水环境质量自动监测技术指南（试行）

水环境质量自动监测技术指南（试行）1适用范围本指南规定了地表水环境（河流、湖泊、水库）质量自动监测站的站点布设、系统组成、安装调试、运行维护、质量控制、数据管理、安全管理等全流程技术要求，适用于各级生态环境主管部门组织建设、运行管理的公益性水环境质量自动监测站，其他社会主体建设的水环境自动监测设施可参照执行。2术语与定义2.1水环境质量自动监测：在固定监测站点通过自动化设备连续完成样品采集、预处理、分析测定、数据传输存储、远程控制的全流程监测技术，可实时反映监测区域水环境质量动态变化。2.2零点漂移：仪器在恒定测试条件下，对零浓度标准溶液连续测定，一定时间内仪器响应值的变化幅度，用于表征仪器基线稳定性。2.3跨度漂移：仪器在恒定测试条件下，对已知浓度的中高浓度标准溶液连续测定，一定时间内仪器响应值的变化幅度，用于表征仪器灵敏度稳定性。2.4数据完整性：统计周期内获得的有效监测数据数量占应当获得的监测数据总数量的比例，用于表征自动监测系统运行可靠性。3站点布设3.1布设原则站点布设需满足代表性、稳定性、完整性、可操作性要求：①代表性：能真实代表监测断面或区域的水环境质量，避开死水区、回水区、排污口直排混合区、水藻聚集区等非典型区域；②稳定性：选择水文地质条件稳定、不易发生淤积、坍塌、冲毁的区域，满足长期运行要求；③完整性：覆盖流域水环境管理需求，省界、市界、县界断面、集中式饮用水水源地、主要支流入河口等管控节点全部覆盖；④可操作性：岸边地势平坦，交通便利，具备稳定供电、通讯条件，避让桥梁、航运通道、生态保护红线核心区等禁建区域。3.2不同类型站点布设要求3.2.1流域控制断面自动监测站：省、市、县界流域控制断面布设1个主采样点，位于断面中泓线附近；河流水面宽度<100m布设1个采样点，100m≤水面宽度<500m布设左、右2个采样点，水面宽度≥500m布设左、中、右3个采样点。湖泊、水库控制断面布设在出入湖口、湖心典型混合区域，水深>10m的湖泊水库需设置分层采样点：表层（水面下0.5m~1.0m）、中层（1/2水深处）、底层（底界面以上1m~2m）。3.2.2集中式饮用水水源地自动监测站：布设在取水口上游100m~1000m范围内水质完全混合处，采样对象为水源地原水，不得直接采集输水管道出水，枯水期采样点水深≥0.5m，满足水质实时预警需求。3.2.3支流入河口自动监测站：布设在支流汇入干流前500m~1000m处，选择水流混合均匀、不受干流回水顶托影响的位置布设采样点。3.3基础设施布设要求固定岸站采样平台高程需高出流域百年一遇设计最高洪水位0.5m以上；浮船式、浮标式监测站点的锚系固定设施满足50年一遇洪水、8级大风抗冲击要求。采样头底部距离河床≥0.5m，距离水面≥0.5m，避免底质扰动和水面漂浮物干扰。站房选址需距离岸边水平距离≤50m，避免采样管路过长导致待测组分吸附损失。4系统组成与功能要求水环境质量自动监测系统由采样单元、预处理单元、分析测定单元、数据采集传输单元、辅助单元五个部分组成，各部分技术要求如下：4.1采样单元采样单元分为固定泵吸式、浮筒潜水泵式、浮标式三类，采样管路优先选用聚四氟乙烯、硼硅玻璃材质，禁止使用普通PVC、橡胶等易溶出有机物、重金属的材质；采样管路内径≥10mm，长度≤50m，保证水样从采样头到分析单元的停留时间≤2min，避免待测组分吸附降解。配置100μm~200μm精度的前置过滤器，具备自动反冲洗功能，可定期清除采样头附着的泥沙、藻类，防止堵塞。4.2预处理单元预处理单元需满足去除悬浮颗粒物、不改变待测组分理化性质的要求：重金属监测采用0.45μm在线过滤或超滤处理；有机污染物监测根据监测需求采用过滤或在线固相萃取富集处理；全程管路无死体积，交叉污染率≤1%，每次采样后自动清洗管路。4.3分析测定单元监测指标分为常规指标、无机污染物、重金属、有机污染物、生物毒性五大类，各指标分析方法和性能参数需满足以下要求：指标类别具体指标性能要求常规指标水温测量范围0℃~50℃，最大允许误差±0.1℃pH测量范围2~11pH，最大允许误差±0.1pH溶解氧测量范围0~20mg/L，最大允许误差±0.3mg/L或±5%FS（取最大值）电导率测量范围0~10000μS/cm，最大允许误差±1%FS浊度测量范围0~1000NTU，最大允许误差±5%FS无机污染物氨氮测量范围0.05~10mg/L，允许相对偏差±10%，检出限≤0.025mg/L总磷测量范围0.01~5mg/L，允许相对偏差±10%，检出限≤0.005mg/L总氮测量范围0.05~10mg/L，允许相对偏差±10%，检出限≤0.02mg/L高锰酸盐指数测量范围0.5~20mg/L，允许相对偏差±10%，检出限≤0.2mg/L重金属铅、镉、砷、汞、六价铬、铜、锌等各指标检出限≤《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类标准限值的1/2，允许相对偏差±15%有机污染物TOC、化学需氧量、VOCs、多环芳烃等TOC测量范围0.1~100mg/L，允许相对偏差±5%；VOCs等特征有机污染物检出限满足GB3838-2002限值要求生物毒性急性生物毒性测量范围0~100%抑制率，允许相对误差±10%，满足水质预警要求4.4数据采集传输单元数据采集单元支持自定义监测频率，常规指标每小时至少采集1组数据，特征污染物每4小时至少采集1组数据，生物毒性指标每2小时至少采集1组数据；本地存储容量可存储不少于1年的原始监测数据，时钟日误差≤10s，每月自动校准时钟。