连云港水源水质监控与水质预警

连云港市主要饮用水水源为蔷薇河和沭新干渠,构建水源水质全过程管理监控对连云港市的饮用水安全有着至关重要的作用。通过建立健全水质监控网络,分析两水源主要超标污染物、突发性水环境污染事故特征、常规理化监测和仪器监测等,结合污染因子识别分析研究,连云港水源地水质预警因子主要为高锰酸盐指数、氨氮、氟化物等。进行水质预警警戒划分及完善应急响应措施。为饮用水水源水质安全预警监控研究提供一定思路。     

饮用水水源地水质监测预警系统设计与实现

实现饮用水水源地水质监测预警系统具有一定的现实意义,它不仅有利于维护居民的用水安全,而且提供了水质监测管理数据上的保障,因此我国政府应当努力实现饮用水水源地水质监测预警系统,以便更好地服务大众。本文从饮用水水源地水质监测预警系统的概述、如何设计与实现饮用水水源地水质监测预警系统两个方面加以展开。     

饮用水水源地水质监测预警系统设计探讨

以全过程管理监测预警为目标,设计了集数据监测系统、数据传输系统、视频监控系统、预警系统于一体的饮用水水源地水质监测预警系统,为饮用水安全保障提供全过程分层次的决策方案。论述了系统的目标、框架、总体功能、以及涉及的关键技术,积极探索了将水质遥感、GIS技术、无人机技术、生物预警技术应用于饮用水监测预警管理的过程与方法,并指出该系统还需从水文过程-水环境效应的耦合模拟方面加以完善。     

城镇集中式饮用水水源地安全预警指标体系研究

我国城镇饮用水水源安全形势仍十分严峻,存在城镇供水短缺、水体污染、水源地监测能力不足等问题。基于上述现状问题,本研究按照河道型、湖库型、地下水型饮用水水源地分类构建了水质和水量安全预警指标体系;旨在及时监控和预警城镇集中式饮用水水源地水安全隐患,为完善我国城镇集中式饮用水水源地监测预警体系提供支撑。     

地下水型水源地水质安全预警技术体系研究

地下水型水源地水质安全预警是城镇集中供水的地下水资源保护和管理的重要依据.为了提高地下水型水源地水质安全预警功能,提出了包括基于水质长序列监测预警、基于污染动态模拟预警及基于区域污染风险评价预警的技术体系.其中,基于水质长序列监测的预警是通过因子分析筛选水源地特征污染物,分析水质数据变幅以确定水源地水质的预警级别,可实现针对水源井的开关控制作用;基于污染动态模拟的预警是在水源地外围污染源特征基础上,模拟其动态迁移过程,进而确定其影响水源地水质的预警级别,可实现对水源地水质变化趋势的预判;基于区域污染风险评价的预警着重于水源地受区域污染风险控制与水源地保护区的耦合效应,同时结合其他预警影响因子作用以确定预警级别,可实现对水源地所在区域的宏观管控.该技术在哈尔滨市利民水源地进行了综合应用,结果显示,基于水质长序列监测预警中,COD_Mn及NH₄+的最大变幅指数均在1~2之间,预警级别确定为一级;根据污染动态模拟的结果得知,位于水源地开采井流场上游较高ρ（NH₄+）的范围在迁移20 a后,污染晕前段尚未到达水源地,确定预警级别为零级;基于区域污染风险评价的预警确定水源地所在区域为零级预警区,综合分析可以确定利民水源地地下水水质存在污染风险,应采取相应的管控措施.      

美国饮用水水源地保护经验及其对我国的启示

新冠肺炎疫情对公众健康造成了极大威胁。针对疫情可能造成的水污染问题,各地生态环境部门均全力加强城市和农村饮用水水源地水质监测预警工作,突出了当前形势下饮用水水源保护工作的重要性。为实现安全饮用水目标,美国在法制体系、组织结构、饮用水水源地风险评估和保护计划等方面积累了丰富的经验,为我国应对疫情、实现饮用水安全保障提供了诸多启示。美国实践经验表明,饮用水水源地保护应建立从废水排放控制到水源地风险防范的全方位、一体化管理体系;完善"从水源地到水龙头"的监测与应急体系;构建分工明确、权责清晰的制度体系;完善公众参与和信息公开,形成多方共治的良好局面。基于美国水源地保护经验,本文研究提出如下建议:加强全国饮用水水源地风险评估,严防医疗污水和城镇生活污水向水源地排放;加强水源地水质监测和预警,提升监测预警水平并制定备用水源等应急响应计划;强化地方政府对水源地的统一监管职能,明确水源地管理部门和水源地水厂的职责分工,加强组织协调和联防联控;完善公众参与和信息公开,增强公众环保意识和"主人翁"意识。     

