DB11∕T2322-2024紫外-可見吸收光譜法地表水水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

紫外-可見吸收光譜法地表水水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范TechnicalspecificationforautoqalitybyUtravio北京市市場監(jiān)督管理局發(fā)布I 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14系統(tǒng)構(gòu)成 25點位布設(shè) 26基本要求 37運行維護 48質(zhì)量保證與質(zhì)量控制 49數(shù)據(jù)審核規(guī)則 6參考文獻 7DR1/T2322—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起本文件由北京市生態(tài)環(huán)境局提出并歸口。本文件由北京市生態(tài)環(huán)境局組織實施。本文件主要起草單位：北京市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心。本文件主要起草人：陶蕾、田穎、荊紅衛(wèi)、王琛、郭婧、沈秀娥、鄒本東、魏玉敏、張嘉驊、姜兵琦、顏旭、董雷、徐蘇士、陳吉吉、席玥、晁晶迪、鄭佳琦、王莉華、劉輝、盧明昭。1紫外-可見吸收光譜法地表水水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了紫外-可見吸收光譜法地表水水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成、點位布設(shè)、基本要求、運行維護、質(zhì)量保證與質(zhì)量控制以及數(shù)據(jù)審核規(guī)則等要求。本文件適用于生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域紫外-可見吸收光譜法地表水水質(zhì)自動監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)及應(yīng)用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB3838地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T4208外殼防護等級(IP代碼)HJ91.2地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范HJ/T191紫外(UV)吸收水質(zhì)自動在線監(jiān)測儀技術(shù)要求HJ915地表水自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范(試行)3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。紫外-可見吸收光譜法水質(zhì)自動監(jiān)測automticwaterqalitynanitoringbyUtraviolet-基于紫外-可見吸收光譜，以自動分析方式將吸光度折算為污染物質(zhì)量濃度，實現(xiàn)對河流、湖泊、水庫等地表水水質(zhì)的自動監(jiān)測和數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼麄€過程。紫外-可見吸收光譜法水質(zhì)自動監(jiān)測站automticwaterqalitynanitoringstationbyUtraviolet-Visible光譜站采用紫外-可見吸收光譜法完成地表水水質(zhì)自動監(jiān)測的現(xiàn)場部分，由監(jiān)測設(shè)備、供電單元和輔助單元等全部或者部分單元組成，簡稱光譜站。地表水水質(zhì)自動監(jiān)測站automticsurfacewterqualityritcringstation標(biāo)準(zhǔn)站按照HJ915建設(shè)和運行維護的水質(zhì)自動監(jiān)測站，用于對光譜站進行污染物質(zhì)量濃度在線校準(zhǔn)與定期檢查，簡稱標(biāo)準(zhǔn)站。對光譜站監(jiān)測設(shè)備在運行過程中進行的污染物質(zhì)量濃度校準(zhǔn)。2IR1/T2322—2024光譜數(shù)據(jù)平臺spectralnnitaringdataplatform對光譜站進行遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸、儲存、統(tǒng)計與處理的系統(tǒng)。