图为正在执行水质监测任务的采样无人监测船。
对水环境质量的监测,通常流程是监测人员到现场采样,遇到环境应急事件,环境监测人员更需要长时间反复在被污染水域上采样监测,再送回实验室分析。不仅人力耗费大,数据产生周期也长。
最近,江苏省镇江市使用采样无人监测船辅助工作,满足了针对流域监测每隔200米~500米进行多次采样监测的要求,提高了工作效率。
江苏省镇江市水域水系发达,有32条河、12个湖泊、141座水库,还有长江、太湖两大流域,监测任务非常重。
但目前来看,镇江市国控、省控、市控水质监测点位总共有63个,并且仅在重要交界断面和水源区等8个水体设置了16个水质自动站,包括8个省控和8个市控。
“50多个点位要依靠人工监测,一些大型河流和湖泊必须租用船舶工作人员才能抵达监测点,需要投入大量的人力、物力、财力,耗时又耗力。”镇江市环境监测站副站长张建军表示,但建设自动监测站又耗资巨大,经过多方论证,最终,无人监测船成为解开难题的金钥匙。目前,无人船监测已经对镇江市内河及湖泊进行了三轮网格化监测,顺利完成了内河水质摸排调查工作。
无人监测船可以边走边测,从采样到分析可以同时推进,监测人员在现场电脑屏幕上就可以看到采样点、采样路径、预计时间和相关水文参数等。
“通常一个样品平均分析速度是3~5分钟,也可以根据分析要求设定不同的时长。这就节省了大量的人力物力,提高了工作效能。同时,无人监测船是密封船,具有防水功能,即使遇到下雨天等极端天气,无人监测船也可以照常工作,自动采样分析。”张建军说,相比监测站的建设来说,投资很小,大大减少了耗资。
据了解,以往金山湖整体监测从采样到分析需要1天时间,现在无人采样船每隔500米采一个点,大概两小时就完成了全部监测项目。监测完成后,检测机器人就能实时绘制出污染物分布状况图,工作人员可以直接判断哪里污染浓度高、哪种污染物多。我国目前水污染事件频发,事件发生后,水体污染原因是什么,污染物扩散速度如何,污染物扩散到了哪些地方,采取何种措施控制污染,这些都是环境应急监测必不可少的工作内容,无人监测船在应急监测方面优势更为明显。
张建军认为,无人监测船应用前景将会非常广阔,除水质采样或水质检测功能以外,无人监测船平台还可以搭载多普勒剖面仪(ADCP)、单波束声纳、放射性检测仪等设备,实现自动化的流量、水深、核辐射测量等工作。
无人监测船作为新生事物,目前也还存在一些问题,比如其采用的螺旋桨容易受到水体中的水草,丝网等物质缠绕,还需要人为干预。由于无人船船体相对单薄,抗风浪能力不够,遇到大风浪需要回避。无人监测船设备供应商北京瑞升特科技有限公司总经理殷志成也认为,无人监测船实现了无人船和水质监测“跨界融合”,但两项技术在数据兼容方面、无人监测船的尺寸方面都还需要进一步探索改进。
据了解,环境保护部目前正在着手制定地表水无人监测规范,镇江也是行业标准起草申报单位之一。随着全国网格化监测应用越来越多,无人监测船也将有更加广阔的用武之地。