蓝绿藻(又称蓝藻)的大量繁殖会引发水华现象,对水体生态系统、水质安全以及人类健康造成严重威胁。蓝绿藻水质自动监测站能够实时、连续地监测水体中蓝绿藻的浓度、叶绿素a含量等关键指标,为水环境管理和决策提供重要依据。为确保监测数据的准确性、可靠性和监测工作的有效性,使用蓝绿藻水质自动监测站时应遵循以下基本原则。
一、科学选址原则
1、代表性:监测站的选址应能代表所监测水域的整体水质状况和蓝绿藻生长环境。避免选择在局部特殊环境区域,如靠近排污口、水流湍急的漩涡处或水体交换极快的区域。例如,在湖泊监测中,应选择在开阔、水深适中、受周边人类活动影响相对均衡的区域设置监测站,以准确反映湖泊整体的蓝绿藻动态变化。
2、稳定性:选址地点应具有相对稳定的水文地质条件,减少因外界因素导致的监测数据波动。避免在易受洪水、泥石流等自然灾害影响,或者水位变化剧烈、水流方向频繁改变的区域设置监测站。比如,在河流监测时,不要将监测站设在河流的弯道急流处或支流汇入的主河道不稳定区域。
3、可达性:考虑到监测设备的维护、校准和数据的采集传输等工作,监测站应选址在交通便利、便于人员和设备到达的地方。同时,要保证有稳定的电力供应和通信网络覆盖,以确保监测设备的正常运行和数据的及时传输。例如,在偏远山区的水库监测中,要提前规划好道路和电力、通信线路的铺设,保障监测工作的顺利开展。
二、规范安装原则
1、设备固定稳固:监测设备的安装要确保牢固可靠,能够抵御自然环境的各种影响,如风浪、水流冲击、地震等。对于浮标式监测站,要保证浮标的浮力和稳定性,防止其漂移或倾覆;对于固定式监测站,要将监测设备牢固地安装在基座或支架上,避免设备晃动或移位影响监测数据的准确性。
2、传感器正确放置:不同类型的传感器有不同的安装要求,必须严格按照设备说明书进行操作。例如,蓝绿藻传感器应垂直浸入水中,避免受到水面漂浮物、水底沉积物的干扰,同时要保证传感器周围的水流顺畅,以准确测量水体中蓝绿藻的浓度。叶绿素a传感器的安装位置也要合理,避免阳光直射导致测量误差。
3、防雷防潮处理:由于监测站多安装在户外水域,容易受到雷电和潮湿环境的影响,因此必须做好防雷防潮措施。在监测站顶部安装避雷针,并将避雷装置与接地系统可靠连接;对监测设备进行密封处理,防止雨水、潮气进入设备内部损坏电路;同时,要定期检查设备的防雷防潮性能,确保其正常运行。
三、精准校准原则
1、定期校准:蓝绿藻水质自动监测站的传感器在使用过程中会逐渐出现漂移现象,导致监测数据不准确。因此,需要定期对传感器进行校准,一般建议每1-3个月进行一次校准,具体校准周期可根据设备的使用情况和环境条件适当调整。校准时应使用标准物质或标准样品,按照设备说明书规定的校准方法进行操作,确保校准结果的准确性。
2、多点校准:为了提高校准的精度和可靠性,应采用多点校准的方法。即使用不同浓度的标准物质对传感器进行校准,绘制出校准曲线,使传感器在不同浓度范围内都能准确测量。例如,在进行蓝绿藻传感器校准时,可以选择低、中、高三个不同浓度的标准样品进行校准,以覆盖实际监测中可能遇到的蓝绿藻浓度范围。
3、记录校准信息:每次校准后,要详细记录校准的时间、校准人员、使用的标准物质、校准结果等信息。这些记录不仅可以作为监测数据质量的追溯依据,还可以为设备的维护和管理提供参考。通过分析校准记录,可以及时发现传感器的性能变化趋势,提前采取措施进行维修或更换。
四、及时维护原则
1、日常清洁:监测设备长期暴露在水体中,表面容易附着藻类、泥沙等杂质,影响传感器的测量精度。因此,需要定期对监测设备进行清洁,一般每周至少进行一次清洁工作。清洁时,应使用柔软的布料或刷子轻轻擦拭设备表面,避免刮伤传感器;对于难以清洁的部位,可以使用适量的清洁剂进行清洗,但要注意清洗后要用清水冲洗干净,防止清洁剂残留影响测量结果。
2、设备检查:定期对监测设备的各个部件进行检查,包括传感器、电缆、连接器、电源等,确保设备运行正常。检查传感器是否有损坏、老化现象,电缆是否有破损、松动情况,连接器是否接触良好等。如发现问题,应及时进行维修或更换,避免影响监测工作的连续性。
3、数据备份与存储:监测站会产生大量的监测数据,这些数据是水环境管理和决策的重要依据。因此,要定期对监测数据进行备份和存储,防止数据丢失。可以采用硬盘、光盘、云存储等多种方式进行数据备份,同时要建立完善的数据管理制度,对数据的存储、查询、使用等进行规范管理。
五、数据审核与应用原则
1、数据审核:对监测站采集到的数据进行严格审核,确保数据的准确性和可靠性。审核内容包括数据的合理性、完整性、一致性等方面。例如,检查监测数据是否在正常范围内,是否存在异常突变值;数据的时间序列是否完整,有无缺失或重复现象;不同传感器采集的数据之间是否存在逻辑矛盾等。对于审核中发现的问题数据,要及时进行核实和处理,必要时进行重新采样监测。
2、数据分析与应用:充分利用监测数据进行深入分析,挖掘数据背后的信息,为水环境管理和决策提供科学依据。通过对蓝绿藻浓度、叶绿素a含量等指标的长期监测数据分析,可以了解水体中蓝绿藻的生长规律、变化趋势以及与水质其他指标的关系,预测蓝绿藻水华的发生可能性,及时采取防控措施。同时,要将监测数据与相关部门和公众共享,提高水环境管理的透明度和公众参与度。
六、结语
使用蓝绿藻水质自动监测站需要遵循科学选址、规范安装、精准校准、及时维护以及数据审核与应用等基本原则。只有严格按照这些原则进行操作和管理,才能确保监测站的正常运行和监测数据的质量,为水环境保护和可持续发展提供有力支持。