河道治理河长制水质监测
“水是生命之源、生产之要、生态之基。”江河湖泊具有重要的资源功能、生态功能和经济功能，是最重要的水源，也是人类赖以生存的基础。
为进一步加强河湖管理保护工作，落实属地责任，健全长效机制，12月11日，经中央全面深化改革领导小组第28次会议审议通过，中共中央办公厅、国务院办公
厅印发了《关于全面推行河长制的意见》。
《意见》要求建立由党政主要负责同志领导的省、市、县、乡“四级河长体系”，
确认了六方面的主要任务：加强水资源保护、加强河湖水域岸线管理保护、加强水污染防治、加强水环境治理、加强水生态修复和加强执法监管。
《意见》对河湖水质提出了更高的要求，在其指导下，北京、上海、江苏、福建、
浙江等地纷纷推出了地方性“河长制”《实施细则》和《实施办法》，打响了污染防治、河道治理、建立河道管理保护长效机制的攻坚战。
1.2河道治理与长效监管
河道治理是“河长制”的重要工作内容，上海市《关于本市全面推行河长制的实施
方案》中，提出了2017年底，实现全市河湖河长制全覆盖，全市中小河道基本消
除黑臭，水域面积只增不减，水质有效提升；到2020年，基本消除丧失使用功能（劣于Ⅴ类）水体，重要水功能区水质达标率提升到78%，河湖水面率达到10.1%
的工作目标。
与短期的河道治理相比，河道水质的长效管理持续时间更长，涉及部门和行业更多，
协调和管理难度更大，是河湖管理保护中的一个难点。缺乏有效的河道水质长效监
管解决方案，业已修复的河道也容易被再次污染，黑臭反弹，产生不良的社会影响。
1.3地表水环境质量标准基本项目标准限值
《地表水环境质量标准GB3838-2002》适用于全国领域内江河、湖泊、运河、渠道、
水库等具有使用功能的地表水水域。
1.4水域功能和标准分类
依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低依次划分为五类；
Ⅰ类?主要适用于源头水、国家自然保护区；水质很好。既无天然缺陷又未受人为
直接污染，不需要任何处理。
Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、
鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等；
Ⅲ类?主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游
通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区；
Ⅳ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；
Ⅴ类?主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。
优为Ⅰ类和Ⅱ类水质，良好为Ⅲ类水质，轻度污染为Ⅳ类水质，中度污染为Ⅴ类水
质，重度污染为劣Ⅴ类水质。
1.5地表水主要水质指标详解
溶解氧（DO）：代表溶解于水中的分子态氧。水中溶解氧指标是反映水体质量的重
要指标之一，含有有机物污染的地表水，在细菌的作用下有机污染物质分解时，会
消耗水中的溶解氧，使水体发黑发臭，会造成鱼类、虾类等水生生物死亡。在流动
性好（与空气交换好）的自然水体中，溶解氧饱和浓度与温度、气压有关，零度时
水中饱和氧气含量可14.6mg/L，25℃为8.25mg/L。水体中藻类生长时由于光合作用产生氧气，会造成表层溶解氧异常升高而超过饱和值。
pH值：表征水体酸碱性的指标，pH值为7时表示为中性，小于7为酸性，大于7为碱性。天然地表水的pH值一般为6~9之间，水体中藻类生长时由于光合作用吸
收二氧化碳，会造成表层pH值升高。
水温：水温指标是一个比较特殊的物理指标。实际上对人体的健康及安全等并无直
接的危害，其环境效应主要体现在两个方面：一是水温变化对水生生物的生长和发
育存在着加速或抑制作用，二是水温对其他水质指标的环境效应有协同作用，比如
在其他水质指标含量不变的情况下，水温升高或降低，可能会导致某些环境灾害现
象的发生。
浊度：浊度是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。水中含有泥土、粉砂、微细有机物、无机物、浮游动物和其他微生物等悬浮物和胶体物都可使水样呈现浊度。浊度值对于了解水质状况和水质处理有重要的指导意义。
COD：在水样中加入已知量的重铬酸钾溶液，并在强酸介质下以银盐作催化剂，经
