摘要:在人們的生活當中，水是最基礎(chǔ)性的物質(zhì)，隨著水污染問題日益凸顯，水質(zhì)檢驗和水質(zhì)檢測工作越來越重要。在水質(zhì)檢驗整體過程當中，為了有效地控制整個檢測的過程，需要確保檢測環(huán)境和檢測設(shè)備的質(zhì)量。水質(zhì)檢驗往往會受到許多因素的干擾，需要制定行之有效的質(zhì)量控制措施，以確保水質(zhì)檢驗結(jié)果的準確性，這對提高水質(zhì)檢驗和水質(zhì)檢測的質(zhì)量具有積極的意義。

關(guān)鍵詞:水質(zhì)檢驗;水質(zhì)檢測;質(zhì)量研究

社會在快速的向前發(fā)展，經(jīng)濟在快速的發(fā)展過程當中給環(huán)境帶來了影響，人們普遍最關(guān)注的問題就是環(huán)保問題。環(huán)保當中的重要組成部分就是水質(zhì)檢驗，水質(zhì)檢驗可以對水質(zhì)量有大致的了解，具體掌握水污染的情況，經(jīng)過數(shù)據(jù)測算對水處理的效率進行統(tǒng)計。水質(zhì)的具體情況決定著水質(zhì)檢驗的項目和檢驗的最終目的，通過一系列的數(shù)據(jù)監(jiān)測，可以對水質(zhì)的具體情況進行綜合考察。

一、檢測環(huán)境和各檢測設(shè)備的控制

(一)對儀器設(shè)備以及標準物質(zhì)進行控制。為了提高水質(zhì)分析最終結(jié)果的精準度，需要慎重選擇標準物質(zhì)，最好選擇具有數(shù)據(jù)支持的標準物質(zhì)。水質(zhì)分析工作當中的每一個環(huán)節(jié)都需要經(jīng)過精準的設(shè)計，在最終數(shù)據(jù)確定的過程當中，對于測量過程當中所得出的數(shù)據(jù)，需要反復的對比和驗證，反復對數(shù)據(jù)的量值精確度以及溯源性進行調(diào)查。將標準物質(zhì)選取質(zhì)量控制在一定的標準范圍之內(nèi)，并定期進行核實以及審查，避免因質(zhì)量問題影響最終的水質(zhì)檢測結(jié)果。影響水質(zhì)最終檢測結(jié)果的重要因素就是檢驗的儀器設(shè)備，為了提高水質(zhì)分析的最終測量結(jié)果精確度，需要根據(jù)國家所設(shè)定的標準，對分析過程當中的儀器進行校對。(二)監(jiān)督管理檢測工作人員。檢測人員的技術(shù)水平會直接影響到水質(zhì)監(jiān)測的結(jié)果準確性，因此需要對水質(zhì)檢驗的檢測人員進行有效的控制。水質(zhì)監(jiān)測分析工作人員，不僅要掌握大量的相關(guān)理論知識，還需要積累大量的工作實際經(jīng)驗，不斷提高自身的工作能力。通過掌握該技術(shù)的基礎(chǔ)理論知識，檢測人員可以對本職的工作有更加深刻的認識，從而才可以在基礎(chǔ)之上對質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)進行提升。(三)檢測方法與檢測環(huán)境。根據(jù)水質(zhì)檢測的具體情況來選擇適合的監(jiān)測方法，不同的檢測方法會導致不同的檢測結(jié)果，只有選擇最適合的檢測方法，才可以得出精確度比較高的結(jié)果。根據(jù)國家的設(shè)定標準來選擇適合的檢測方式，根據(jù)行業(yè)的標準來選擇適當?shù)臋z測方法。在水質(zhì)檢測整體過程當中，雖然說檢測的工作人員的自身素質(zhì)以及檢測儀器的質(zhì)量都至關(guān)重要，但是還有一個最重要的決定性因素，那就是水質(zhì)監(jiān)測的整體環(huán)境。根據(jù)水質(zhì)具體情況所選擇的監(jiān)測方法，有的時候需要依賴于特殊的環(huán)境來作為前提展開條件。比如說，如果對水質(zhì)當中的微生物進行檢測，則需要在無菌操作或緩沖間的環(huán)境當中進行。在選擇適當?shù)乃|(zhì)檢測技術(shù)時，需要考慮到多方面的影響因素，在多個技術(shù)相比較之下選取一種最為可行的。

二、水質(zhì)分析過程質(zhì)量控制

根據(jù)衛(wèi)生廳、發(fā)改委、水利廳《關(guān)于開展全區(qū)農(nóng)村牧區(qū)飲水現(xiàn)狀水質(zhì)調(diào)查工作的通知》（衛(wèi)〔〕號）精神，為進一步做好全牧區(qū)飲水安全工程的水質(zhì)檢驗工作，建立水質(zhì)檢測體系，保障飲水安全，經(jīng)政府研究，決定開展全牧區(qū)飲水現(xiàn)狀水質(zhì)調(diào)查工作，現(xiàn)將有關(guān)事宜通知如下：

一、工作目標

通過對牧區(qū)生活飲用水進行調(diào)查，掌握全牧區(qū)飲水型氟中毒、砷中毒病區(qū)的水質(zhì)分布等情況，建立牧區(qū)飲水水質(zhì)檢測結(jié)果數(shù)據(jù)庫，為下一步飲水安全工程項目的實施提供依據(jù)。