紫外-可見吸收光譜法水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)autaaticwaterqalitynnitoringsystembyUtraviolet-Visibleabsorptionspectro由光譜站、在線校準(zhǔn)系統(tǒng)和光譜數(shù)據(jù)平臺組成的系統(tǒng)。4系統(tǒng)構(gòu)成41光譜站光譜站組成如圖1所示。其中，監(jiān)測設(shè)備包含水質(zhì)檢測模塊、控制模塊和數(shù)據(jù)采集傳輸模塊，采用一體化集成方式對水質(zhì)進行自動監(jiān)測。輔助單元可包括防盜模塊、保溫模塊和采排水模塊等，其中采排水模塊符合HJ915規(guī)定。圖1光譜站組成42在線校準(zhǔn)系統(tǒng)4.21在線校準(zhǔn)系統(tǒng)可采用自動監(jiān)測或手工監(jiān)測方式對運行過程中的光譜站監(jiān)測設(shè)備進行在線校準(zhǔn)。4.22采用自動監(jiān)測方式校準(zhǔn)時，系統(tǒng)應(yīng)配備標(biāo)準(zhǔn)站，標(biāo)準(zhǔn)站建設(shè)和運行維護按照HJ915規(guī)定執(zhí)行。4.23采用手工監(jiān)測方式校準(zhǔn)時，系統(tǒng)應(yīng)配備手工監(jiān)測所需的裝置和儀器設(shè)備，采樣和分析按照HJ91.2規(guī)定執(zhí)行。4.24標(biāo)準(zhǔn)站或手工采樣點位根據(jù)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)光譜站所涉及的監(jiān)測環(huán)境與水體特征等實際情況進行選4.3光譜數(shù)據(jù)平臺光譜數(shù)據(jù)平臺包括遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸與儲存、分析統(tǒng)計等模塊。分析統(tǒng)計模塊可實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)和圖譜特征分析等。5點位布設(shè)5.1布設(shè)要求5.1.1宜與監(jiān)測區(qū)域內(nèi)已建成標(biāo)準(zhǔn)站的水質(zhì)自動監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合。5.1.2所選監(jiān)測點宜具備良好的交通、通訊和運行維護安全性等條件。5.2環(huán)境趨勢監(jiān)控點環(huán)境趨勢監(jiān)控點的布設(shè)應(yīng)符合下列要求：a)點位設(shè)置以監(jiān)控地表水環(huán)境質(zhì)量變化趨勢為原則；3b)避免設(shè)置在回水區(qū)、死水區(qū)以及容易造成淤積和水草生長處；c)河流型點位宜設(shè)置在水質(zhì)分布均勻、流速穩(wěn)定的平直河段；d)湖庫型點位宜布設(shè)在進水區(qū)、出水區(qū)、深水區(qū)、淺水區(qū)、湖心區(qū)等位置；e)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)可在未受污染的上游接近河流源頭處，或未明顯受人類活動影響的上游河段、干流和較大支流匯入點上游及充分混合后的干流下游處、行政區(qū)界等處適當(dāng)增加監(jiān)測點位。5.3污染趨勢監(jiān)控點污染趨勢監(jiān)控點的布設(shè)應(yīng)符合下列要求：a)點位設(shè)置以監(jiān)控污染源排水下游地表水水質(zhì)變化趨勢、污染特征為原則；b)宜布設(shè)在對水體有明顯影響的主要入河排污口、污染源或工業(yè)園區(qū)總排口下游；c)對監(jiān)測區(qū)域水環(huán)境影響較明顯的排污口或污染源，可增設(shè)污染消減監(jiān)測點位和上游對照點位；d)根據(jù)監(jiān)測區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點、居民分布等情況，設(shè)置農(nóng)業(yè)面源及生活面源污染監(jiān)控點位。6基本要求6.1監(jiān)測指標(biāo)監(jiān)測指標(biāo)宜包括但不限于化學(xué)需氧量和高錳酸鹽指數(shù)。光譜站應(yīng)具有良好的擴展性和兼容性，能夠根據(jù)需求接入其他水質(zhì)指標(biāo)監(jiān)測模塊。6.2監(jiān)測頻次監(jiān)測頻次宜每小時不低于1次，出現(xiàn)應(yīng)急特殊情況可根據(jù)實際需要進行調(diào)整。6.3外觀要求6.3.1監(jiān)測設(shè)備宜采用一體化集成方式和小型化、模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)合理，各部件連接牢固。