地表水水质监测评价方法优化与实践应用要点
期刊: 环球科学 2026年第08期 DOI: 10.67328/BT2424 PDF下载
地表水水质监测评价方法优化与实践应用要点
葛华敏
河北省保定市生态环境局涞源县分局,074300
摘要:地表水水质监测评价是水环境保护与水资源保护的基础性工作,传统的监测评价手段具有指标权重人为因素较大、信息利用率不高、评价准确性较差等缺点,不能满足日益精细化管理的要求。本文系统梳理常规地表水水质监测与评价技术的现存短板,结合流域水质监测实践,总结点位布设、数据质控、结果研判的核心应用要点。研究结果可为地表水水环境质量精准评估、污染溯源及综合治理提供技术支撑,助力水环境管控科学化、标准化发展。
关键词:地表水;水质监测;评价方法;模型优化
随着我国水生态环境保护力度不断加强,水环境管理工作由原来的简单粗犷式管理向精细化、精准化管理转变,而地表水水质监测评价是判断水环境状况好坏、评价污染控制效果、进行水环境管理的重要基础性工作,必须做到准确可靠。为破解传统技术体系的应用局限,适配新时代水环境治理需求,本文聚焦地表水水质监测评价全流程,优化监测布设、数据处理、模型评价关键环节,结合实际工程应用场景,梳理核心实践要点,旨在完善地表水水质评价技术体系,提升水质监测评价的准确性与实用性,为流域水生态环境保护提供技术支撑。
一.传统地表水水质监测评价方法的不足
传统的监测评价方式在实际使用过程中存在很多弊端,不能满足精细化管理的要求。监测上,一些地区的监测点位设置不合理,有的地方监测点过多而浪费资源,有的地方缺少重要污染河流段落的监测点,监测频率固定,不能适应汛期或者污水排放高峰期等时期水质的变化;另外人工取样与在线监测的数据不能很好地结合起来,数据的质量控制不到位,容易出现数据错误、遗漏或者失实的情况;评价时,单因子指数法只考虑一个超标的指标而不顾其他指标的影响,导致评价片面;传统的综合污染指数法中的权重通常是平均分配或者凭经验确定,带有很强的人为因素,在区分主要污染因子上有一定困难;模糊综合评价法受到最大隶属度原则的影响,会造成水质信息损失,对于轻度污染或者混合型污染水体的评价不够准确,不利于精确地找到污染源并进行治理[1]。
二.地表水水质监测评价方法优化策略
2.1监测体系全流程优化
根据传统监测方式不足,在点位设置、监测频率、监测质量控制三个方面进行改进和完善。点位布置以“功能相符、突出重点、全面覆盖”为原则,依据流域水体功能区划、排污口位置、河流水文条件以及污染源情况,减少不必要的监测点位,增加支流入河处、排污口水处、生态环境敏感区域等地段监测点位,形成分布均匀、有针对性监测点位布局。监测频率采取弹性变化方式,在一般情况下每月开展一次监测工作,在雨季、灌溉季节或者工业企业排放高峰期加强监测次数,对于水质变化大的水域,还需增加每小时甚至实时监测,及时掌握水质变化情况。此外还要建立多种来源的数据集成的质量保证制度,对人工获取样品测得的结果与自动监测结果相互比较,剔除错误值,补充遗漏值,使所有结果一致化,保证监测结果的真实性、完整性以及准确性,以便后续评估使用。
2.2评价模型与指标体系优化
为克服传统评价方法的主观性强、准确性差等缺点,设计一种基于熵权-主成分分析法优化综合评价方法。一是优化评价指标体系,去除相关性较强指标,保留溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮等主要常规指标,在此基础上根据当地实际情况适当增加具有代表性的特征污染物指标,做到指标有代表性同时也互不影响。二是改进权重设定方法,摒弃传统的凭经验进行赋权,使用熵权法根据实测数据客观给出各个指标所占权重,反映每个指标对污染的影响大小,避免人为赋权带来的误差;利用主成分分析消除多个指标之间存在的高度相关关系,提取最主要污染主成分,减少评价维度。三是结合水质指数进行综合评价,在最大隶属度原则基础上改进,弥补传统模糊评价信息损失不足之处,既可以准确判断水质优劣,也可以定量描述水体污染程度,便于不同断面以及不同时间段水质比较,适用于复杂污染条件下水体评价工作。