二、范圍、容、時間和方法

（一）范圍。對全2個、1個鎮(zhèn)、4個國有農(nóng)牧場的生活飲用水水井全部進行調(diào)查，每個水井采集水樣1份，由疾病預防控制中心進行水質(zhì)檢驗。

（二）容。

教學目標：

1、了解水質(zhì)、水的物理性狀、化學成分、水的富營養(yǎng)化污染。

2、培養(yǎng)對飲用水凈化、消毒、硬水軟化、污水處理的探索興趣。

3、初步學會研究水質(zhì)的方法，強化生態(tài)觀點和環(huán)保意識。

教學重點：影響水質(zhì)的化學成分、水的富營養(yǎng)化污染

教學難點：溶解氧和有機物之間的關(guān)系，水的富營養(yǎng)化污染

本文設(shè)計的健康養(yǎng)殖自動化監(jiān)控系統(tǒng)擬對3個池塘和1個濕地共約3.33hm2水面，應用進口多參數(shù)傳感器對養(yǎng)殖水質(zhì)進行數(shù)字化自動監(jiān)控和管理；應用GPRS技術(shù)對水質(zhì)進行遠程監(jiān)控；應用圖像監(jiān)視技術(shù)對養(yǎng)殖狀態(tài)進行生產(chǎn)監(jiān)視。由于該項目為未來我國池塘養(yǎng)殖技術(shù)的示范工程，科技含量和高新技術(shù)的應用領(lǐng)先于國內(nèi)同行，在全國重點養(yǎng)殖區(qū)域推廣該項目有積極的社會意義和經(jīng)濟意義。硬件系統(tǒng)實現(xiàn)養(yǎng)殖水體在線監(jiān)控系統(tǒng)主要由水質(zhì)多參數(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸、DCS實時分布控制和中央控制等部分組成[7-8]。水質(zhì)監(jiān)測。水質(zhì)監(jiān)測儀表選用美國YSI公司的600R系列多參數(shù)水質(zhì)傳感器，該儀器體積小，成本低，可同時在線監(jiān)測多個水質(zhì)指標，運行穩(wěn)定，維護方便。本系統(tǒng)根據(jù)養(yǎng)殖生產(chǎn)的實際需求，擬設(shè)定6個取樣點作為整個傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測點，每3個取樣點作為1組鋪設(shè)取水管道到取樣槽，水質(zhì)傳感器放置在特定的取樣槽中，每個取樣點使用小功率、流速穩(wěn)定的潛水泵作為取樣設(shè)備。一是實時監(jiān)測水質(zhì)參數(shù)，如水溫、pH值、溶解氧DO、鹽度、ORP等；二是水質(zhì)監(jiān)測采用傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)并發(fā)工作、有自組織功能，工作穩(wěn)定。DCS分布控制?，F(xiàn)場設(shè)置3個室外分布控制箱，箱體采用304不銹鋼材質(zhì)，每個箱體分別控制附近的水泵、增氧機、投餌機和取樣泵等電氣設(shè)備，并預留220V和380V插座各1個。現(xiàn)場控制節(jié)點設(shè)備采用廣州周立功公司推出iCAN-2404模塊，該功能模塊可用于工業(yè)現(xiàn)場，提供4路具有自保持功能的繼電器輸出通道。模塊在工作時，網(wǎng)絡(luò)中的主控設(shè)備通過CAN總線將輸出的繼電器控制數(shù)據(jù)傳送給模塊，模塊通過光電隔離后輸出驅(qū)動繼電器，實現(xiàn)對外部設(shè)備的控制。一是現(xiàn)場漁業(yè)設(shè)備采用DCS技術(shù)進行實時監(jiān)控；二是控制節(jié)點采用基于CAN總線通信的iCAN現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，自動控制增氧機、飼料投喂設(shè)備、取樣泵和輸水泵等漁業(yè)養(yǎng)殖設(shè)備，并可實現(xiàn)現(xiàn)在手動按鈕控制和中央控制室自動控制兩種控制方式；三是系統(tǒng)響應時間10s以內(nèi)，系統(tǒng)故障率控制在5%以內(nèi)。集中控制。中央控制室采用臺灣研華工業(yè)控制計算機做為管理員操作站，內(nèi)裝北京昆侖通態(tài)的MCGS通用版組態(tài)軟件做為系統(tǒng)控制管理平臺。由于DCS分布式控制系統(tǒng)采用的是CAN總線協(xié)議，因此為使計算機能夠兼容iCAN現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，采用在計算機主板內(nèi)嵌1張CAN通訊接口卡，使其具有CAN協(xié)議通信的功能，并接入CANbus網(wǎng)絡(luò)中與總線進行數(shù)據(jù)交換。PCI-9820接口卡是一款性能優(yōu)秀的2通道CAN通訊接口卡，采用32位PCI數(shù)據(jù)線，兼容PCI2.2規(guī)范，即插即用；接口卡的每一路CAN通道均集成獨立的隔離保護電路。PCI-9820符合CAN2.0A/B規(guī)范，支持0.5~1.0Mbps之間的任意波特率，并提供多個操作系統(tǒng)中的設(shè)備驅(qū)動、工具軟件等，能真正的滿足客戶的各種應用需求，為工業(yè)通訊CAN網(wǎng)絡(luò)提供了可靠性、高效率的解決方案。GPRS無線通訊。本系統(tǒng)應用GPRS無線通訊技術(shù)對養(yǎng)殖水質(zhì)進行遠程監(jiān)控，使管理者能夠隨時隨地掌握養(yǎng)殖水質(zhì)指標的運行情況，并做出科學的管理和決策。硬件設(shè)備采用臺灣尉普MA8系列GPRS無線通訊模塊，支持GSM900/1800/1900三頻網(wǎng)絡(luò)，整合目前最先進的GPRS模塊與標準接口，內(nèi)建TCP/IP協(xié)議，功能強大、用途廣泛，提供安全、透明的傳輸信道。它使用自己專用的通訊協(xié)議完成上位機和模塊之間的通訊，其通訊協(xié)議采用串行方式，使用計算機的串行口。軟件實現(xiàn)現(xiàn)場總線CANbus網(wǎng)絡(luò)中PC機應用程序有2種編制方法，即組態(tài)方式和DLL方式。運用組態(tài)軟件開發(fā)環(huán)境完成外部設(shè)備定義、數(shù)據(jù)庫的構(gòu)造等工作。利用其豐富的圖庫，可以大大減少設(shè)計界面的時間，操作也是非常的簡單方便。因此，本系統(tǒng)實現(xiàn)采用是在基于北京昆侖通態(tài)的MCGS通用版組態(tài)軟件的基礎(chǔ)上進行二次開發(fā)，并完成了界面的設(shè)計、動畫連接的定義、控制算法的實現(xiàn)等，使系統(tǒng)成為管理信息工作站，對在線水質(zhì)數(shù)據(jù)實時顯示、記錄，具有歷史數(shù)據(jù)的保存和數(shù)據(jù)處理、實時曲線和歷史曲線匯總等功能，PC機屏幕能即時顯示每個監(jiān)測點設(shè)備的運行情況，具有動畫效果。水質(zhì)參數(shù)經(jīng)過計算機分析、處理，可傳輸?shù)酱笮蚅CD顯示屏進行實時數(shù)據(jù)顯示。應用程序開發(fā)的主要步驟如下。