江苏省地级以上城市饮用水水源地环境状况调查、评估与管理对策研究

水是人类生存的基本需求,饮用水水源保护是保障人民身体健康的头等大事,也是水污染防治工作的重点任务之一.本文对2011年江苏省地级以上城市29个集中式饮用水源地基本情况调查的结果进行了归纳总结,评价了水源地水质现状.结果表明,全省23个河流型饮用水水源地水质以Ⅱ、Ⅲ类为主,湖库型水源地水质处于中营养轻度富营养化状态,地下水型水源地水质全部达到Ⅲ类标准.本文也分析了水源地水质超标原因、饮用水源地保护工作中存在的问题和困难,最后提出了不同类型水源地的环境保护对策和建议.     

唐山市陡河水库水源地监测保障系统建设

通过对陡河水库水源地监测保障系统的建立,实现对水库水源地水环境质量实施自动监测与实验室固定监测相结合,及时准确地提供实时、连续的水质参数及变化信息,科学保护水库水源地水质,提出优先控制对水环境具有重大影响的污染因子的预警对策,实现陡河水库水源地水环境风险的实时监控预警与快速反应。     

福建省城市生活饮用水源地水质状况及保护措施

以2003年-2008年饮用水源地水质监测数据为基础,对福建省城市生活饮用水源地水质进行评价及趋势分析。评价结果表明：福建省城市生活饮用水源地水质总体较好,水质逐年改善,冬半年水质优于夏半年,湖库型水源地未出现水质富营养化现象;不同水体类型水源地中,地下水型水源地水质最好,河流型水源地次之,湖库型水源地水质较差。本文针对福建省城市生活饮用水源地水质状况及存在的安全问题,提出了相应的饮用水源地保护措施,为领导决策部门提供一定的理论依据。     

关于意大利饮用水水源地水华事件应急处置的思考

随着我国城市化进程加快,水体富营养化引起的水华成了地表饮用水水源地常见的环境问题之一。饮用水水源地水华的爆发会造成水源地水质显著下降,威胁公众身体健康。意大利也曾经历过饮用水水源地的水华事件,其快速有效的应急处置为我国类似事件的应对提供了宝贵的经验。本文旨在研究分析意大利类似事件处理案例和经验、从部门联防联动、水质监测预警、流域综合管理、信息公开等方面为建立饮用水水源地水华应急处置体系提供对策建议。     

饮用水源地水质预警系统的建立和应用研究

饮用水源地水质预警系统是综合运用地理信息系统(GPIs)、遥感(RS)、网络、多媒体及计算机仿真等现代高新科技手段,对目标流域的水质状况、水文情况等各种信息进行数字化采集与存储,动态监测各种污染物的变化过程,并将其显示、发布给公众,成为一个集监测、计算、模拟、管理为一体的系统。通过水质自动监测系统,第三方运行、质量管理及控制、预警平台构筑形成一整套完善的预警体系,制定了预警相应流程。划分了预警发布等级,实现了对预警信息的综合应用,有效的为水源水水质安全保障提供支持。     

水环境安全预警系统研究进展

目前水环境安全预警系统主要包括两大类,一类是以理化监测为基础的水质预警预报系统,另一类是以生物监测为基础的生物预警系统.对2种预警系统的特点、类型、研究现状进行了详细的介绍,同水质预警相比,生物预誓的优点是通过生物效应,综合反映一种或多种环境污染物的浓度、生物有效性、及其对生物体的毒性;同时,生物预警成本较低,适宜推广应用.生物预警的缺点是误警率相对较高,由于生物个体对化学物质反应的不确定性,很难根据观测效应来确定产生效应的原因,在实验室受控条件下,生物个体表现出良好的线性反应,但在实际环境中,监测数据可能较为分散,干扰结果分析.现阶段水环境安全预警系统的发展趋势为:(1)预警系统的数字化、自动化;(2)水质预警系统和生物预警系统相结合;(3)生物早期预警技术强调生物和电子信号处理、统计学等先进技术的综合运用.     

山东省环境水质自动监测网运行管理系统研究

文章对水质自动监测站远程监控和反控、监测数据的自动审核、现场维护行为的评判及水质自动监测网的统一管理等问题进行了研究。通过对水质自动监测站现场工控机PLC的升级改造、对各单元和部分监测仪器加装传感器,实现了对系统和仪器设备关键节点运行状态参数的全方位实时调取。根据实际需求研发了系统管理软件,实现了区域环境水质自动监测网统一的信息全方位采集与多级传输,运行状态参数的远程监控与反控,监测数据有效性的自动判别与自动审核,监测信息的在线查询发布与管理,运行维护绩效的自动评估和系统一站式管理。目前该系统在山东省得到了全面应用,保证了监测数据的准确性、可比性与时效性,为实现水质安全预警提供了技术保障,为各级政府制定环境水质改善措施提供了科学依据,收到了显著成效。     