6.3.2監(jiān)測設(shè)備機箱外殼應(yīng)由耐腐蝕材料制成，表面涂層均勻，無裂紋、變形、污濁、毛刺等現(xiàn)象。6.4工作溫度工作溫度應(yīng)符合下列要求：a)水上設(shè)備工作溫度：-20℃~50℃;b)探頭和水下設(shè)備工作溫度：0℃~40℃。6.5供電要求6.5.1監(jiān)測設(shè)備應(yīng)支持市政供電、太陽能電池板和蓄電池等一種或多種供電方式。6.5.2監(jiān)測設(shè)備采用市政供電方式時，供電電源應(yīng)具備電源過壓、過載和漏電保護功能，宜配置獨立計量設(shè)施和配電箱。6.5.3監(jiān)測設(shè)備采用非市政供電方式時，應(yīng)依照系統(tǒng)總功率設(shè)計供電系統(tǒng)電池容量、太陽能電池板面積等參數(shù)，確保設(shè)備連續(xù)工作時間不小于60天。6.6安全要求6.6.1使用交流電源時，監(jiān)測設(shè)備的電源相、中聯(lián)線對地的絕緣電阻應(yīng)不小于20MQ。6.6.2在正常環(huán)境條件和關(guān)閉儀器電源狀態(tài)下，電源相和機殼(接地端)之間，施加50Hz、AC1500V的電壓，歷時1min,監(jiān)測設(shè)備不應(yīng)出現(xiàn)擊穿或重復(fù)飛弧現(xiàn)象。6.6.3監(jiān)測設(shè)備應(yīng)配有避雷裝置，采用市政供電時應(yīng)接地線，接地電阻應(yīng)小于4Ω。6.6.4水下設(shè)備防護等級應(yīng)不低于GB/T4208中IP68的要求。6.7數(shù)據(jù)存儲監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)在監(jiān)測設(shè)備存儲1年以上，且支持導(dǎo)出。4IR1/T2322—20247運行維護7.1日常巡檢7.1.1日常監(jiān)控通過光譜數(shù)據(jù)平臺在線檢查監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)與數(shù)據(jù)情況，并對故障設(shè)備或數(shù)據(jù)異常設(shè)備安排巡檢維護、檢修核查等任務(wù)，每日至少1次。7.1.2巡檢維護對光譜站及周邊環(huán)境定期巡檢維護，宜每兩周1次，可視實際運行情況動態(tài)調(diào)整。主要巡檢內(nèi)容如a)查看周邊環(huán)境是否有明顯變化，及時清除設(shè)備或管路周邊雜物、水草等；b)檢查監(jiān)測設(shè)備是否傾斜或漂離原位，安裝支架螺絲是否松動，是否存在安全隱患等；c)檢查監(jiān)測設(shè)備是否完好無損，供電和運行是否正常，是否存在人為偷盜破壞；d)檢查防雷設(shè)施是否可靠，機箱是否有漏雨現(xiàn)象；e)冬季注意河面結(jié)冰狀態(tài)，關(guān)注監(jiān)測設(shè)備及附件、配套設(shè)備等是否結(jié)冰；f)檢查監(jiān)測設(shè)備光學(xué)窗口及附屬配件是否清潔，采排水模塊是否堵塞，必要時進行清理；g)做好維護工作記錄，重要的工作內(nèi)容拍照存檔。7.2保養(yǎng)檢修7.21每年至少1次對連續(xù)運行的監(jiān)測設(shè)備進行保養(yǎng)檢修。7.22有備用設(shè)備時，替換下設(shè)備送往實驗室進行保養(yǎng)檢修；沒有備用設(shè)備時，可在現(xiàn)場進行保養(yǎng)檢修。7.23根據(jù)使用壽命，及時更換監(jiān)測設(shè)備中易損、易耗部件。7.3故障檢修光譜站故障主要包括水質(zhì)檢測模塊異常、通訊異常等。針對不同的故障類型，按照如下要求進行處a)對于在現(xiàn)場能夠診斷明確，且可通過更換備品備件解決的問題，如電磁閥控制失靈、泵管破裂、液路堵塞等，可在現(xiàn)場進行檢修；b)對于其他不易診斷和檢修的故障，應(yīng)在現(xiàn)場進行設(shè)備更換，將發(fā)生故障的設(shè)備送回檢修；c)在每次故障檢修完成后，根據(jù)檢修內(nèi)容和更換部件情況，對設(shè)備進行相關(guān)性能指標(biāo)檢查。8質(zhì)量保證與質(zhì)量控制81標(biāo)準(zhǔn)的量值傳遞要求用于量值傳遞的分析測試器具，按照相關(guān)規(guī)定進行有效溯源。82質(zhì)量控制要求821時間要求a)至少每半年進行一次性能核查，核查內(nèi)容包括正確度、精密度、檢出限、線性相關(guān)系數(shù)、零點漂移和跨度漂移；b)至少每月進行一次監(jiān)測設(shè)備校準(zhǔn)；c)長時間停機恢復(fù)運行后，對表1中所有性能指標(biāo)進行一次檢查；d)采用自動監(jiān)測方式進行在線校準(zhǔn)時，校準(zhǔn)頻率不低于每周一次；采用手工監(jiān)測方式進行在線校準(zhǔn)時，校準(zhǔn)頻率可視實際情況適當(dāng)延長。