啟動并配置ZOPC-Server服務器。ZOPC-Server是一個OPC服務器軟件，本軟件支持操作全部的ZLGCAN系列接口卡，只要在1臺PC機上插上ZLGCAN系列接口卡中的任何一種或幾種，再運行本服務器軟件，就可以使用任何一種支持OPC協(xié)議的客戶端軟件來連接到此服務器，通過此服務器來跟CAN網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)的傳輸。MCGS提供了標準的OPC接口，既可作為OPC客戶端，也可以作為OPC服務器。因而，可以方便地與其他具有OPC標準接口的工業(yè)應用程序或外部控制設(shè)備連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，完成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的處理維護和對設(shè)備的有效控制。構(gòu)建CANbus網(wǎng)絡(luò)中的虛擬串口（VCOM）。在工業(yè)串行通訊領(lǐng)域中，RS-232與RS-485都是會被經(jīng)常用到的數(shù)據(jù)傳輸標準之一。但是，傳統(tǒng)的RS-232串行通訊一般會存在著數(shù)據(jù)可靠性、通訊距離、端口數(shù)量等多個方面的限制，有一定局限性。本文所設(shè)計的養(yǎng)殖水質(zhì)在線監(jiān)控系統(tǒng)應用了虛擬串圖3取樣水泵采樣設(shè)定界面口服務器，即VCOM服務器，通過利用ZLGCAN接口卡、CAN232MB轉(zhuǎn)換器等設(shè)備，可以在1條普通雙絞線上連接多達2048個RS-232設(shè)備，通訊距離可以長達10km甚至更遠的距離。這些虛擬串口可以同真實串口執(zhí)行完全一致的操作。實際上，通過普通雙絞線構(gòu)成的CANbus網(wǎng)絡(luò)，在這些虛擬串口上通訊的數(shù)據(jù)被快速映射到CANbus網(wǎng)絡(luò)中遠端CAN232MB轉(zhuǎn)換器的RS-232通訊端口。這樣，本系統(tǒng)中在同一個CAN-bus網(wǎng)絡(luò)中連接2個CAN232MB轉(zhuǎn)換器，即可以映射成本地PC機上的2個遠程虛擬串口，通過軟件的無縫銜接，遠程虛擬串口和本地串口在操作上并不存在任何差異?，F(xiàn)場儀表的232數(shù)據(jù)信號通過CAN232MB轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成CAN協(xié)議數(shù)據(jù)信號后經(jīng)過現(xiàn)場總線傳輸?shù)街醒肟刂剖业墓芾碛嬎銠C上，經(jīng)過計算機處理后，計算機發(fā)出的指令再次經(jīng)過現(xiàn)場總線，把指令數(shù)據(jù)送到現(xiàn)場相應的I/O模塊，最后由現(xiàn)場I/O模塊控制增氧機、投餌機、水泵和過濾機等設(shè)備的運行。建立MCGS工程。利用MCGS軟件強大的圖形功能及報警、歷史曲線顯示等功能，可以靈活而有效地實現(xiàn)本系統(tǒng)的各種功能。一是控制系統(tǒng)。整個回路控制系統(tǒng)可分為增氧機測控、投餌機測控、采樣測控、取水泵測控等4個功能模塊，并可以直接從上位機實現(xiàn)自動設(shè)定和控制。如圖3所示為取樣水泵采樣設(shè)定界面，其他界面與其類似。二是圖形用戶界面。養(yǎng)殖廠水質(zhì)在線監(jiān)測和生產(chǎn)過程自動控制系統(tǒng)工藝流程界面是整個系統(tǒng)的主畫面，界面友好，為養(yǎng)殖生產(chǎn)管理操作人員提供了一個易于接受、操作的環(huán)境。此外，操作可以從此畫面切換到系統(tǒng)任意一個其他畫面，任一界面都具有很好的直觀性。三是數(shù)據(jù)采集和實時監(jiān)控。通過水質(zhì)傳感器輸入/輸出驅(qū)動程序與CAN232MB轉(zhuǎn)換控制器不斷進行數(shù)據(jù)交換，同時通過MCGS軟件的圖形顯示界面顯示水質(zhì)指標的實時數(shù)據(jù)，監(jiān)視整個控制系統(tǒng)的實時運行情況并反饋回監(jiān)視器。四是曲線。利用MCGS的實時數(shù)據(jù)、實時曲線、歷史數(shù)據(jù)、歷史曲線等功能，可以查看各個測量值的實時數(shù)據(jù)值、歷史數(shù)據(jù)值，同時可以將各個數(shù)據(jù)、曲線進行打印，為養(yǎng)殖生產(chǎn)提供決策依據(jù)。五是報警。利用MCGS的報警功能，可實現(xiàn)整個系統(tǒng)實時報警處理。監(jiān)控計算機提供有報警畫面，報警時，計算機發(fā)出報警聲，同時顯示報警信號，直到操作人員確認為止。報警信號還可以被引至遠距離現(xiàn)場報警器，以便現(xiàn)場操作人員及時采取相應措施加以調(diào)整。

