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云洲智能无人船高效采样分析水质 推动水生态监测提质增效

时间:2022-09-25 06:48:04 来源:优发官网平台 作者:优发官网注册

  “在全面建设社会主义现代化国家新征程上,全党全国要保持加强生态文明建设的战略定力,着力推动经济社会发展全面绿色转型,统筹污染治理、生态保护、应对气候变化,努力建设人与自然和谐共生的美丽中国,为共建清洁美丽世界作出更大贡献!”

  根据生态环境部发布的《生态环境监测规划纲要(2020-2035年)》,2020-2035年,生态环境监测将在全面深化环境质量和污染源监测的基础上,逐步向生态状况监测和环境风险预警拓展,构建生态环境状况综合评估体系,并从地表水环境监测、海洋环境监测和地下水环境监测三个方面,提出了“十四五”期间中国水质监测行业发展目标。

  基于以上政策可以看出,我国水质监测已走过早期的监测网络搭建、污染源监测、水质量监测阶段,正向水生态环境监测转换。需求也不再满足于现状监测,而是向更高要求的预测预警纵深发展。

  未来,随着环境监测任务的扩大、监测项目和监测频次的增多,中国水质监测行业对智能化、便捷化、信息化的需求将越来越大。可高效规范采集水样、实时监测水质状况的无人船,将得到更广泛的应用。

  下文将分为地表水环境监测和海洋环境监测两方面,给大家分享珠海云洲智能科技股份有限公司自主研发生产的无人船(以下简称“云洲智能无人船”)在江苏、海南和山东等地开展水质采样监测工作的典型案例。

  近期,云洲智能无人船参与的地表水环境监测案例,成为了《“十四五”生态环境创新工程案例汇编(2022年)》入选项目。

  图 黄海检测与云洲智能走航式水质监测项目入选“十四五”生态环境创新工程案例

  生态环境部主管的《中国环境报》6月8日刊登公示了该项目,肯定了云洲智能无人船在盐城市串场河等重要河流水质监测中的创新应用,认为无人船为客观了解水质情况、水污染溯源和打赢水污染防治攻坚战提供了技术保障,对盐城市以及其他城市后续开展更大范围的水环境监测工作起到了应用示范作用。

  此次入选项目,主要由盐城市人民政府出资设立的国有独资一档企业江苏黄海金融控股集团有限公司的全资子公司——江苏黄海生态环境检测有限公司(以下简称“黄海检测公司”)开展。

  黄海检测公司受江苏省盐城市生态环境局委托与指导,使用云洲ME120型和M40A型在线水质监测无人船搭载流动注射分析系统,自2020年12月开始对盐城市串场河、通榆河及新洋港三条河流常态化开展走航式水质监测工作。

  图云洲ME120型无人船搭载流动注射分析系统和在线水质监测系统,正在开展水质在线年,黄海检测公司全年使用云洲智能无人船走航式监测河段达1300公里,共获取13055组有效数据,监测参数超9万个。同时,相关部门对云洲智能无人船监测数据的准确性进行评估,结果显示,污染物监测数值偏差均控制在5%以内,符合相关要求。

  云洲智能无人船通过预设的点位进行单次多参数精确检测,自动生成水质采样监测报告和水质参数深度分布图,快速锁定水质突变和超标区域,充分展示了无人船水环境监测的智能化和高效性。

  入河排污口是连接污染源与河流水库的纽带,是流域水生态环境保护的重要节点,也是地表水监测的重要采样点。

  2022年4月,白沙县生态环境局为准确抓住排污的“牛鼻子”,助力打赢“六水共治”攻坚战,邀请了海南省环境科学研究院安排技术人员携带云洲智能无人船等高科技设备,到白沙开展入河排污口全面排查工作,这也是白沙首次引用无人船+侧扫声呐技术对河道进行排查。

