之前在宜興做水專項(xiàng)時(shí)去一些工廠，把重污染的水集中在一個(gè)地方，然后趁著晚上下雨的時(shí)候一個(gè)小時(shí)之內(nèi)就排出去。有幾個(gè)原因：一是晚上人少;二是，按常規(guī)是四小時(shí)做一次監(jiān)測(cè)，因此發(fā)現(xiàn)狀況的概率不高。如果那時(shí)也像這樣一分鐘測(cè)一次，肯定就不會(huì)出現(xiàn)這樣的問題了。在德國，有一個(gè)有名的自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，設(shè)在了萊茵河的這個(gè)位置。為什么呢?這是因?yàn)槿R茵河的上游有個(gè)大型的化工區(qū)，在1983年造成了嚴(yán)重的環(huán)境破壞，因此要在下游區(qū)域設(shè)置一個(gè)高水平的監(jiān)測(cè)站日夜監(jiān)測(cè)，這就是一種思路。我們?cè)诎l(fā)展當(dāng)中也需要這樣，如果我們有高速監(jiān)測(cè)的小型站，有無線網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)分析，這樣就可以對(duì)流域做一個(gè)詳細(xì)的觀測(cè)和監(jiān)督，從而促進(jìn)污染企業(yè)加強(qiáng)治理。

圖 基于物聯(lián)網(wǎng)的高密度水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

成果三：船載移動(dòng)式高密度監(jiān)測(cè)技術(shù)

船載高密度水環(huán)境污染的監(jiān)測(cè)工作我們?cè)谑畮啄昵熬烷_始了。當(dāng)時(shí)是在長江水利委員會(huì)的監(jiān)測(cè)中心進(jìn)行的試驗(yàn)，用的是當(dāng)時(shí)國內(nèi)上最好的監(jiān)測(cè)船，但船上沒有自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)設(shè)備，采水樣后在實(shí)驗(yàn)室做分析。后來我們就做了一個(gè)自動(dòng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，然后課題組就開始進(jìn)行試驗(yàn)。最終設(shè)計(jì)研制了船載移動(dòng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器、GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)和通訊設(shè)備集成為一個(gè)系統(tǒng)安裝在航船上，在移動(dòng)過程中進(jìn)行檢測(cè)，得到實(shí)時(shí)、連續(xù)、快速的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并及時(shí)傳送相關(guān)部門。船載水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中包括測(cè)磷、測(cè)有機(jī)物的儀器、還有留樣系統(tǒng)，當(dāng)某個(gè)指標(biāo)超過標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)自動(dòng)留樣。

此項(xiàng)技術(shù)已運(yùn)用了十幾年，且運(yùn)行的很好。曾經(jīng)多次進(jìn)行了長江中下游和三峽庫區(qū)的移動(dòng)監(jiān)測(cè)。每年春秋兩季各測(cè)一次上游網(wǎng)，從武漢一直測(cè)到宜賓，觀察兩次水質(zhì)的變化。每年夏季會(huì)從武漢往下測(cè)，一直測(cè)到長江下游。我們做的一個(gè)值得紀(jì)念的測(cè)試是從重慶的朝天門碼頭一直測(cè)到上海的吳淞口，一共2900公里，走了大概將近兩個(gè)星期。從數(shù)據(jù)分析來看，COD的變化在長江從上游到下游是明顯增加的。另外每經(jīng)過一個(gè)湖泊出口時(shí)，水質(zhì)就會(huì)明顯變差。這是因?yàn)楹慕粨Q容量差，從而使得污染物增多，之后隨著慢慢稀釋，污染物量就會(huì)降下來。從重慶朝天門到吳淞口，COD增長了五個(gè)毫克升，這樣來看可能會(huì)覺得并不高。但是如果整個(gè)長江都要增加五毫克升，這個(gè)COD量就很驚人了。

對(duì)于長江流域中的船載移動(dòng)式高密度監(jiān)測(cè)技術(shù)，如果把這個(gè)技術(shù)小型化，可用在黑臭水體的監(jiān)測(cè)上，小型化后其大概也就是一個(gè)冰箱的大小，做成兩節(jié)，便于抬到船上進(jìn)行監(jiān)測(cè)。對(duì)于一般的船來說，它是沒有電的，這時(shí)我們?cè)倥湟粋€(gè)發(fā)電機(jī)，加上衛(wèi)星定位系統(tǒng)來做測(cè)試。