基于MCGS的養(yǎng)殖水質(zhì)在線監(jiān)控系統(tǒng)具有低功耗、低成本、精度高的顯著優(yōu)點，可在野外、露天等特殊環(huán)境下實現(xiàn)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)信號的采集傳輸與處理，是養(yǎng)殖水質(zhì)在線監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化運行的必然發(fā)展趨勢，更是實現(xiàn)集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)方式現(xiàn)代化的重要手段，可以實現(xiàn)以最少的資源耗費獲得最大的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)出和高效益。今后，伴隨無線自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟和新的功耗解決方案的提出，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應用必將普及到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€領(lǐng)域。

本文作者：苗雷湯濤林劉世晶工作單位：農(nóng)業(yè)部漁業(yè)裝備與工程重點開放實驗室

1引言

目前環(huán)保部門主要通過監(jiān)測站點來采集數(shù)據(jù)，然后在監(jiān)測中心通過水質(zhì)模型對這些數(shù)據(jù)進行處理分析以達到對河流水質(zhì)狀況的監(jiān)測。而這些站點分散度較大，所采集的河流水質(zhì)數(shù)據(jù)比較片面，不能反映整個河流的水質(zhì)狀況；加上傳送分析手段落后，監(jiān)測的結(jié)果總是滯后于水質(zhì)變化，不能及時反映河流水質(zhì)的動態(tài)狀況[1]。因此研制一種能夠?qū)崟r反映河流水質(zhì)的系統(tǒng)非常必要。隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)和GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)的發(fā)展，使得研制這種系統(tǒng)成為可能。本文就是基于這些技術(shù)，提出一種基于GIS的河流水質(zhì)動態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)，這個系統(tǒng)能夠及時反映水質(zhì)的狀況。

2系統(tǒng)的總體設(shè)計

系統(tǒng)總體框圖如圖1。

整個系統(tǒng)由監(jiān)測中心和數(shù)據(jù)采集終端兩部分組成。監(jiān)測中心是整個系統(tǒng)的服務器，運行GIS系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集終端即嵌入式系統(tǒng)，進行河流水質(zhì)數(shù)據(jù)的實地采集。由于河流水質(zhì)監(jiān)測覆蓋的范圍廣，GIS系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集終端之間通過TCP/IP進行互聯(lián)通訊。數(shù)據(jù)采集終端通過TCP/IP來實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠距離的可靠傳輸，監(jiān)測中心GIS接收所有終端采集的河流水質(zhì)數(shù)據(jù)，對水質(zhì)數(shù)據(jù)進行存儲、分析、管理、查詢和顯示以及管理所有采集終端。

3GIS系統(tǒng)的實現(xiàn)

按照縣委、縣政府《縣加強水庫山塘水質(zhì)治理保護工作的實施方案》的工作部署和要求，為了完成年度水庫山塘的整治目標，領(lǐng)導小組辦公室緊緊圍繞政府出臺的方案，集中精力在前期工作基礎(chǔ)上，狠抓了治理工作?，F(xiàn)將近期以來中型水庫和鄉(xiāng)鎮(zhèn)10座?。ㄒ唬┬退畮熘卫矶讲楣ぷ鏖_展情況匯報如下：

一、工作開展情況

強化執(zhí)法力度；聯(lián)合執(zhí)法工作組自成立以來，采取不定時、不定期、不分片的形式，在9月份對今年整治中的5座中型水庫共進行了3次全面督促檢查，經(jīng)過督查和宣傳，中型水庫的養(yǎng)殖戶直接傾倒畜禽糞便的現(xiàn)象現(xiàn)在基本得到遏制，在整治中，各中型水庫管委會治理小組和水庫周邊的村委會人員都能發(fā)揮主人翁的意識，隨時向執(zhí)法工作組報告養(yǎng)殖戶有關(guān)對污染水體的不法舉動和行為，其間水庫就發(fā)生一起群眾主動攔截一輛運輸糞便的不法車輛行為，水庫治理小組現(xiàn)場對當事人進行了宣傳、教育，最終業(yè)主主動將運糞車退回，表示不再車輛運肥。