  海南省环境科学研究院的技术人员借助云洲SL20型暗管探测无人船,对南叉河县城段进行全流域水下扫描。无人船搭载侧扫声呐以每秒1.5米的速度前进,扫描实现水深20米、河宽50米范围内“全覆盖”,快速辨识疑似水下排污口分布。

  现场通过无人船巡查和人工徒步勘察的方式开展现场排查,发现5处水下疑似暗管排口和12处城镇雨洪排口,初步掌握了南叉河县城段的排口位置分布,为白沙县生态环境局下一步的溯源和整治工作打下坚实基础。

  除了入河排污口以外,企业偷埋暗管隐蔽排污一直以来也是生态环境执法的难点。排查水下隐蔽排污口难度极大,调差取证水下暗管偷排更是难上加难。传统地表水手工采样只能通过岸基采集样品,难以采集到有效、有代表性的样品。

  为此,江苏省南通市海门生态环境局通过引进云洲SE40全自动无人船,来破解地表水溯源监测难题,利用无人船自动采样替代手工采样,边走边测,同时推进采样和分析,带回一手数据,实现地表水全流域、全自动、移动式采样监测。监测人员通过电脑屏幕就可以看到现场实时画面、采样路径、水质参数及声呐图像等。

  图 海门生态环境监测站工作人员利用云洲SE40全自动无人船完成远程操控、声呐探测、自动采样、自动巡航、实时数传等动作

  有了云洲智能的无人船,海门生态环境监测站工作人员可利用它深入重污染、高风险的水域,通过360°摄像头实时拍摄取证,利用定位定向仪锁定污染源位置、利用侧扫声呐扫描探测暗管,成为海门执法监测一大利器。

  除了上述多个地表水环境监测案例,在海洋环境监测方面,云洲智能无人船也可协助构建覆盖近岸、近海、极地和大洋的海洋生态环境监测体系,并已在多地成熟应用。

  近日,山东省青岛市生态环境局李沧分局会同青岛海警局李沧工作站,正式启动胶州湾李沧段近岸海洋环境监测暨海洋环境质量评价及溯源分析工作,因首次启用无人船巡航监测受到人民网、《半岛都市报》等媒体关注与报道。

  本次无人船巡航监测任务采用的是云洲M40A型在线水质监测无人船,具有无线通讯、自动航行控制、常规水样采集、水深地形测量以及多波束、侧扫、多参数海水水质检测等功能,主要监测因子包括温度、盐度、pH值、叶绿素、浊度、溶解氧、石油类、亚硝酸盐、硝酸盐、磷酸盐、氨氮、硅酸盐、总氮、总磷等。

  无人船在胶州湾李沧段岸线公里的海域范围,多点位调查李沧辖区海域海水中污染物的分布、迁移和变化,将常规监测数据实时上传监测数据云平台,根据数据分析评估确定异常水质区域,为现场确定有关工作开展的决策提供实时数据支持。

  在当前高度重视水环境整治的背景下,现有人工作业的监测频率和数据量,已难以满足环境监测需求。

  传统监测点位少、周期长、人工投入大、工作强度高。如果使用水质自动监测站,不仅建设和运行成本高,而且难以保障空间覆盖度。更先进的卫星遥感或无人机航拍手段,目前也存在一定局限性,只能排查水上明显排污口,后期数据分析工作量大。

  云洲智能无人船的出现,可有效解决这些痛点。在水质监测工作中,云洲智能无人船可同步进行采样与分析,大大节省监测用时,在生态环境监测人员难以到达的地方和不利气候条件下,充分发挥其独特作用,有效减轻监测人员的工作强度,保障人员的作业安全。

  凭借定位精准、数据量大、效率高、安全性高、小巧便携、系统误差小、监测数据时效性高等优势,云洲智能无人船有效弥补了人工采样和自动监测点在地域分布上的局限性,快速获取精准数据,分析评估确定异常水质区域,为现场确定有关工作开展的决策提供实时数据支持。

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