沸腾回流后，以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵滴定水样中未被还原的重铬酸钾
由消耗的硫酸亚铁铵的量换算成消耗氧的质量浓度。重铬酸钾的氧化能力很强，能
够较完全地氧化水中大部分有机物和无机性等还原性物质，适用于污染较严重的水
样分析。
总氮：水中各种形态无机和有机氮的总量。包括NO3、NO2和NH4等无机氮和蛋白质、氨基酸和有机胺等有机氮，以每升水含氮毫克数计算。常被用来表示水体受营
养物质污染的程度。水中的总氮含量是衡量水质的重要指标之一。其测定有助于评
价水体被污染和自净状况。地表水中氮、磷物质超标时，微生物大量繁殖，浮游生
物生长旺盛，出现富营养化状态。
水中油：水中的油类物质主要来自于工业废水和生活污水的污染，各种油类漂浮在
水体表面，影响空气与水体界面间的氧交换；分散于水体中的油类可被微生物氧化
分解，从而消耗水中的溶解氧，使水质恶化，红外分光光度法不受油品种的影响，
能比较准确地反映石油类的污染程度。
高锰酸盐指数：以高锰酸钾为氧化剂，处理地表水样时所消耗的量，以氧的mg/L 来表示。在此条件下，水中的还原性无机物（亚铁盐、硫化物等）和有机污染物均
可消耗高锰酸钾，常被作为地表水受有机污染物污染程度的综合指标。也称为化学需氧量的高锰酸钾法，以别于常作为废水排放监测的重铬酸钾法的化学需氧量
（COD）。
氨氮：水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮，也称水合氨，也称非离子氨。非离子氨是引起水生生物毒害的主要因子。水中的氨氮受微生物作用，可分
解成亚硝酸盐氮，继续分解，最终成为硝酸盐氮，此过程消耗水中DO，还会造成藻类大量繁殖，即水体富营养化，水体发臭，鱼类死亡等等
总磷：就是水体中磷元素的总含量，水样经消解后将各种形态的磷转变成正磷酸盐
后测定的结果，以每升水样含磷毫克数计量。对于引发水体富营养化而言，磷的作用远大于氮的作用，水体中磷的浓度不很高时就可以引起水体的富营养化。
2、河长制水质监测系统解决方案
“河长制”河道水质监测系统解决方案为河长制的落实提供全方位的产品支持、系
统平台支持和技术支持。通过现场检测和实时在线监测，配合信息化系统和应用终端，帮助河道管理部门及时、准确地掌握河道水质信息，为预警预报重大流域性水
质污染事故，监管污染物排放，以及监督总量控制制度落实等提供帮助。该解决方
案主要包括感知层、网络层和应用层。感知层主要是水质分析解决方案，包括了水
质监测中心、岸边站、水质监测浮标和便携式水质检测箱，提供了多种获取河道水
质信息的方法，可以依据河道监测需求以进行选择。网络层主要是网络通讯以及水
质数据库，存储河道及水质数据。应用层以应用软件为主，包括电脑管理终端和移
动管理终端。
2.1水质监测中心
水质监测中心是固定永久性水质监测站，具有较大的内部空间，支持安装复杂的水
质监测设备并提供良好的测试环境。水质监测中心一般由采水和配水单元、分析测
试单元、系统控制单元和通讯单元等组成，具备完善的供水、供电、防雷、防水、
保暖、防冻、网络通讯以及视频监控等功能。在监测站内，还加装化学试剂柜、实
验台等设施，放置实验室分析测试设备等，使其在在线水质监测功能之外，同时具
备实验室水质分析能力。水质监测中心具有很大的灵活性，分析测试单元可根据不
同的监测需求进行选择，即可用于重点监控江河断面的水质监测，也可用于普通河
道的水质监测。
监测指标
PH、ORP、电导率/TDS、溶解氧、浊度、COD、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮等。
2.2岸边站
岸边站是半永久性水质监测站，一般采用彩钢或不锈钢材料建造，表面做喷塑或烤
漆处理。岸边站由采水和配水单元、分析测试单元、系统控制单元和通讯单元等组成，具备完善的供水、供电、防雷、防水、保暖、防冻、网络通讯以及视频监控等
功能。
岸边站占地面积小，建设周期短，适用于土地资源紧缺，地形复杂，无法建设砖瓦结构站房的场景。岸边站可采用整体设计，在必要时可进行整体迁移。
监测指标
PH、ORP、电导率/TDS、溶解氧、浊度、COD、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮等。
2.3水质监测中心和岸边站的结构设计
采水单元
采水单元主要用于从河道抽取水样，通常由采样泵、采样浮筏和粗隔离栅、压力流
量监控及采水管道等组成。
