主流程采用符合国家标准的化学分析方法，避免了由于原理不同导致的测量误差；在计量阶段采用的光谱分析方法能高效识别特定化学成分，减小影响化学分析准确性的杂质干扰，从而有效提高分析精度。

（3）高度稳定性。仪表核心部件微流道芯片反应器采用3D打印技术，实现集成管路结构，显著提高了仪表在恶劣环境下的工作稳定性。

（4）极低维护成本。单次分析过程仅使用微升（µL）级化学分析试剂，在仪表寿命期间废液的处理周期可至每年1次。

（5）应用场合高度灵活。由于仪表采用微分析技术，具有极低功耗和极小体积，因此在国内外同类型水质自动监测仪表中，首创壁挂式和立杆式安装模式并支持太阳能供电，可适用于湖库原位监测、易涝河段监测、城市景观式监测、农水监测等特殊需求。

（6）建设成本低。仪表采用无站房、野外无人值守运行方式，大幅度节省站房建设、征地、值班管理人员工资等成本。有利于实现低成本大范围水质监测系统布网。

监测系统按需订制，助力河长制管控升级

希玛诺公司研发的“高集成在线水质快速监测系统”符合水利部《国家水资源监控能力建设项目实施方案》（2016-2018）规定的水质自动监测系统的技术要求，并在2014年起得到水利部科技推广中心的大力推广。该系统通过利用云计算、遥感遥测、无人机、移动物联网等技术，对监测流域实现了全覆盖的立体监测，并可将监测数据实时传输到客户手中。该系统的主要技术特点和技术优势如下：

（1）测量参数种类多。该系统可同时自动监测水温、pH、溶解氧、电导率、浊度、高锰酸盐指数、氨氮、总磷和总氮等多项水质指标。

（2）测量精度高。该系统对高锰酸盐指数、总磷和总氮等综合性水质指标的测量精度达5%，达到化学分析实验室的水平。由于针对复杂水质条件专门设计了测量补偿功能，在高盐度、高浊度、低浓度条件下仍能保证测量精度。

（3）测量时间短。该监测系统可在10分钟内完成所有指标的测量。

（4）绿色环保。该系统在测量时及后期维护过程中不需要使用或仅使用微量化学试剂，从而避免了二次污染。

（5）运行成本低。该系统无需或仅需微量化学试剂，从而节省了大量运行中化学试剂及处理费用。

（6）设备投资少。该系统无需建设监测站房，节省了大量征地、土建等初期建设费用。

（7）自动化程度高。该系统自动化程度高，通过无线网络实现了远程监控，系统核心监测仪表具有自动清洗功能、自启动应急检测功能以及数据存储功能，在断电的情况下会将测试的数据存储的容盘中，来电后仪表自启动可恢复数据。

（8）个性化设置。该系统设置实现了用户开放性，从硬件端口到软件接口，用户均可根据自身需要设置仪表的各项参数。

销售运维全程跟踪，助力河长制保障升级

希玛诺公司本着“创新，永无止境”的企业精神，对产品的销售模式及售后服务进行了专业的管理和开发，并形成了一套自身的理念。

在销售模式上，希玛诺公司以招标投标模式为主要阵地，并逐步通过利用PPP模式，与政府主体之间建立起“利益共享、风险共担、全程合作”的共同体关系。同时通过借助合同节水管理合作模式，实现降低节水改造成本，分享节水效益，进而实现多方共赢，产生可观的生态、经济、社会综合效益。

在售后运维上，希玛诺公司承诺提供7×24小时服务，1小时内响应，进行故障分析，提出解决方案。产品在质保期内，定期进行电话或上门回访。针对用户的特定需求，可与用户签订定制服务协议，为用户提供量身定做的服务。所有仪器仪表设备在售出后，均享受终生同版本软件升级等服务。

希玛诺公司从河长制治理的源头出发，通过对水质在线监测技术、水质在线监测系统及水质在线监测后期运维的不断钻研，实现了一整套完善的服务体系，有助于河长制在实际推进中解决问题和不断升级，为河长制的全面推进提供技术支撑。