822性能指標(biāo)技術(shù)要求監(jiān)測設(shè)備的性能應(yīng)符合或優(yōu)于表1的要求。5表1監(jiān)測設(shè)備性能指標(biāo)技術(shù)要求監(jiān)測項目正確度41a實際水樣光譜站測定濃度C和實驗室測定濃度Cx雙方都低于BⅡ時，認定對比實驗結(jié)果合格；式中：C——光譜站測定濃度，單位為毫克每升(mg/L);Cx——實驗室測定濃度，單位為毫克每升(mg/L);BⅡ、BIV——GB3838表1中Ⅱ類、IV類水質(zhì)類別標(biāo)準(zhǔn)限值，單位為毫克每升(mg/L)。8.2.3性能核查方法正確度一般按規(guī)定濃度樣品測定結(jié)果的相對誤差進行檢查。相對誤差的檢查方法：設(shè)備正常運行期間，測定濃度值為量程50%的標(biāo)準(zhǔn)溶液，連續(xù)測定n(n=6)次，計算n(n=6)次測定值的平均值相對于標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度值的相對誤差，結(jié)果應(yīng)符合表1中正確度的技術(shù)要求。按照HJ915精密度要求進行檢查，結(jié)果應(yīng)符合表1中精密度的技術(shù)要求。8.2.3.3檢出限按照HJ915檢出限技術(shù)要求進行檢查，結(jié)果應(yīng)符合表1中檢出限的技術(shù)要求。8.2.3.4線性相關(guān)系數(shù)按照HJ915線性相關(guān)系數(shù)技術(shù)要求進行檢查，結(jié)果應(yīng)符合表1中線性相關(guān)系數(shù)的技術(shù)要求。8.2.3.5零點漂移按照HJ/T191零點漂移技術(shù)要求進行檢查，結(jié)果應(yīng)符合表1中零點漂移的技術(shù)要求。8.2.3.6跨度漂移按照HJ/T191量程漂移技術(shù)要求進行檢查，結(jié)果應(yīng)符合表1中跨度漂移的技術(shù)要求。8.2.37實際水樣比對按照HJ915實際水樣比對要求進行檢查，結(jié)果應(yīng)符合表1中實際水樣比對的技術(shù)要求。8.3相關(guān)性測試要求8.3.1測試內(nèi)容與要求每臺光譜站監(jiān)測設(shè)備使用前，宜進行光譜站監(jiān)測設(shè)備之間的一致性測試以及光譜站監(jiān)測設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)站監(jiān)測設(shè)備的比對測試。一致性測試要求為S≥80%;光譜站監(jiān)測設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)站監(jiān)測設(shè)備比對測試要求為平均相對偏差d≤20%。8.3.2光譜站監(jiān)測設(shè)備一致性測試在同一測試環(huán)境條件下，對至少3臺正常運行的光譜站監(jiān)測設(shè)備進行一致性測試，1h測試一次，取各監(jiān)測設(shè)備同一時段的小時值為一組數(shù)據(jù)，測試樣品數(shù)至少為336組(14天),測得的數(shù)據(jù)記為Ci;(其6中為設(shè)備編號，j為測試樣品組的序號),按照公式(1)計算第j個樣品組測試濃度數(shù)據(jù)的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差S;,再按照公式(2)計算數(shù)據(jù)的一致性S。Cj——第i治監(jiān)測設(shè)備第j個樣品組數(shù)據(jù)Cij,單位為毫克每升(mg/L);S,——第j組樣品數(shù)據(jù)的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，%;S——一致性，%。83.3光譜站監(jiān)測設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)站監(jiān)測設(shè)備的比對測試在同一測試環(huán)境條件下，對光譜站監(jiān)測設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)站監(jiān)測設(shè)備對比測試，4h測試一次，測試樣品數(shù)至少為84組(14天),標(biāo)準(zhǔn)站監(jiān)測設(shè)備測得的數(shù)據(jù)記為R;(其中是水樣編號),光譜站監(jiān)測設(shè)備測得的數(shù)據(jù)記為C;(其中是水樣編號),按照公式(3)計算光譜站監(jiān)測設(shè)備和標(biāo)