基于南流江横塘断面的 自动监测与手工监测数据对比分析

基于南流江横塘断面的 自动监测与手工监测数据对比分析

李昆明 黄伯当 凌政学 唐艳

广西壮族自治区生态环境监测中心 广西南宁 530029

摘要：本文以南流江横塘断面2019年监测数据为例进行分析，通过对自动和手工两种监测方式的得出的水质状况进行对比分析，发现以pH和溶解氧两项常规参数评价时，比对一致性较好；以5个参数评价时，两者有明显的区别，自动监测水质类别明显优于手工监测。

关键词：地表水；自动监测；手工监测；对比

长期以来，我国地表水环境质量监测方式主要以手工监测为主，随着时代的发展和科技的进步，监测手段逐步趋向智能化和自动化，地表水自动监测站逐步运用在各大流域的水质监测中，特别是近几年，全国各地大量建设水质自动监测站，不仅能够降低人力物力，还能连续、实时进行水质监测，有效提升了水环境管理的质量和水平^[1]。本文以南流江横塘断面为例，对2019年横塘水质自动站数据和手工监测数据进行分析与对比。

1 研究区域以及监测基本情况

南流江发源于玉林北流市大容山，由北向南依次流经玉林、钦州和北海后汇入廉州湾海域。南流江是桂南沿海诸河中，流程最长、流域面积最大、水量最丰富的河流，干流全长285公里，流域面积9232 km²。南流江流域沿岸是广西重要的农业生产基地之一，下游河段是合浦县集中式饮用水水源地。随着农业生产和畜禽养殖业的迅速发展，大量养殖废水、农业面源和生活源的污水排放导致近几年南流江水质受到污染^[2][3]。因此，为了掌握水质状况，近几年已对南流江水质开展了手工监测和自动监测。南流江建设了多个水质自动站，包括监控玉林市出境水质的横塘水质自动站，该站点每4小时进行一次监测，而手工监测时间则为每月监测一次。

2 数据统计和分析方法

横塘水质自动站监测指标包含9项，手工监测包括了21项，为了提高可比性，手工监测数据同样使用与自动监测一致的9项。《地表水环境质量评价办法（试行）》，9项指标中，评价河流水质状况的指标只有pH、溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总磷共5项^[4]。为了对比常规指标和营养盐指标在两种监测方式上的差异，本文列出两种水质状况评价结果，第一种是利用常规的pH和溶解氧两个常规指标来评价，第二种是利用5项指标来评价。数据采用横塘断面2019年每月的均值和年均值共13组数据，自动监测和手工监测数据详见表1。

3 结果与分析

3.1 以常规参数（pH和溶解氧）来评价的水质状况对比分析

对每月和年均常规参数评价的水质状况进行分析，自动监测和手工监测水质类别范围均在Ⅰ类和Ⅲ类之间。两者水质类别一致的月份有9个月（含2019年年均），占69.2%；自动监测水质类别优于手工监测的有3个月（2、5、8月），占23.1%，均相差1个水质类别；自动监测水质类别劣于手工监测的是11月，占7.7%，相差1个水质类别。

可以看出，常规参数的自动监测和手工监测数据区别不大，大部分月份都一致；不一致的月份中，自动监测水质类别优于手工监测的月份较多，且这些月份没有呈现出明显的规律。

3.2 以5参数来评价的水质状况对比分析

对每月和年均5个参数评价的水质状况进行分析，自动监测水质类别范围在Ⅱ类和Ⅳ类之间，手工监测水质类别范围在Ⅱ类和劣Ⅴ类之间。两者水质类别一致的月份有4个月（5、8、9、11月），占30.8%；自动监测水质类别优于手工监测的有8个月（含2019年年均和1、2、3、6、7、10、12月），占61.5%，其中有7个月相差1个水质类别，有1个月（2月）相差2个水质类别；自动监测水质类别劣于手工监测的是4月，占7.7%，相差1个水质类别。

可以看出，5个参数的自动监测和手工监测数据有明显的区别，61.5%的月份自动监测优于手工监测的水质类别，这些月份中除了6、7、10月外，其他都处于枯水期；30.8%的月份两者水质类别一致，这些月份中除了11月外，其他都处于丰水期。

3.3 水质类别占比分析

对以5个参数评价的水质状况占比进行分析，自动监测数据Ⅱ类水质占比23.1%，Ⅲ类水质占比46.2%，Ⅳ类水质占比30.8%；手工监测数据Ⅱ类水质占比7.7%，Ⅲ类和Ⅳ类水质占比均为38.5%，Ⅴ类和劣Ⅴ类水质占比均为7.7%；可以看出，自动监测水质类别明显优于手工监测。

表1 横塘断面自动监测和手工监测数据统计表

结语：通过对比分析横塘水质自动站数据与手工监测数据可以发现，以常规参数（pH和溶解氧）评价时，自动监测和手工监测数据区别不大，pH和溶解氧两项指标比对一致性较好；以5个参数评价时，自动监测和手工监测数据有明显的区别，两者不一致的月份占比较大，枯水期时自动监测往往优于手工监测的水质类别，但到丰水期时两者比对一致性较好。同时通过以5个参数评价的水质类别占比分析也发现，自动监测水质类别明显优于手工监测。

参考文献：

1. 刘京,刘廷良,刘允,李晓明,李东一,解鑫,姚志鹏,孙宗光,杨凯,王业耀. 地表水环境自动监测技术应用与发展趋势[J].中国环境监测2017,v.33;No.190(06):1-9.

[2]林卉，南流江水质时空变化特征及影响因素研究[J].绿色科技，2020，（10）：10-14.

[3]代俊峰,张学洪,王敦球,郭纯青,周作旺,秦明松,王璇,方荣杰. 北部湾经济区南流江水质变化分析[J]. 节水灌溉,2011,No.189(05):41-44.

[4]嵇晓燕,刘雷,陈亚男,解鑫,刘允,白雪. 地表水环境质量评价办法在应用中存在的问题及建议[J]. 环境监测管理与技术,2016,v.28;No.156(06):1-4.