饮用水源水质预警监控断面设置方法及其应用

为进一步保障饮用水源水质安全,以北江的广东辖区段(下称北江)为案例区,研究构建了饮用水源水质预警监控断面设置方法,并开展应用研究. 研究结果:①系统提出了饮用水源水质预警监控断面设置思路. 从断面类型上,划分为入境断面、控制断面、预警断面、目标断面4类;从断面功能上,分别定位为入境水质监控、源头影响控制、早期水质预警、目标水质保障;从断面的风险覆盖范围上,分别在面尺度、线尺度、点尺度3个层面保障水源水质安全;从而构建分类多级的饮用水源水质预警监控站网. ②提出了饮用水源水质预警监控各类断面的设置方法. 如入境断面的设置执行“属地管理”原则,与跨省(市)界断面保持一致;控制断面的设置遵循“快速响应”原则,在高风险源及河段下游就近布设;预警断面的设置遵循“应急缓冲”原则,断面与取水口距离的核算公式是预留的水团迁移时间、设定水文条件下水流流速2类参数的函数,预留迁移时间需要满足不小于当地区域应急响应时间的约束条件;目标断面则直接位于取水口. ③北江流域饮用水源水质预警监控断面初设136个,优化核定后共计111个,包括入境断面6个、控制断面71个、预警断面26个、目标断面16个,其中有8个断面具有多重监控功能属性. ④经验证,该研究中所述方法具有可操作性.      

浅谈水质自动监测系统的建设及应用研究

随着自动化以及信息化水平的提高,水质自动监测技术在环境管理中日益体现出快速便捷、信息量大、代表性强的优势。近十年,地表水水质自动监测系统的建设和应用在各地得到了长足的发展,通过强化水质自动监测系统运行管理、创新运维模式、加强数据质控管理,确保了水质自动监测系统运行稳定、数据准确可靠等,为地表水水质自动监测系统在政府环保责任目标考核、流域生态补偿、总量减排、监控预警等环境管理工作发挥着El益重要的作用。     

人工神经网络模型在水质预警中的应用研究进展

水质预警模型是大数据时代构建环境智能决策与管理体系的关键技术.近年来,水质自动化监测能力的提升以及测管协同对环境模型的强烈需求,激发了研究人员探索新的建模方法并努力提高模型预测性能.其中,人工神经网络(Artificial Neural Network, ANN)模型发展迅速.本文综述了3大类ANN模型的发展历史和模型结构特点,梳理了ANN模型在水质数据软测量、数据异常检测和时间序列预测等方面的研究进展,归纳了一般建模流程、技术建议和常用的模型性能指标,发现ANN模型的应用依赖于监测数据质量,存在模型可解释性差、模型运行硬件资源要求较高等不足,提出未来水质预警模型的研发思路和重点,需要加快推进水环境监测技术与预警模型的协同发展和业务化应用,通过多种应用场景检验实现技术迭代,形成大数据驱动的水质在线监测-智能预警-应急管理支撑体系,助力我国环境治理能力现代化.     

三峡库区水环境风险评估与预警平台总体设计与应用

为保障三峡库区水环境安全,提高环保部门的环境预警和应急科学处置能力,根据“平战结合”的平台建设思路,提出了基于面向服务(SOA)可扩展的架构、Webservice数据服务调用模式和模块化功能的平台构建技术,集成了地方环保业务系统的成果,设计和实施了一个体系、一张网、一张图、一张表、一个流程的“五个一”平台工程,研发了集污染源风险识别、环境预警监控、模拟预测、应急评估处置和信息发布5项功能为一体的三峡水环境风险评估与预警平台,并在重庆市环保部门实现了业务化运行应用. 平台研究成果可支撑应急管理和日常管理,并在一系列突发性事件中得到业务应用验证和应用,环境应急响应时间从1~2 h缩短至10~20 min,应急处置时间从原来的1~2 d缩短至1~2 h,显著提高了三峡库区水环境风险评估、预警和防范能力.      

基于神经网络模型的水质监测与评价系统

对水环境的监测与评价，可以掌握水质现状及其发展趋势，为水资源的开发利用和管理提供科学依据。水质评价是建立在水质监测基础之上的。首先结合我国水环境监测技术规范与标准，合理地选择监测项目与监测仪器，建立水质监测系统。然后在水质监测所获数据基础上，运用人工神经网络的理论和方法，通过BP网络不断的学习与训练，归纳出评价标准与评价结果间复杂的非线性关系，建立水质评价的BP神经网络模型系统。经实际应用表明，该系统具有很强的学习、联想和容错功能。为水质监测与评价提供了一条新的途径。