?圖為正在執行水質監測任務的采樣無人監測船。

　　本報記者徐麗莉 通訊員李媛

　　對水環境質量的監測,通常流程是監測人員到現場采樣，遇到環境應急事件，環境監測人員更需要長時間反復在被污染水域上采樣監測，再送回實驗室分析。不僅人力耗費大，數據產生周期也長。

　　最近，江蘇省鎮江市使用采樣無人監測船輔助工作，滿足了針對流域監測每隔200米~500米進行多次采樣監測的要求，提高了工作效率。

　　邊走邊測，省時省力還能深入危險河段

　　江蘇省鎮江市水域水系發達，有32條河、12個湖泊、141座水庫，還有長江、太湖兩大流域，監測任務非常重。

　　但目前來看，鎮江市國控、省控、市控水質監測點位總共有63個，并且僅在重要交界斷面和水源區等8個水體設置了16個水質自動站，包括8個省控和8個市控。

　　“50多個點位要依靠人工監測，一些大型河流和湖泊必須租用船舶工作人員才能抵達監測點，需要投入大量的人力、物力、財力，耗時又耗力。”鎮江市環境監測站副站長張建軍表示，但建設自動監測站又耗資巨大，經過多方論證，最終，無人監測船成為解開難題的金鑰匙。目前，無人船監測已經對鎮江市內河及湖泊進行了三輪網格化監測，順利完成了內河水質摸排調查工作。

　　無人監測船可以邊走邊測，從采樣到分析可以同時推進，監測人員在現場電腦屏幕上就可以看到采樣點、采樣路徑、預計時間和相關水文參數等。

　　“通常一個樣品平均分析速度是3~5分鐘，也可以根據分析要求設定不同的時長。這就節省了大量的人力物力，提高了工作效能。同時，無人監測船是密封船，具有防水功能，即使遇到下雨天等極端天氣，無人監測船也可以照常工作，自動采樣分析。”張建軍說，相比監測站的建設來說，投資很小，大大減少了耗資。

　　據了解，以往金山湖整體監測從采樣到分析需要1天時間，現在無人采樣船每隔500米采一個點，大概兩小時就完成了全部監測項目。監測完成后，檢測機器人就能實時繪制出污染物分布狀況圖，工作人員可以直接判斷哪里污染濃度高、哪種污染物多。金山湖主要污染物為氨氮，結合氣象情況，近日由于下雨，導致氨氮濃度略高于日常值。

　　同時，由于一些流域存在危險性，工作人員在日常監測中很難深入。而無人監測船在破解“監測難”方面有獨特優勢，只要規定好路線，無人監測船就可以自動采樣、分析、監測。

　　張建軍舉例說，丹陽和金壇交界的丹金槽河常年受氮磷污染，由于潮汐效應，流向不定，加之地理位置復雜，許多地點工作人員很難到達，采用常規手段幾乎無法實現，雖然雙方環保局都進行了大量的摸排工作，但一直找不到原因，而鎮江很多水域都存在這樣的問題。

　　近期，鎮江市環保局通過無人監測船對丹金槽河進行網格化監測，畫出了整個流域的總磷污染分布圖，根據高濃度的GPS點位，發現了4處高濃度樣品位置，并清晰地斷定了磷污染的原因，1個工業企業排放支流和兩個個鄉鎮生活污水排放所致。

　　采樣分析報表一體化，原理類似無人機

　　無人監測船與眾所周知的無人機是否有類似之處呢？

　　同無人機一樣，無人監測船也可以實現無人導航航行、自動監測數據并實時上傳。無人監測船靠鋰電池工作，可連續8小時工作，航速約每小時6公里，續航約50公里。

　　船體密封，長約1.4米，寬約0.9米，艙外有兩個白色“觸角”，據介紹，這是傳感器，一個負責檢測溶氧和氧化還原電位，另外一個負責檢測氨氮和濁度。船艙內有檢測機器人及各類顯示儀表。“檢測機器人是無人監測船的核心部件，發揮著核心作用。” 張建軍介紹說，從樣品采樣、試劑添加、樣品的前處理（如蒸餾，萃取，加熱消解），到最后檢測結果，都依靠檢測機器人自動計算，并形成報表。據了解，除常規的電化學電極方法外，監測機器人還可以對氰化物、揮發酚、氨氮、總磷、總氮、COD等項目進行分析。

　　據介紹，無人監測船主要有兩種航行模式，一種是根據預先設定的河流或湖泊的GPS位置點位自動導航自動航行，另一種是通過無線電信號遙控航行。根據設定好的軌跡，無人監測船可以繪制出水中污染物的分布圖。“分布圖標明了流域的GPS點位及污染物濃度變化，不同的顏色代表不同的濃度，這些濃度和數據都是檢測機器人計算分析出來的。” 張建軍指著電腦屏幕說。

　　此外，無人監測船在航行過程中，船載超聲波探測儀可以自動探索前方是否有障礙物，自動修改船體的航速和航向。

　　應急監測前景看好，功能尚需改進

　　我國目前水污染事件頻發，事件發生后，水體污染原因是什么，污染物擴散速度如何，污染物擴散到了哪些地方，采取何種措施控制污染，這些都是環境應急監測必不可少的工作內容，無人監測船在應急監測方面優勢更為明顯。

　　無人監測船可以實時提供水質監測信息，讓決策者及時掌控水污染狀況，為制定應急方案出臺提供支撐。

　　2012年鎮江發生苯酚水源地污染事故，由一艘貨輪泄漏所致，但當時無法及時判斷污染源頭。相關部門只能多方面排查原因，而實驗室分析是個相對漫長的過程，既耗時又耗力。

　　張建軍告訴記者，如果采用無人監測船處理類似突發事件，工作狀況是這樣的：首先，無人監測船可以根據濃度上升變化，通過追蹤，查到污染源頭；之后，無人監測船可以連續對水污染物的濃度變化進行跟蹤監測，直到污染濃度達到正常合格范圍以內，這對于突發水環境事件的處理尤為重要。

　　張建軍認為，無人監測船應用前景將會非常廣闊，除水質采樣或水質檢測功能以外，無人監測船平臺還可以搭載多普勒剖面儀（ADCP）、單波束聲納、放射性檢測儀等設備，實現自動化的流量、水深、核輻射測量等工作。

　　無人監測船作為新生事物，目前也還存在一些問題，比如其采用的螺旋槳容易受到水體中的水草，絲網等物質纏繞，還需要人為干預。由于無人船船體相對單薄，抗風浪能力不夠，遇到大風浪需要回避。無人監測船設備供應商北京瑞升特科技有限公司總經理殷志成也認為，無人監測船實現了無人船和水質監測“跨界融合”，但兩項技術在數據兼容方面、無人監測船的尺寸方面都還需要進一步探索改進。

　　據了解，環境保護部目前正在著手制定地表水無人監測規范，鎮江也是行業標準起草申報單位之一。隨著全國網格化監測應用越來越多，無人監測船也將有更加廣闊的用武之地。