2.3动态评价与溯源机制优化
为了解决传统的静态评价不能体现水质的变化情况,在此基础上提出一种水质动态监测评价以及污染溯源相结合的方法。利用在线监测设备获得的数据,设置月、季、年不同时间段的评价方法,对水质变化情况进行跟踪,及时发现水质发生变化的时间点。通过绝对主成分分析法,对优化评价之后的水质数据进行深入分析,找出该河流的主要污染物、污染地点以及污染源,区分面源污染和点源污染的比例,弥补了传统的评价只能判断水质好坏而不能准确追溯污染来源的不足,有利于有针对性地采取措施。并且还设置了评价结果校正的方法,利用在线巡查、污染源调查的结果来调整评价中的一些参数,以提高评价系统的适用性和准确性[2]。
三.优化方法的实践应用核心要点
3.1基础数据规范化处理
在实际工作中,数据规范化是保证评估准确的基础,在数据收集及转换过程中应保持一致,对于未检测出项目的均以规定数值代替,消除由于数据统计造成的误差;对于由于恶劣气候条件或仪器问题造成的数据异常要加以辨别,判断是由于自然原因还是由于仪器出现的问题,从而排除错误数据对评估的影响。还要做好监测记录工作,把历年来的监测数据、水文数据以及污染源数据等汇集在一起,形成一个综合性的数据库,便于后续对水质变化情况的研究以及对污染物之间的比较分析,有利于评估工作的持续性和科学性。
3.2差异化场景适配应用
不同类型的地表水水体污染具有明显的区别,在此基础上需要根据实际情况进行相应的调整和改善评价方法,在饮用水源地等重点保护水体中,注重低浓度污染物检测能力提升,加大氨氮、总磷、重金属等重要指标所占比例,提高水质达标率要求;在城市景观河道、小型支流等受到较大人为影响的水体中,关注复合污染问题,利用改进的方法找出多种污染物之间的联系,准确定位生活污染或者面源污染等主要污染源;而在大中型河流、湖泊等较为开阔水体中,则依据其分布特点进行分段评估,明确各个部分之间的差别,从而做到整个水域全面控制。
3.3评价结果落地应用
水质监测评价首要目的是服务水环境保护,实际工作中要实现评价和治理的有效对接。根据改进方法得出的评价结果,在一定周期内总结出区域内存在的主要水质问题、主要污染物种类以及主要污染河段,编写水质评价报告和污染治理清单,提出相应的控源截污、生态修复、排污控制等措施。另外还要有评价结果反馈制度,对治理后水质情况进行跟踪,以评价结果检验治理效果,进而调整监测站点、频率以及监测指标,做到“监测—评价—治理—改进”的良性循环,提高水环境治理精细化管理水平[3]。
四.结束语
综上所述,传统的地表水水质监测评价方式存在着监测粗放、评价方法主观、结果不够准确等缺点,无法满足新时期对水环境精细化管理的要求,在实际应用中需要考虑的数据处理、场景匹配以及结果落地的问题,可以做到水质等级精确分级、污染物源明晰、水质变化情况把握。改进之后的方法具有良好的鲁棒性和较高的准确性,可为地表水水环境监测评价与综合治理提供技术支撑,助力水生态环境持续改善。
参考文献:
[1]王琦,侯晨晓,周玉欣,等. 山东省黄河流域典型农村县域地表水水质监测评价与分析[J].河北环境工程学院学报,2026,36(1):82-88.
[2]洪娉华,沈飞,方家琪,等. 地表水IMn、NH3-N和TP自动监测与手工监测比对分析[J].环境监控与预警,2025,17(6):83-86.
[3]程向南,张鲜维. 浊度对地表水环境自动监测站各监测因子准确度影响评价分析[J].陕西水利,2025,(7):96-98+102.
作者简介:葛华敏,女,1978年05月19日,汉,河北省保定市,本科,工程师,研究方向:环境监测及环境工程。
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