城市水环境是居民生活质量与城市生态健康的重要支撑，涵盖饮用水水源、市政供水管网、污水处理厂、城市河道、湖泊等多个领域。随着城市化进程加快与工业发展，城市水质面临着污染风险加剧、污染类型复杂等挑战 —— 饮用水源可能受农业面源、工业废水渗透影响，城市河道易出现黑臭水体，污水处理厂出水水质波动可能影响下游生态。传统 “定点采样 + 实验室分析” 的监测模式，因覆盖范围有限、数据时效性差，难以满足城市水质全时段、全方位管控需求。而城市水质监测网络通过科学布设监测站点、整合多类型监测设备、构建智能化数据平台，形成覆盖 “水源 - 供水 - 用水 - 排水 - 水环境” 全流程的 “感知神经”，为城市水质管理提供实时、精准、全面的数据支撑。本文从城市水质监测网络的建设核心要点与优化方向出发，系统阐述如何构建高效、可靠的水质监测体系，守护城市水环境安全。

一、城市水质监测网络建设的核心价值与目标

在城市水环境治理与水质安全保障中，水质监测网络发挥着 “预警哨兵” 与 “决策参谋” 的双重作用，其建设的核心价值体现在三个方面：一是及时预警污染风险，通过实时监测水源地、管网、河道等关键节点水质，第一时间发现污染物超标情况，避免污染扩散；二是支撑精准治理，基于长期监测数据，分析水质变化趋势与污染来源，为污水处理工艺优化、河道治理方案制定提供依据；三是保障民生安全，实时掌握饮用水从水源到龙头的水质状况，确保居民饮水安全，同时监测城市水体生态指标，提升居民生活环境质量。

基于上述价值，城市水质监测网络建设需实现三大目标：一是全覆盖，监测范围覆盖饮用水水源地（如水库、河流取水口）、市政供水管网（水厂出口、管网节点、居民小区入口）、污水处理系统（污水厂进水口、出水口、管网）、城市地表水体（河道、湖泊、景观水体），无监测 “盲区”；二是高精准，监测数据需符合国家相关标准（如《生活饮用水卫生标准》GB 5749-2022、《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB 18918-2002），设备精度与数据可靠性满足管控需求；三是智能化，实现监测数据自动采集、实时传输、智能分析与异常预警，减少人工干预，提升监测效率与响应速度。

二、城市水质监测网络的建设要点

城市水质监测网络建设需结合城市规模、水环境特征、管控需求，从监测点规划、设备选型、系统集成三个维度科学设计，确保网络的实用性与可靠性。

（一）科学规划监测点：覆盖关键节点，避免 “冗余” 与 “盲区”

监测点的布设是监测网络的基础，需遵循 “关键节点优先、兼顾均匀分布、适配管控需求” 的原则，针对不同水体类型精准规划：

1. 饮用水水源地监测点

水源地是城市饮水安全的 “第一道防线”，需重点监测可能影响水质的关键指标。在河流型水源地，应在取水口上游 500 米 - 1 公里处布设上游监测点（监测面源污染、工业废水汇入情况），取水口处布设核心监测点（实时监测浊度、pH 值、溶解氧、氨氮、高锰酸盐指数、重金属（如铅、镉）、藻毒素等指标），取水口下游布设下游监测点（评估取水对下游生态的影响）；在水库型水源地，需在入库支流、水库中心、库湾（易发生藻类爆发区域）分别布设监测点，同时考虑水位分层影响，在表层、中层、底层设置监测设备，避免因水质分层导致的监测偏差。例如，某省会城市在其主要水库水源地布设 12 个监测点，涵盖入库支流、库心、取水口等区域，实现水源地水质 24 小时不间断监测，曾通过氨氮指标异常提前发现上游农业面源污染，及时采取拦截措施。

2. 市政供水管网监测点

供水管网是饮用水从水厂到居民家中的 “运输通道”，需监测管网水质变化，防范二次污染。监测点应布设在水厂出厂总管（监测出厂水水质，如浊度、余氯、细菌总数）、管网关键节点（如管网交汇处、大口径管道中段，监测余氯衰减、管道腐蚀导致的重金属溶出）、居民小区入口（监测 “最后一公里” 水质，贴近居民实际用水体验）、管网末梢（如偏远小区、高楼层用户端，监测水质稳定性）。对于老旧管网区域，需加密监测点布设，频率可增加至每 1-2 公里 1 个，及时发现管网老化导致的水质问题。某一线城市供水管网监测网络覆盖 200 余个监测点，通过分析管网余氯衰减数据，优化消毒剂投加量与管网冲洗计划，使管网末梢水余氯达标率从 85% 提升至 98%。