传输单元符合《环境监测数据传输标准》（HJ/T212）要求，支持有线、无线双链路备份，年数据传输成功率≥95%，可实时发送异常报警信息。4.5辅助单元固定式自动站站房使用面积≥15㎡，移动式站房≥6㎡；站房室温控制在15℃~25℃，相对湿度≤85%，具备防尘、防水、防鼠功能。供电采用市政稳定供电，配置UPS不间断电源，断电后续航时间≥8h，保证仪器正常关机和数据不丢失。防雷接地电阻≤4Ω，每年雷雨季节前检测接地性能。5安装与调试5.1安装要求仪器安装水平误差≤1°，管路连接密封无泄漏，电气连接符合国家电气安全规范，接地可靠；所有仪器、管路、线缆做好标识，明确用途和走向；数据采集单元与分析仪器兼容性满足要求，信号传输无缺失、无失真。5.2调试与验收安装完成后依次开展单机调试和联调：单机调试对每台仪器单独通电测试，完成零点、跨度校准，空白测试，确认仪器运行正常；72h联调测试要求所有单元连续稳定运行，无故障报警，数据采集、传输正常，所有功能满足设计要求。联调完成后开展性能验收，验收指标要求：连续24h测试，零点漂移≤±2%FS，跨度漂移≤±3%FS，重复性相对标准偏差≤5%，检出限符合方法要求；同步开展12对以上人工-自动比对监测，比对合格率≥80%方可进入3个月试运行，试运行合格后正式投运。6运行维护6.1日常维护每日开展远程巡查，查看仪器运行状态、数据趋势、报警信息，检查供电、通讯、温控系统运行情况，记录异常信息，报警响应时间不超过24h。6.2定期维护周维护：现场检查采样头、过滤器，清洗堵塞的采样头，检查水样流量，补充试剂，检查管路漏液情况，记录运行参数。月维护：对所有监测指标开展零点和跨度校准，清洗预处理管路，检查电极性能，对UPS电源进行放电测试，开展1次人工比对监测，前置过滤器滤芯每3个月至少更换1次，水质浑浊站点每月更换。季度维护：全面清洗采样管路，更换预处理过滤膜，检查泵、阀、密封圈等易损件，性能不合格立即更换，检测pH、溶解氧电极斜率，斜率不合格更换电极，pH、溶解氧电极每3~6个月至少更换1次。半年维护：全面清洗所有储液容器，对所有指标进行全性能校准，开展一次全指标人工比对，检查站房防水、安防设施。年度维护：对所有设备进行拆解清洗，更换全部老化易损件，检测防雷接地电阻，开展系统全面性能考核，编制年度运行报告。6.3特殊工况维护洪水过后12h内清理采样平台、采样头的泥沙杂物，清洗管路，重新校准仪器；水华爆发期增加清洗频次，添加不影响待测组分的抑藻剂，防止藻类附着堵塞；北方冰封期定期检查采样头，防止冻堵，冬季低温站点增加保温措施。7质量控制与质量保证7.1仪器校准：每月至少开展1次零点和跨度校准，更换试剂、更换关键部件、仪器维修后必须重新校准；校准所用标准溶液采用有证标准物质配制，不确定度≤2%，在有效期内使用，跨度校准浓度优先选择监测断面实际浓度中位数，或对应功能区水质标准限值。7.2空白试验：每季度开展1次全程空白试验，空白值≤方法检出限的1/3为合格，不合格排查管路污染、试剂污染，整改合格后方可继续运行。7.3比对监测：正式运行站点每月开展1次人工同步比对监测，人工分析采用GB3838规定的实验室标准方法，合格判定规则：①浓度<检出限：双方均未检出为合格，一方检出一方未检出为不合格；②检出限≤浓度≤3倍检出限：绝对偏差≤0.5倍检出限为合格；③浓度>3倍检出限：常规指标相对偏差≤±20%为合格，重金属、有机污染物相对偏差≤±30%为合格。年度比对合格率≥80%，不合格站点限期整改。7.4数据完整性要求：年度数据完整性≥90%，季度≥85%，月度≥80%，达不到要求的排查运行故障，落实整改措施。8数据审核与报送8.1数据审核实行三级审核制度：一级为仪器自动审核，自动剔除超出量程、异常波动的无效数据；二级为运维人员日常审核，每日审核数据，标记无效数据并标注原因（仪器校准、维护、洪水干扰、藻类污染等）；三级为质控部门审核，每周复核异常数据，确认无效数据标记。未经审核确认的数据不得对外提供和使用。8.2数据报送要求：实时监测数据实时上传至国家、省级水环境监测平台，小时数据每日报送，日均值次日12时前完成报送，月度水环境质量报告每月5日前报送上一级生态环境主管部门，发现水质异常达到预警阈值的，1h内报送预警信息。原始监测数据至少保存5年，汇总分析数据永久存储。9安全管理9.1人员安全：现场作业必须佩戴安全帽、救生衣，水上作业至少2人同行，风力≥6级、暴雨大雾等恶劣天气禁止野外作业；有毒有害试剂实行双人双锁管理，实验废液按危险废物规范处置，不得直接排入水体；进入封闭站房先通风15min，防止试剂挥发中毒。9.2数据安全：严格执行环境监测数据保密管理规定，任何单位和个人不得擅自篡改、删除原始监测数据，不得擅自对外发布官方监测数据；数据传输采用加密协议，监测平台设置分级访问权限，定期备份数据，防止数据丢失泄