確保整治效果；執(zhí)法小組于9月11日至12日利用2天時間，分別對、水庫、電站進行了水質(zhì)取樣檢測，從檢測結(jié)果看：水庫庫內(nèi)水樣PH值低于Ⅴ類，、水庫CODcr值低于Ⅳ類，NH3-N值除低于Ⅳ類，其余4座水庫均低于Ⅴ類，也就是除和在Ⅲ類水質(zhì)外，其余3座中型水庫水質(zhì)均在Ⅳ類以上。另外，水庫業(yè)主主動想辦法，投入資金新建1萬立方米干濕分離措施，主動解決糞便直排問題。

強化檢查督促。為使中型水庫和10座?。ㄒ唬┬退畮煺喂ぷ鬟_到同步，9月24日至26日，聯(lián)合執(zhí)法工作組分別對水庫水質(zhì)治理工作進行了督查。從督查情況看：10座小（一）型水庫所屬鄉(xiāng)鎮(zhèn)的領(lǐng)導小組大部分都能發(fā)揮主導作用和第一責任人意識，能根據(jù)全省、全市、全縣大趨勢和我縣整治方案的節(jié)奏啟動整治工作，分別采取了宣傳、動員、勸解等方式方法，及時做好水庫山塘周邊養(yǎng)殖戶的思想動員工作。其中行動走在前面的鄉(xiāng)鎮(zhèn)：一是敦厚鎮(zhèn)政府采取了實際行動，把工作做在前面，對水庫周邊的禽類養(yǎng)殖戶先宣傳后清理，然后要求蓄類養(yǎng)殖戶建立污水處理配套設(shè)施，不建立設(shè)施的養(yǎng)殖戶必須撤出水庫養(yǎng)殖，確保年底水質(zhì)達標。二是萬福鎮(zhèn)政府采取逐個水庫去找養(yǎng)殖戶本人，宣傳講解國家的有關(guān)政策，勸解養(yǎng)殖規(guī)模小的戶主主動退出養(yǎng)殖，規(guī)模大的養(yǎng)殖戶必須建設(shè)污水處理的配套設(shè)備。

二、存在的主要問題

撫仙湖流域面積674．69km2，其中湖水面積216．60km2［1］，流域包括澄江、江川及華寧3個縣的8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)共351個自然村。2010年流域內(nèi)常住人口178832人，其中農(nóng)業(yè)人口158299人。發(fā)展畜禽養(yǎng)殖業(yè)，一方面可以為居民提供食物、增加經(jīng)濟收入；另一方面，由其產(chǎn)生的糞便如果管理不善，大量污染物隨雨水流入湖中，將導致湖泊水質(zhì)污染，使湖泊的生態(tài)系統(tǒng)服務功能遭到嚴重破壞。因此，加強和規(guī)范撫仙湖流域畜禽養(yǎng)殖業(yè)管理，提高畜禽糞便資源化綜合利用率，既能減輕畜禽養(yǎng)殖業(yè)對湖泊的污染，又能為發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)提供優(yōu)良的肥料。本研究對撫仙湖流域人和畜禽糞便的產(chǎn)生、利用及流失狀況進行了專題調(diào)查，以期為撫仙湖流域生態(tài)環(huán)境保護及湖泊水質(zhì)改善提供理論參考。

1調(diào)查方法

2010年對撫仙湖流域內(nèi)351個自然村的畜禽養(yǎng)殖現(xiàn)狀進行調(diào)查，依據(jù)《第一次全國污染源普查畜禽養(yǎng)殖業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)手冊》的排污系數(shù)，計算出流域內(nèi)人（該區(qū)域農(nóng)業(yè)人口，下同）、畜禽糞便污染負荷量；對流域內(nèi)農(nóng)村居民及規(guī)?；B(yǎng)殖、圈養(yǎng)及散養(yǎng)三種養(yǎng)殖方式產(chǎn)生糞便的排放、利用、流失狀況進行定點觀測，統(tǒng)計各類糞便的利用率、排放率及入湖率；針對畜禽糞便的主要污染因子，對湖泊水質(zhì)污染狀況進行分析。

2結(jié)果與分析

2．1撫仙湖流域糞便污染物產(chǎn)生量調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果顯示，2010年撫仙湖流域農(nóng)業(yè)人口158299人，畜禽存欄量為：大牲畜10196頭、豬73743頭、羊18791只、家禽766663只。其中，規(guī)?；i場37個，其存欄量占流域內(nèi)豬存欄總量的12％；規(guī)?；輬?4個，其存欄量占流域內(nèi)禽存欄總量的45％。依據(jù)《第一次全國污染源普查畜禽養(yǎng)殖業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)手冊》的排污系數(shù)（表1），計算出人和畜禽糞便污染物產(chǎn)生量（表2）。由表2可以看出，流域內(nèi)畜禽糞便污染物產(chǎn)生量遠遠大于居民生活排放量，其中COD為居民排放量的6．1倍、TN為1．7倍，TP為3．3倍。

