辽宁环境监测中心依托水专项推进监测体系
- 2016/5/25 17:40:21 12846
- 来源：辽宁省环境监测实验中心
为了让摘掉重污染帽子的辽河流域水质长期稳定达标，辽宁省环境监测实验中心依托水体污染控制与治理科技重大专项(以下简称“水专项”)，紧密结合辽河流域重大治理行动，实现了专项实施与技术创新、应用示范的结合，推进了安全监控和风险预警能力建设，在辽河流域水污染治理中发挥了重要科技支撑作用，提升了我省流域水环境风险管理水平。
“辽河流域水环境安全监控与监测体系建设”是国家“十二五”水体污染控制与治理科技重大专项辽河流域水环境管理技术综合示范项目下的课题三，编号2012ZX07505-003。课题承担单位为辽宁省环境监测实验中心，参加单位为中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司、辽宁大学、沈阳建筑大学、中国科学院沈阳应用生态研究所。
从河水断流到水清鱼虾现
辽河流域是我国七大河流之一，由辽河、浑河、太子河三大水系构成，全长1345千米，流域面积21.96平方千米。作为辽宁人的母亲河，辽河流域在振兴东北老工业基地方面有着举足轻重的作用。
辽河，曾经水清景秀、碧波旖旎、物产丰富、帆樯蔽日。但在经济发展日新月异的大背景下，辽河流域演变为经济较为发达的工业集聚区和都市密集区，形成了以石化、冶金、装备制造业为核心的产业集群。
因为长期的不合理开发、资源破坏，尤其是工农业及生活污水大量涌入，导致辽河流域生态环境恶化，成为我国重点治理的“三江三湖”之一。甚至在2000年，曾出现鱼虾绝迹、水土流失甚至河水断流的情况，多项指标达到劣五类标准。
通过关闭数百家纸厂，建造近百家污水处理厂，“十一五”规划控制治理的中后期，辽河流域水质逐渐改善。
2009年末，实现辽河干流COD 指标无劣V类;2010年，辽河干流COD指标持续好转，43条支流消灭劣V类水质;2012年年底，辽河干流按地表水环境质量标准21项指标考核，达到了Ⅳ类水质标准。辽河乌水逐渐变清，鱼虾又现踪影，提前摘掉了重度污染帽子。
水生态健康成辽河管理新目标
水质达标之后，辽河水生态健康成为辽河流域环境管理的新目标。
所谓水生态健康，是指流域结构合理、功能健全，具有正常的能量流动和物质循环，对自然干扰的长期效应具有抵抗力和恢复力，并能够发挥其正常的生态环境效益，提供满足自然和人类需求的生态服务。
根据“十一五”国家共性技术成果，借鉴了国外相关研究，辽宁省环境监测实验中心因地制宜，通过水质监测点位布设、样品采集、水生态评级、业务化运行优化等四个部分，完成了“本土化”的辽河流域水生态监测工作。
截至目前，环境监测实验中心共开展铁岭清河凡河2次、沈阳蒲河2次、辽河干流及浑太水系2次水生态监测，得到了13至15年间辽河流域的水生态健康状况，初步形成示范区水生态健康监测与评价技术体系，并编写了辽河流域水生态监测技术指南。
新建16座水质自动监测站整合多头数据到统一平台
辽河流域的水质变好了，近几年的辽河水生态健康状况也得到全面掌握，然而，如何确保辽河水质长期稳定达标?
新的问题又出现了：水质监测作为服务于辽河流域水质监控与管理的基础性工作，任务量逐年翻倍，手工监测已无法满足现阶段的管理需求，而我省水质自动监测水平落后，又难以实现预警监控的现状。
在“十二五”水专项中，我省设立了《辽河流域水环境安全监控与监测体系建设》课题。
想要探索建立适合于北方河流特点的、科学的辽河流域自动监测网络，统一水质自动监测站管理平台是步。
截至目前，辽宁共在省界断面、主要河流支流入河口新建16座水质自动监测站，其中12座为2012年省厅投资建设，4座为水专项资金投资建设。既有水质自动监测站10座，其中6座为国家投资建设，4座为大伙房水库预警监控系统建设。
将这26个不同时期、不同公司、不同级别管理的水质自动监测站数据集成于一个平台系统中，不但克服了“一头管理，数出多处”的问题，还实现了统一监控、统一分析，极大地提升了辽河流域水质预警能力。
和水质自动监测站一样需要统一的，还有对辽河流域环境进行监控和管理的多个行政部门，比如水利部门、环保部门和水委等。
目前存在的问题是，大部分水环境管理模式主要以“各自为政、条块分割”方式为主，行政辖区之间缺乏有效的沟通与环保信息交流平台，同一跨界断面上、下游监测数据还不一致，流域信息管理平台和预警信息发布制度更是缺乏统一。
建立统一的水环境风险评估与预警技术平台迫在眉睫，我省亟待通过这个平台实现辽河流域内水量、水质、污染源等水环境信息的共享，终有效提升辽河流域水环境安全监管能力。
辽河流域507家风险源
实现全覆盖风险监控
辽宁省环境监测实验中心通过一系列研究，终于建立了一个“数字化、信息化、智能化”统一的辽河流域水环境安全智能监管系统。该系统共有七大子系统，分别是环境安全日常防范动态管理系统、水环境风险分区系统、水环境重点行业风险源评估管理系统、水污染物排放总量监测网络系统、水生态监测网络系统、水污染物总量减排绩效评估与辅助决策支持系统和风险实时预测与报警系统等核心系统。
