突发水污染事件应急预案中应急监测点位动态技术分析

引言

突发水污染事件发生的瞬间污染物的迁移扩散受水文条件、地形地貌以及污染物性质等众多因素的影响处于动态的状态之中，同时存在许多不可预见的情况。因此，采用动态的技术来进行应急监测点位设置的实时调整与优化可以大幅度提高应急监测效能。笔者结合自身工作经验以及多地应急监测点位设置案例，对突发水污染事件应急预案中应急监测点位动态技术的设定进行了总结和分析，并对其应用和发展进行了思考。

1 突发水污染事件应急预案中应急监测点位动态技术作用分析

1.1 为应急决策提供精准数据支撑

动态技术可以跟踪并随动污染物的扩散轨迹，通过不断改变监测点位，获取不同时段的污染物浓度及空间扩散范围。同时提供污染物核心区域、扩散边界等地的数据，方便及时确定相关的拦截和净化应急措施，避免因监测点信息更新不及时而造成的滞后性决策以及由于这一问题造成的污染物扩散时间延长的情况发生。

1.2 提升应急监测效率与资源利用率

动态技术能够根据污染变化情况动态调整优化点位，剔除一些无效监测点，把人员和设备等资源集中在污染的重点区域，可以在保证监测数据全面性的前提下加快数据的获取速度，缩短反应时间。同时还能让有限的资源得到合理有效的利用，更好的满足应急监测的时效性需求。

1.3 保障敏感目标安全

运用动态技术能够实时变动监测点位，能够对饮用水源地以及重点保护监控点附近的点位开展实时监测。应急监测点位动态技术可提前预警污染隐患问题，给人们提供充足的应对时间，从而避免出现切换水源、防护隔离等过程消耗过长的时间带来的污染侵害风险，最大程度地避免造成人员或生态环境的危害。

2 应急监测点位动态布设的原则

2.1 及时性原则

突发水污染事件后第一时间确定初始监测点位，由于污染物在水体中扩散速度很快，如一旦出现监测点位设置的延误，则必然带来监测数据滞后，将对应急处置决策产生不利影响。此外，能够做到快速响应，就可以在很短的时间内拿到污染物的种类、初始浓度等相关基础数据，这样就可以为之后确定监测点位以及采取处置措施等做好充分准备，这是应对突发污染的基本要求。

2.2 代表性原则

监控站点应该覆盖污染源头，扩散路径以及沿线路边的敏感区等重要部位。于水域污染还需要分别设置上游对照点、污染核心区、下游扩散区等，以保证所获得的监测数据能够完整反映总体污染特点与迁徙趋势，满足开展污染扩散规律的研究和评价环境影响的需求。

2.3 动态调整原则

在开展水质应急监测时，应根据实时监测数据和水文条件变化情况及时调整监测点位。同时要看到，由于污染物的迁移会受到水流速度、地形等的影响，在不同的时间段和不同的条件下其位置会发生变动，因此，为了更准确地了解污染物的迁移规律，监测点位也不能是固定的，必须要根据监测情况来对其进行实时调整。

3 应急监测点位动态技术

应对突发水污染事件，需精准追踪污染物扩散。应急监测点位动态技术可依污染变化实时调整点位，为高效监测与处置提供关键支撑，其核心技术有以下几类。

3.1 基于水文水动力模型的点位动态调整技术

水文水动力模型是模拟水体流场与污染物迁移扩散的重要手段。在确定研究区水文水动力模型的基础上，把地形信息以及所用水文参数、污染物排放的数据带入模型中，再运行预测，就可得到污染物分布的空间和时间变化规律。同时依据模型的预测结果，还可以实时地更改监测点位的布设数量和位置。例如，利用 MIKE11 水动力模块及 AD 模块模拟苯胺在河流中迁移扩散的过程，在苯胺泄漏点上游及下游布设 3 个监测断面，并以此处的水流方向为轴，共设置 5 个监测点。当预测的污染物前锋与上一监测点距离较近时，则于上一监测点前方布设新的监测点。在污染物浓度较大的污染区，加密设置监测点以追踪污染物扩散全程，借助此方法预测污染物扩散后能够合理优化监测点位，在保障精确程度的前提下可最大限度地提高应急监测工作的效率。但是该方法的前提是要求有相应的基础数据，参数进行拟合修正，否则就会降低预测的精度。

3.2 基于实时监测数据的自适应调整技术

突发水污染事件应急预案监测的过程中，通过在水体中布设自动监测站、浮标等实时监测设备，能够连续获取污染物浓度、水温、pH 值等参数。当某一监测点位的污染物浓度超过预警阈值时，自动增加该点位周边的监测点数量，扩大监测范围。当污染物浓度逐渐降低并趋于稳定时，适当减少监测点位，降低监测频率。

3.3 基于遥感技术的点位辅助布设技术

遥感技术包括利用卫星遥感及航空遥感等方式来迅速地获取污染水体的污染面积以及颜色变化情况，简单分析出污染的范围和位置。如前所述，对于石油泄漏等突发水污染事件，可通过遥感影像清晰观察到油膜分布范围、形状等，并通过遥感解译得到结果，结合油膜分布情况与周边设置点位进行对比分析，可以进一步提高监测点位设置精准度。同时也可以通过实时获取遥感数据来更新和修改监测点位设置，追踪油膜迁移扩散情况。

4 案例分析

以某化工园区附近河流突发硝基苯泄漏事件为例，对该事件应急预案中应急监测点位动态技术的应用进行分析。

事件发生后，应急监测小组迅速启动应急预案。首先，根据泄漏点位置、河流流向和周边敏感目标（下游 5km 处有一饮用水水源地），布设了初始监测点位：泄漏点上游 500m 处 1 个（作为对照点），泄漏点处1 个，泄漏点下游 1km、 3km 、 4.5km 处各 1 个。

同时，打开水文水动力模型，以河流流量、流速等为参数输入到模型中去预测硝基苯的扩散情况。模型预测：硝基苯 12 小时后将会到达饮水源地取水口，于是沿河流下游方向 4.5km —取水口之间布设新增监测点位共 9个，加密原有点位监测频次，由原来每 2 小时一次变为每 1 小时一次。

通过自动监测设备获取到的数据，在下游 3km 处的硝基苯浓度 6 小时以后急速升高，并且判断该数据准确无误，故此为了更好的确定该处为此次爆炸污染的核心区，迅速向该地派出应急监测小组，并在距离原采样点约 3km 的地方新增加 2 个监测点位，以便更加清楚的了解此次污染情况。此外，利用无人机遥感拍摄河流污染区的部分照片发现了泄漏点下游约 2km 处有一个河湾，且在这个位置发现了硝基苯的局部聚集，所以在遥感发现的这个河湾处又添加了一个监测点位。

运用上述动态调整技术方法后，应急监测小组掌握了河道内硝基苯扩散情况，获取筑坝拦截、活性炭吸附处理的数据支撑，避免硝基苯进入饮用水源地，保障了区域环境安全。

5 结语

基于水文水动力模型、实时监测数据和遥感等方法动态调整的方法，在实际工作中发挥重要作用，但仍存在一些问题。今后要加大应急监测体系建设力度，健全相关法律法规及标准规范，加强制度保障，做好动态调整技术方法的应用工作，从长远上做好突发性水污染事件应对工作，保证水环境安全。

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