2．2撫仙湖流域糞便利用及流失狀況撫仙湖流域每個自然村有公廁1～2座，大多農(nóng)戶房前屋后均有自建的簡陋旱廁。農(nóng)戶開展畜禽養(yǎng)殖大多采用圈養(yǎng)或散養(yǎng)方式，并將畜禽糞便任意地堆積于路邊、河岸及房前屋后。糞便流失十分嚴重，這樣不僅污染了空氣，而且增加了人類感染寄生蟲的機會，嚴重威脅居民的健康。特別是在雨季，大量糞水溢出，并隨雨水匯集入河，最后流入撫仙湖。流域內(nèi)規(guī)?；B(yǎng)殖產(chǎn)生的糞便主要供果園及花卉基地利用，只有少量糞便及沖刷圈舍的污水外流而污染環(huán)境。對流域內(nèi)人、畜禽糞便利用途徑進行調(diào)查，并對規(guī)模化養(yǎng)殖、農(nóng)戶圈養(yǎng)及散養(yǎng)三種養(yǎng)殖方式排放的糞便進行半年定點跟蹤觀測，各類糞便的利用率、排放率和入湖率如圖1所示，由圖1可知，規(guī)?；B(yǎng)殖產(chǎn)生的糞便利用率高、排放率和入湖率低，散養(yǎng)畜禽產(chǎn)生的糞便利用率低、排放率和入湖率高。根據(jù)《2010年度撫仙湖流域水污染綜合防治“十二五”規(guī)劃報告》，撫仙湖流域陸地面源污染入湖總量COD為6297．50t／年、TN為1074．07t／年、TP為135．52t／年。撫仙湖流域糞便污染負荷入湖量如表3所示。由表3可知，撫仙湖流域人、畜禽糞便污染負荷入湖量COD為3329．8t／年、TN為448．0t／年、TP為58．2t／年，分別占陸地面源污染入湖總量的52．9％、41．7％、42．9％，對湖泊污染貢獻率不可小視。

本文作者：陳牧霞魏佳馬莉鄭亞玲熱比古麗·沙吾提陳韓飛作者單位：新疆維吾爾自治區(qū)水產(chǎn)科學研究所

新疆地域廣闊，水域生態(tài)條件多樣，宜漁水面積位居西北首位?！笆濉币詠?，池塘養(yǎng)魚已成為新疆漁業(yè)的主體。漁業(yè)水質(zhì)環(huán)境不僅是漁業(yè)生產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，而且直接關(guān)系水產(chǎn)品的質(zhì)量安全，涉及到漁業(yè)災害發(fā)生的頻率和強度，對漁業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展起著決定性的作用。近幾年，有關(guān)新疆漁業(yè)水質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測僅僅局限于某些大水域，如博斯騰湖［1］、額爾齊斯河［2］、伊犁河［3］等，此類水域水產(chǎn)品產(chǎn)量比重較小，而對水產(chǎn)品產(chǎn)量比重較大的池塘水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測的研究尚處于空白。在遵循漁業(yè)生產(chǎn)全程控制的基礎(chǔ)上，必須把源頭監(jiān)管作為重點，強化對新疆主要漁區(qū)池塘水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測并對其進行安全評價。本研究以新疆主要漁區(qū)池塘水質(zhì)環(huán)境為主要研究對象，根據(jù)無公害淡水養(yǎng)殖水質(zhì)的各項評價指標，對全疆主要漁區(qū)池塘水源水和養(yǎng)殖水的多項參數(shù)進行檢測，分析新疆主要漁區(qū)的池塘水質(zhì)理化性質(zhì)和污染特征。在此基礎(chǔ)上，采用綜合污染指數(shù)對池塘水質(zhì)環(huán)境作出評價。

1材料與方法

1.1采樣點的布設(shè)

綜合考慮新疆主要漁區(qū)池塘的漁業(yè)養(yǎng)殖規(guī)模、產(chǎn)量、養(yǎng)殖密度、養(yǎng)殖技術(shù)、采樣區(qū)域的合理布局及新疆水域生態(tài)條件的多樣性，將烏魯木齊、昌吉、克拉瑪依、伊犁、塔城、哈密、吐魯番、庫爾勒、和田等9個漁區(qū)確定為采樣區(qū)。水樣采集依據(jù)《農(nóng)用水源環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(NY/T396－2000)進行，采集池塘水源水和養(yǎng)殖水兩種類型的水質(zhì)作為研究對象，共采集水樣50個，其中池塘養(yǎng)殖水30個，池塘水源水20個。在20個池塘水源水中包括地下水(井水和泉水)8個，水庫水6個，河水5個，湖水1個。全疆池塘養(yǎng)殖面積為10047hm2，池塘養(yǎng)殖產(chǎn)量為64476t［4］，采樣點所涉及的池塘養(yǎng)殖面積為1578hm2，占全疆池塘養(yǎng)殖面積的15.7%;池塘養(yǎng)殖產(chǎn)量為11870t，占全疆池塘養(yǎng)殖產(chǎn)量的18.4%，以上數(shù)據(jù)表明本研究的采樣點已具備一定的代表性。

1.2水質(zhì)分析方法

摘要：進入21世紀以來，人類社會已經(jīng)全面進入信息時代，信息技術(shù)越來越深刻地改變著人類生活與社會面貌。作為全球信息化浪潮重要組成部分的的地理信息系統(tǒng)的建設(shè)與應用，日益受到科技界、企業(yè)界和政府部門的廣泛關(guān)注。同時越來越多的企業(yè)將GIS技術(shù)應用到水資源領(lǐng)域。水質(zhì)安全已經(jīng)成為生產(chǎn)和生活中重要的一項因素，其決定著公眾的安全，社會的穩(wěn)定和經(jīng)濟的發(fā)展。文章將闡述GIS技術(shù)的基本概念，探討GIS技術(shù)在水資源安全管理、建立水資源地理空間數(shù)據(jù)庫、防洪減災以及水污染規(guī)劃等方面的應用，并有效地將水質(zhì)安全與先進的GIS技術(shù)結(jié)合在一起，從而提高生產(chǎn)工作上的效率。

