张 霆

张霆，男，金华市九峰水库管理处。

水源地浮标式水质监测系统应用

张 霆

张霆，男，金华市九峰水库管理处。

近年来，水污染事故频发，饮用水安全关系千百万人民群众的身体健康。水库作为水源重要储存库，水库的水质信息与人类生存及发展密切相关。水库本身具有面积大、难以建设观测站点、上游污染汇总等制约因素，不易采用常规河道监测手段，需要快速的进行污染监测和预警，浮标式水质监测系统能够快速、准确的对水质进行监测并实时传输监测数据。

浮标式水质监测系统简介

浮标系统由浮标体、维护平台、传感器组、通讯设备、供电系统、锚系等组成。具体监测项目包括水温、pH 值、溶解氧、电导率、浊度、氨氮、硝酸盐氮、叶绿素、蓝绿藻9项。

浮标系统由浮标体、维护平台、供电单元、通讯单元、水质监测单元、锚系单元等组成。

浮标体主体为不锈钢浮体，表层喷涂高耐磨防锈防污保护层。浮体外侧搭载维护平台，在便于维护的同时，也降低了浮标的重心，有效的增强了抗恶劣环境的能力。浮标体内分为控制舱和水下稳定舱，用于安装电池、通讯设备、控制单元等。通过密封圈、螺丝等密封措施，构建一个封闭的内壳体环境，能有效地防止内部设备受到环境的破坏，以及盗窃和破坏。上层支架为不锈钢支架，支架上安装太阳能电池、航标灯、GPS 定位系统、气象参数等设备；中层为控制舱安装水质分析单元、供电单元、通讯单元、控制单元等；下层为平衡舱及锚系单元。

浮标式水质监测系统运行

为了保障水库的水质安全，在金华九峰水库投放水质监测浮标。浮标投放点位于水库出水口侧方，采用马鞍链锚固定，在保证采集有代表水样的同时，保证了浮标的稳定，减少水流对浮标的迁移。

运行情况

浮标水质在线监测系统投放后，定期安排人员维护，维护的主要内容主要是定期校准和设备清洗维护。由于采用外置维护平台以及设计了中央控制舱的结构所以维护简单、方便，人员只需要船送到浮标上即可，相对于小型的浮标更加的安全。小型的浮标需要船只和浮标固定在一起进行维护，存在不安全的因素。

浮标运行稳定，数据传输正常，同时委托有资质的实验室进行了数据比对，数据比对的误差如表1、表2所示。

如表1、表2所示自动监测仪与实验室的比对分析的误差较小，各参数的平均误差为pH 0.1，温度0.07、溶解氧0.3、电导率2.2%、浊度0.8、叶绿素4.0%、硝酸盐12.9%，氨氮3.4%，说明自动监测仪的数据是准确的；同时大部分的数据合格率都在85%以上，说明浮标的监测数据是相对稳定的。

溶解氧与叶绿素、蓝绿藻分析

水库中的溶解氧主要来源于大气中氧气的溶入和浮游植物光合作用释放出的游离氧，而溶解氧的消耗主要是水体生物的呼吸作用和有机物质的氧化分解。有关研究表明，DO与叶绿素 a 呈较显著正线性相关。我们选取九峰水库的监测数据导出趋势图，如图1、图2所示。

图1是九峰水库的溶解氧和叶绿素的a的关系图。如图1所示，叶绿素a和溶解氧有较好的线性关系，可以看出当叶绿素a上升的时候，溶解氧也在上升。 这是因为水体中浮游植物数量越多则叶绿素 a含量也越高，溶解氧含量也越多，水中溶解氧和叶绿素 a 含量的升降趋势相同，二者是正相关关系。

图2是溶解氧和叶绿素a、蓝绿藻关系图。如图2所示，水中蓝绿藻和叶绿素 a 含量的升降趋势相同，二者是正相关关系；于海燕等人的研究也表明水中蓝绿藻和叶绿素 a 含量呈现良好的线性关系。

表1　浮标自动监测仪器比对实验记录　浓度单位：mg/L

表2　比对实验汇总评价表

图1　溶解氧和叶绿素a关系图

图2　溶解氧和叶绿素a、蓝绿藻关系图

结语

水库监测浮标的监测数据的准确性和可比性较高 ，能够反映 出饮用水源地的水质污染变化的趋势 ，起到水质预警效果；水库中叶绿素a、蓝绿藻和溶解氧呈现正相关关系，可以有效的进行水质预警。