登陆这个监管系统，监测人员可以根据污染源对河流断面水质的影响，更有针对性的进行重点行业风险源评估;可以通过水环境质量变化来验证流域、区域、控制单元水污染物总量减排效果，考核地方政府减排任务的完成情况;还可以通过利用历年自动站监测数据进行统计分析，实时监测和预测事故的发展等等。
据介绍，目前该系统涵盖了辽河流域3750家污染源和507家风险源，例行监测断面294个，自动监测站26个，以及相关业务信息和大量的监测数据。还包括水污染物总量数据库、水生态数据库、水文数据库、植被生态数据库等12个专题数据库。全省水环境质量监测数据现在就已经达到了1T左右，预估每年将以数百G速度增长。
这套安全监管系统还申请国家发明3项，软件著作权3项，软件产品登记3项。已经在铁岭清河、凡河流域示范区，沈阳蒲河流域示范区，辽河流域示范区实现了业务化运行，极大地提高辽河流域水环境管理效率和水环境综合管理能力，节省了大量的人力、物力资源，得到了省、市各级相关环境保护管理部门的认可。
24小时CT扫描辽河水质
水生态监测网络系统，也叫辽河流域水生态网络平台，该平台基于自动监测技术、地理信息系统技术、无线传输网络技术等，对辽河流域相关水生态信息进行研究和分析后，将得出的成果数据及其模型，并在网络中发布，以供相关用户及其部门进行动态监控与查询。
经辽宁省环境监测实验中心主管人员介绍说，各种水环境信息和要素的展示仅是该平台基本的功能，其更强大的应用在于分析能力。
“就像CT扫描，系统24小时处于不停监测、判断中”，该主管人员介绍，这个平台每天可根据各地监测数据综合判断各地的水环境质量状况，采用四色预警模式对各地环境质量进行实时监控。
除综合判断和分析各地区水环境质量外，这个平台还可以对各种单项指标进行查看，如单独分析某地高锰酸盐指数变化情况、氨氮排放情况，还可预警其变化和排放趋势。
通过手机实时监控
水质超标发短信
与“十一五”期间不同，“十二五”期间的水环境安全预警技术体系应该更侧重非点源污染和突发性污染事件，并针对水体的不同使用功能来开展预警研究。同时，预警内容也面临着由“水质”向“水生态”的转变，预警技术也需要进行一系列的深化、研发与完善。
根据“十一五”污染源在线监测预警技术和辽河流域水环境功能分区的研究成果，结合辽河流域断面在线监测自动站的采样数据，辽宁省环境监测还建立了一种确定断面水质安全监测预警阈值的方法，并以此为基础构建辽河流域水环境安全质量预警体系。
该体系的建立便于监测人员及时通过在线监测数据了解流域的水环境安全状况，实现流域监测数据的实时预警，有利于决策人员对流域水环境质量的动态管理，为水环境管理由事故发生后的处理向事故发生前的风险管理转变提供技术支撑。
在发展硬件设施的同时，还对自动监测站建立了科学安全的管理模式，比如实行持证上岗考核制度、周报上报等制度。
考虑到监测人员经常外出进行站点监测、设备维护等工作，而且不能在同一时间去多个站点，辽宁省环境监测实验中心还研发了“辽宁在线水质风险实时预测与预警系统app”。
这个软件不受办公时间和地点的限制，工作人员可以随时随地通过手机，查看水质自动监测站的动态水质类别、主要污染指标、浓度等监测数据，时间掌握水质状况。
手机预警系统能对监测数据进行预警模型分析，预测情况发展，明确危险事态发展的污染根源。当系统自动识别出水质超标或者监测数据异常的时候，系统还会自动发送短信报警来通知办公人员该自动监测站监测情况，从而及时有效的提前防范和采取治理措施来降低不可预计的经济损失。
在近两年的运行期间，预警系统每周向省厅领导、辽河办发送信息，每月提供跨界水质生态补偿数据。
在2014年“8·16洪水”期间，监控预警系统时间发现水质参数异常，通过分析洪水前后参数的变化，为管理部门及时准确地应急反应提供了技术支持。
移动式水质监测车
1小时出数据
可应对突发污染
固定的水质自动监测站加上手工实验室监测分析的“标配”虽然可以做到实时监测、数据全面、及时上传，但难免时效性和灵活性较差。一旦遇到突发性污染事故，能够“移动”起来的监测系统将更有优势。目前，我省就拥有这样一台移动式水质监测车。
这台移动式水质监测车将所有高精尖自动监测设备全部集成在一台车上，包括便携式监测设备、辅助单元、数据传输端、中心控制端、GPS 卫星定位系统等等，可以自动完成水质在线监测分析过程中采样、留样、分析、数据上传等功能。
整个自动监测可实现无人值守，所有监测项目能够一小时得出监测数据，并经数据传输上传至监测与评价网络平台，在平台内可查询实时监测数据与水质评价结果。
对理化指标进行监测的同时，车载式自动监测车内设置的车载实验室，也能够分析、确定藻类样品和大型底栖动物样品的种类及数目，并对得出的数据进行处理，通过计算得出评级指标。
移动式水质监测车作为水质监测体系中不可缺少的一环，主要用于发生突发性污染后的应急移动监测和平时的周期性水质安全巡检，即可以统筹分析该水域的总体状况，及时制定相应的处理方案，也能通过移动式监测掌握某一水域全面的水质状况。
目前，我省已经将移动式水质监测车纳入辽河流域水生态监测网络，并通过移动式水质监测车将辽河流域各个监测点位串联在一起，真正形成一套完整的水生态监测网络体系，实现对流域的全面监测。
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