關(guān)鍵詞：GIS；水質(zhì)；安全

1GIS的基本介紹

地理信息系統(tǒng)（GIS）是集環(huán)境科學、管理科學、測繪學、遙感學、計算機科學、地理科學等學科為一體的新型邊緣學科。是由計算機硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計來支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復雜的規(guī)劃和管理問題。GIS能夠及時而又準確的向地球科學工作者、各類管理與生產(chǎn)部門提供有關(guān)區(qū)域分析、方案優(yōu)化、戰(zhàn)略決策等方面可靠的地理（或空間）信息。地理信息系統(tǒng)正在成為IT領(lǐng)域空間的發(fā)展動力之一。GIS憑借其空間分析功能被廣泛應用于資源評估、環(huán)境監(jiān)測、災害預測、國土監(jiān)管、城市規(guī)劃、通訊工程、交通運輸、軍事安全、公安安全、水利電力、公共設(shè)施的管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計、商業(yè)金融等幾乎所有領(lǐng)域。

2水質(zhì)安全的重要性

如今中國正在全面建設(shè)小康社會，居民的安全成為國家關(guān)注的重中之重，而水質(zhì)安全對于居民的生活安全具有重大意義，水質(zhì)安全也是制約農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的主要力量之一，因此居民飲水水質(zhì)安全問題成為當前社會和人民有待解決的關(guān)鍵問題。據(jù)近幾年的水質(zhì)調(diào)查研究報告顯示，農(nóng)村水資源質(zhì)量嚴重下跌，首先是近幾年自然災害帶來的環(huán)境問題，再次為工業(yè)的迅速發(fā)展對環(huán)境的污染十分嚴重，另一原因為農(nóng)村水資源來源錯綜復雜。這些因素導致農(nóng)村水質(zhì)逐年降低。為國家的發(fā)展和社會的進步以及居民生活質(zhì)量水平的提高，分析水污染的原因，加強水質(zhì)管理，改善水資源質(zhì)量，保證水質(zhì)安全成為當前社會發(fā)展的首要考慮問題之一。