配水单元和样品预处理单元
水单元采集的水样，通过配水单元分配给不同的分析测试设备，以及自动留样器。
配水单元同时也具备自动清洗功能，通过使用自来水进行反向冲洗，可以排除管路
和系统内的泥沙等杂质和污染物，确保管路通常。
样品预处理单元负责水样的预处理及分配过程，保证水样满足各分析仪器的进样要求。通常情况下，常规五参数（温度、pH、溶解氧、电导率、浊度）的测量不需要
进行预处理，可以直接分析。其他分析仪器，如氨氮等，通常需要经过多级过滤，
进行预处理后，才可进样测试。
2.4水质监测浮标
江河、湖泊、水库是重要的饮用水水源，也是水环境治理和监管的重要环节。基于
自动水质分析仪器的水质监测站具有强大的水质监测能力，具有良好的测试准确性和可靠性。但在实际应用中，也面临一些局限性，特别是：
●占用岸边土地资源，选址难度大；
●需要一定的供电供水等基础保障设施，在偏远的山区难以实现；
●采样点比较固定，无法对特殊位置进行取样等。
水质检测浮标结合了现代传感器技术，自动控制技术和物联网技术，可以实时监测
水体的化学和理变化，实现数据的远传和分析。通过大数据建立水质污染指数模型
和特征污染物预测数据库，可以对河道水质变化进行预测，并对突发性污染事件进
行预警。
主要监测指标
●水质参数：pH、ORP、电导率、TDS、盐度、溶解氧、浊度、温度、氨氮、COD、
TOC、叶绿素a、蓝绿藻、硝氮等；
应用领域
●水源地预警；
●江河、湖泊、湿地、海洋等的生态监测；
●蓝藻、赤潮的监测和预警；
●富营养化状况监测和调查；
●生态修复工程的效果评估和长效监管；
●水产养殖水质环境监测；
●突发性污染事件监测和预警。
水质监测浮标
主要特点
●直接投放到河道中进行水质监测，使用简单灵活，不占用岸边土地；
●浮标体采用不锈钢材质制作，抗撞击能力强，防生物附着性，耐腐蚀；
●大浮力设计，有效载荷更高，可搭载更多水质监测设备和辅助设备，存放电池和
电子设备的密封箱水密封性佳；
●浮标具有自平衡能力，具有良好的抗风抗浪性能；
●采用传感器进行水质监测，可根据测试需求配置不同传感器，测试过程绿色无污
染；
●支持蓄电池和太阳能双重供电，有效提高续航时间；
●支持无电报警，提示运维周期；
●支持单点标定、多点标定、动态标定功能；
●支持双向通讯，可远程控制浮标，调整测量参数；
●支持大容量的数据采集和存储；
●支持数据无线传输，可设置测试和数据发送间隔；
●支持传感器自清洗功能，减少日常维护量；
●支持GPS，支持全球定位；
●支持离水报警和位置偏离报警，加强防盗功能；
●具有警示灯标，有效提醒过往船只，防止碰撞；
●具有固定及回收系统，可根据水下不同情况选择不同形式的锚和抛锚方式。
4.1.硬件方案
序号设备名称及关键参数
产品图片
1 在线多参数传感器
-标配5种参数
（溶解氧、电导率、PH、氨氮，温度、浊
度传感器）
-信号输出：Rs485（Modbus/RTU）
-线缆长度可选
-防护等级IP68
2 一体式荧光法溶氧传感器
-荧光法电极
-0-20mg/L，0~200%饱和度
-信号输出：Rs485（Modbus/RTU）
-线缆长度可选
-防护等级IP68
3 在线PH传感器
-标配工业PH电极
-内置温度补偿
-信号输出：Rs485（Modbus/RTU）
-线缆长度可选
-防护等级IP68
4 数据采集仪
-基本接口：8路AI，8路DI，1路
RS485，6路RS232，2路继电器输出
支持
GPRS/CDMA/ADSL/L
AN/PSTN拨号等多种通讯方式
5 氨氮传感器-高量程版
（测离子铵氮NH4+）
（离子选择电极法，免药剂）
-0-1000mg/lNH4-N（不低于100ppm）
-精度：±3%F.S.
-内置温度补偿
-信号输出：Rs485（Modbus/RTU）
-线缆长度可选
-防护等级IP68
软件方案
PC端上位机画面
通过有线/GPRS无线模块实时传输给PC的上位机软件，做到了远程监测而不必一直
监控触摸屏，节省了人力物力。
移动端显示
通过有线/GPRS无线模块实时传输给移动设备上，做到了远程监测而不必一直监
控触摸屏，节省了人力物力。
1.方案特点
◆?智能化站点控制，具备设备运行状况实时监控、远程监控、动态显示及数据
管理功能
◆?采水方案、数据传输多样化，根据实际需求可选
◆?准确、稳定可靠的分析技术，独特的高度定量设计
◆?系统集成度高、故障率低，维护量小，有效数据率大大提高◆?扩展性强，并兼容市场主流的各家仪表
◆?以第三方运营为保障手段，确保系统和设备的有效运行