圖 船載水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

另外一個(gè)案例是在2017年雄安建設(shè)規(guī)劃中的應(yīng)用。當(dāng)時(shí)我們學(xué)院做環(huán)境規(guī)劃，去到當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門要水質(zhì)的情況，環(huán)保部門只有市控?cái)嗝娴臏y(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，但是沿岸的數(shù)據(jù)沒有，這明顯暴露了我們生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的弱點(diǎn)。當(dāng)你想要了解沿河的污染情況時(shí)，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)環(huán)保部門提供不出來數(shù)據(jù)，為什么呢?因?yàn)檫@是一個(gè)非常耗費(fèi)人力物力的工作，而且工作量很大，他們沒有條件每天去測(cè)。所以當(dāng)時(shí)學(xué)院要求我們，把移動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備拿到白洋淀測(cè)。然后我們團(tuán)隊(duì)就沿著雄安沿線有關(guān)的區(qū)域做了一個(gè)測(cè)試，路線為：①端村→②寨南村→③王家寨→④大張村→⑤白洋淀東南角，全程大概16.8km，包括旅游區(qū)、農(nóng)村、小的工業(yè)區(qū)等。這樣，我們就得到了白洋淀的水質(zhì)變化情況。分析結(jié)果顯示：途中，在駛過西淀頭村、大淀頭村、東淀頭村后水質(zhì)明顯變好，各指標(biāo)均降至穩(wěn)定低值。水質(zhì)情況：大體水質(zhì)清澈，近村莊區(qū)域水面有生活垃圾，當(dāng)?shù)厣钗鬯苯优胖了小Ｋ赃@種移動(dòng)式高密度監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)黑臭水體治理，及水域的污染排查來說，是非常有用的。

高密度監(jiān)測(cè)技術(shù)是趨勢(shì)

關(guān)于水環(huán)境監(jiān)測(cè)，總體來說包含多種方面技術(shù)的整合系統(tǒng)，包括實(shí)驗(yàn)室的系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、在線監(jiān)測(cè)、污染源監(jiān)測(cè)等，這些數(shù)據(jù)匯集到監(jiān)控中心，通過數(shù)據(jù)分析得到一個(gè)比較全面的水環(huán)境狀態(tài)的數(shù)據(jù)。不僅能夠表明水域的生態(tài)狀況，而且可以監(jiān)測(cè)污染源的情況，從而指導(dǎo)我們水污染控制的工作。

目前，我國環(huán)境狀況與環(huán)境保護(hù)目標(biāo)存在相當(dāng)大的差距，環(huán)境保護(hù)任重道遠(yuǎn)。監(jiān)測(cè)技術(shù)是環(huán)境保護(hù)的眼睛，面對(duì)如此復(fù)雜的環(huán)境監(jiān)測(cè)需求，需要發(fā)展快速靈敏的新型監(jiān)測(cè)技術(shù)。高密度水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有監(jiān)測(cè)頻率高，使用試劑少和造價(jià)低廉的優(yōu)點(diǎn)，是一種適合我國國情的水環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)。高密度水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)是現(xiàn)有水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的有效補(bǔ)充，它可彌補(bǔ)斷面監(jiān)測(cè)布點(diǎn)稀疏和檢測(cè)頻率較低的不足。

船載移動(dòng)式高密度水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)通過集成快速水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀器和GPS定位系統(tǒng)，可同時(shí)提供水質(zhì)參數(shù)、時(shí)間和經(jīng)緯度，可有效地發(fā)現(xiàn)污染源及其排放規(guī)律。高密度水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合具有廣闊的發(fā)展前景，將為我國環(huán)境保護(hù)事業(yè)的發(fā)展提供有力的技術(shù)支撐。

總之，環(huán)境監(jiān)測(cè)也需要把創(chuàng)新的步子邁大一點(diǎn)。多用一些具有創(chuàng)新性的非常規(guī)監(jiān)測(cè)方法，然后用標(biāo)準(zhǔn)法作為一種校準(zhǔn)來控制它們，這樣可以大大降低監(jiān)測(cè)人員的工作量和工作強(qiáng)度。還可以使我們更全面地監(jiān)控水污染的狀況，幫助我們更好地進(jìn)行水污染的控制，從而使我們的水環(huán)境達(dá)到青山綠水的狀態(tài)。

編輯：趙凡