第一條為保護本省韓江流域水質(zhì)，防治水污染，保障飲用水安全，促進韓江流域社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，根據(jù)《中華人民共和國水污染防治法》有關(guān)法律、法規(guī)，結(jié)合韓江流域的實際，制定本條例。第二條本條例適用于本省韓江流域的地表水體水質(zhì)保護。本省韓江流域（以下簡稱流域）的范圍包括韓江干流、*。*、*河本省境內(nèi)河段的集雨面積。流域行政區(qū)域包括*市的*市區(qū)、*市；*市的*區(qū)、*縣；*市的*區(qū)、*、*縣、*縣、*縣、*縣、*市、*縣；*市的*縣、*縣。流域沿海海域水質(zhì)保護不適用本條例。第三條流域內(nèi)各級人民政府對本行政區(qū)域內(nèi)的水環(huán)境質(zhì)量負責，實行水環(huán)境質(zhì)量行政首長負責制。流域內(nèi)各市、縣人民政府應當每年至少一次向上級人民政府和同級人民代表大會常務委員會報告水質(zhì)保護情況。第四條流域內(nèi)各級人民政府應當把水質(zhì)保護工作納入國民經(jīng)濟和社會發(fā)展規(guī)劃，每年從財政中安排與社會經(jīng)濟發(fā)展相適應的專項經(jīng)費用于水質(zhì)保護。第五條省和流域內(nèi)各市、縣人民政府環(huán)境保護行政主管部門對本行政區(qū)域內(nèi)的水質(zhì)保護工作實施統(tǒng)一監(jiān)督管理。水利、衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、國主、工商、經(jīng)貿(mào)、旅游、海事、建設(shè)、規(guī)劃、交通等行政管理部門應當根據(jù)各自的職責，協(xié)同人民政府環(huán)境保護行、政主管部門對水質(zhì)保護實施監(jiān)督管理。對不履行法定職責的，由同級人民政府處理。第六條省人民政府環(huán)境保護行政主管部門會同省人民政府水行政主管部門和流域內(nèi)各市人民政府制定韓江流域水質(zhì)保護規(guī)劃，報省人民政府批準實施。該規(guī)劃需要調(diào)整的，由省人民政府環(huán)境保護行政主管部門報省人民政府批準。第七條流域內(nèi)各級人民政府應當采取措施，保證本行政區(qū)域水環(huán)境功能區(qū)和邊界斷面水質(zhì)符合規(guī)定的標準。第八條流域內(nèi)實施主要水污染物排放總量控制制度。省人民政府環(huán)境保護行政主管部門會同有關(guān)部門根據(jù)流域內(nèi)地表水環(huán)境功能區(qū)和水質(zhì)控制目標，確定水污染物排放總量控制指標并逐級分階段分配到各市、縣所轄河段。第九條流域內(nèi)各市、縣人民政府應當根據(jù)本行政區(qū)域所轄河段的水污染物排放總量控制指標，確定企業(yè)事業(yè)單位和個體工商戶的水污染物排放量。第十條超出水污染物排放總量控制指標的地區(qū)，上級人民政府環(huán)境保護行政主管部門應當要求該地區(qū)的人民政府限期削減轄區(qū)內(nèi)水污染物排放量。同級人民政府環(huán)境保護行政主管部部門不得批準新建、擴建、改建增加排放水污染物的建設(shè)項目，確需建設(shè)的，所在地的市、縣人民政府必須先行削減本地區(qū)的污染負荷，以確保排污不超過總量控制指標，并報上級人民政府環(huán)境保護行政主管部門批準。第十一條單位和個體工商戶排放的排污量超出確定的水污染物排放總量控制指標或者國家及地方排放標準的，由縣級以上人民政府責令限期治理。被責令限期治理的排污單位和個體工商戶必須向作出限期治理的人民政府的環(huán)境保護行政主管部門提交治理計劃，定期報告治理進度，按限定的時間和內(nèi)容完成治理任務，并報人民政府環(huán)境保護行政主管部門驗收。第十二條人民政府環(huán)境保護行政主管部門在審批可能造成跨行政區(qū)域水環(huán)境污染的建設(shè)項目的環(huán)境影響報告書時，應當征求相關(guān)的人民政府環(huán)境保護行政主管部門的意見，有不同意見并協(xié)調(diào)不成的，報共同的上級人民政府環(huán)境保護行政主管部門裁定。第十三條流域內(nèi)實施水污染物排放許可證制度。排污單位必須按規(guī)定規(guī)范排污口設(shè)置，安裝污水排放計量器具，并保證計量器具的正常運行。第十四條流域內(nèi)的城鎮(zhèn)應當按韓江流域水質(zhì)保護規(guī)劃要求建設(shè)城市污水集中處理設(shè)施。未納入城市污水集中處理設(shè)施集水范圍的開發(fā)區(qū)。旅游區(qū)和居住小區(qū)必須配套建設(shè)污水處理設(shè)施。第十五條流域內(nèi)實行城市污水集中處理收費制度，具體辦法按省人民政府的規(guī)定執(zhí)行。第十六條城市污水集中處理單位應當保證污水處理設(shè)施的正常運行，保證出水水質(zhì)達到國家或者地方規(guī)定的排放標準。城市污水集中處理單位應當對其出水水質(zhì)和水量進行檢測，定期向當?shù)厝嗣裾h(huán)境保護行政主管部門報告。對集中處理產(chǎn)生的污泥要進行無害化處理。城市污水集中處理單位排放的污水超出排放標準時，由同級人民政府責令限期治理，并征收超標排污費。第十七條港口、碼頭必須配套與其吞吐能力和貨物種類相適應的水污染防治設(shè)施，建立防止水污染事故的應急措施，由人民政府環(huán)境保護行政主管部門檢查驗收。第十八條流域內(nèi)禁止在飲用水地表水源保護區(qū)建油、煤碼頭或者從事造船、修船、拆船作業(yè)。飲用水地表水源保護區(qū)以外的油、煤碼頭和造船、修船、拆船單位應當配備防止油污染事故的設(shè)施。第十九條流域內(nèi)從事生產(chǎn)、裝卸、貯存、運輸有毒有害物品，必須采取防止污染環(huán)境的措施.必須遵守國家有關(guān)危險貨物運輸管理的規(guī)定。流域內(nèi)使用車、船等運輸工具運輸有毒有害物品發(fā)生泄漏事故污染水環(huán)境時，造成污染事故者應當立即采取應急措施，消除或者減輕對環(huán)境的污染危害，并立即向當?shù)厝嗣裾嘘P(guān)部門報告。第二十條流域內(nèi)禁止毀林開荒、破壞植被、砍伐非更新性水源林和護岸林、全墾煉山造林以及在二十五度以上陡坡開墾。流域內(nèi)禁止濫采河沙、禁止使用炸藥、毒藥捕殺魚類。第二十一條流域內(nèi)農(nóng)業(yè)、林業(yè)部；司應當依法加強對農(nóng)藥、化肥、除美劑使用的管理，減少水環(huán)境的污染。流域內(nèi)從事礦產(chǎn)資源勘查、開采活動，必須采取有效措施防止水土流失，保護生態(tài)環(huán)境。第二十二條流域內(nèi)禁止向水體排放、傾倒生活垃圾；禁止在離干流、一級支流、二級支流兩岸最高水位線水平外延五百米范圍內(nèi)新建廢棄物堆放場和處理場。已有的堆放場和處理場，要采取有效的防污補救措施，危及水體水質(zhì)安全的，由當?shù)乜h級以上人民政府責令限期搬遷。第二十三條違反本條例第七條規(guī)定的，由上一級人民政府責令限期改正，逾期不改正的，對主要負責任人予以行政處分。第二十四條違反本條例第十條規(guī)定，新建。擴建、改建增加排放水污染物的建設(shè)項目的，由本級人民政府或者上級環(huán)保部門撤銷原批準決定，對直接責任人予以行政處分。第二十五條違反本條例第十一條規(guī)定，在限期治理期限內(nèi)未完成治理的，由縣級以上人民政府環(huán)境保護行政主管部門責令限量排污，可以處十萬元以下罰款；情節(jié)嚴重的，由縣級以上人民政府責令關(guān)閉或者停業(yè)。第二十六條違反本條例第十三條規(guī)定，未安裝污水排放計量器具或者擅自拆除。閑置污水排放計量器具，或者改變污水排放計量器具用途的，由縣級以上人民政府環(huán)境保護行政主管部門責令限期安裝或恢復正常運行，可以處一萬元以下罰款。第二十七條違反本條例第十六條第一款規(guī)定，致使出水水質(zhì)超出排放標準的，由縣級以上人民政府環(huán)境保護行政主管部門責令恢復正常運行，沒收不正常運行期間獲取的污水處理費，可以處十萬元以下罰款。第二十八條違反本條例第十八條第一款規(guī)定的，由縣級以上人民政府環(huán)境保護行政主管部門責令停止作業(yè)，可以處一萬元以上五萬元以下罰款。第二十九條違反本條例第二十條、第二十一條第二款和第二十二條規(guī)定的，由有關(guān)行政管理部門依照有關(guān)法律、法規(guī)處理。