3. 污水处理系统监测点

污水处理系统监测需覆盖 “进水 - 处理 - 出水” 全流程，确保污水达标排放。在污水处理厂进水口布设监测点，监测 COD（化学需氧量）、BOD（生化需氧量）、悬浮物（SS）、氨氮、总磷等指标，判断进水水质是否符合处理工艺要求，避免冲击负荷影响处理效果；在处理工艺关键环节（如曝气池、沉淀池、滤池）布设监测点，监测溶解氧、pH 值、污泥浓度等指标，为工艺调整提供依据；在出水口布设监测点，严格监测 COD、氨氮、总磷、总氮、大肠杆菌等排放标准指标，同时在出水口下游河道布设尾水影响监测点，评估尾水对河道生态的影响。此外，对于工业废水占比较高的污水处理厂，需额外监测特征污染物（如重金属、挥发性有机物），防范工业废水超标排放。

4. 城市地表水体监测点

城市河道、湖泊等地表水体是城市生态环境的重要组成部分，需重点监测黑臭水体、富营养化等问题。监测点应布设在河道入河口（如雨水管网排口、支流汇入口，监测外源污染输入）、黑臭水体易发段（如河道狭窄处、流速缓慢段，监测溶解氧、透明度、氨氮等黑臭评价指标）、景观水体核心区（如湖泊湖心、公园人工湖，监测藻类密度、叶绿素 a、透明度等生态指标）、跨行政区界断面（如城市上下游、区际交界处，明确污染责任划分）。例如，某南方城市针对其 15 条主要河道，布设 80 余个监测点，通过实时监测溶解氧与氨氮数据，及时发现 3 处雨水排口雨天溢流污染，推动排口改造与初期雨水治理。

（二）精准选型监测设备：匹配监测需求，保障数据可靠

监测设备的性能直接决定监测数据的准确性与可靠性，需根据不同监测场景、指标要求，选择技术成熟、符合标准的设备，同时兼顾设备的稳定性与维护成本：

1. 常规理化指标监测设备

对于浊度、pH 值、余氯、溶解氧、电导率等常规指标，优先选择在线自动监测仪，确保数据实时性。例如，浊度仪推荐采用激光散射法（精度 ±1%，量程 0-1000NTU），适用于水源地高浊度与管网低浊度场景；余氯仪采用 DPD 比色法或电极法（精度 ±0.05mg/L，量程 0-5mg/L），DPD 比色法精度高，适用于饮用水监测，电极法响应快，适用于工艺环节调控；pH 仪选择量程 6-9（精度 ±0.05pH），确保适应水体 pH 变化范围。设备需符合国家相关标准，如《水质自动分析仪技术要求》（HJ/T 191-2005），同时具备抗干扰能力（如防水、防电磁干扰），适应户外、潮湿等复杂环境。

2. 特征污染物监测设备

对于重金属（如铅、镉、汞）、挥发性有机物（VOCs）、藻毒素等特征污染物，需选择针对性监测设备。重金属监测可采用原子吸收分光光度计、电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS），具备多元素同时分析能力，检出限低至微克 / 升级别；VOCs 监测采用气相色谱 - 质谱联用仪（GC-MS），可检测多种挥发性有机物，适用于工业废水影响区域；藻毒素监测采用酶联免疫法（ELISA）或高效液相色谱法（HPLC），快速检测微囊藻毒素等常见藻毒素，预警蓝藻水华风险。此类设备精度要求高，需定期校准（如每月一次），确保数据准确性。

3. 便携式与应急监测设备

为应对突发污染事件（如水源地突发泄漏、河道非法排污），需配备便携式监测设备，实现快速现场检测。便携式设备包括手持浊度仪、余氯检测仪、多参数水质分析仪（可同时检测 pH、溶解氧、电导率）、便携式重金属检测仪等，具备体积小、重量轻、检测速度快（5-15 分钟出结果）的特点，可满足应急监测需求。例如，某城市在水源地周边配备 10 套便携式多参数分析仪，在一次运输车辆泄漏事件中，应急监测人员 30 分钟内抵达现场，快速检测出水中苯系物超标，为关闭取水口、启动备用水源争取了时间。

（三）构建智能化系统集成：实现 “监测 - 传输 - 分析 - 预警” 闭环

监测网络并非设备的简单堆砌，需通过系统集成构建 “数据驱动” 的管控平台，实现监测数据的高效利用：

1. 数据采集与传输系统

监测设备通过 RS485、4G/5G、以太网等通信方式，将实时数据传输至市级或区级水质监测中心平台。数据传输频率根据指标需求设定：常规指标（如浊度、余氯）传输频率为 1-5 分钟 / 次，确保实时性；特征污染物指标（如重金属）传输频率为 1-2 小时 / 次，平衡精度与效率。传输过程中采用加密协议（如 SSL/TLS），防止数据泄露或篡改；同时配备数据缓存功能，当网络中断时，设备本地存储数据，网络恢复后自动补传，确保数据不丢失。

2. 数据管理与分析平台

平台需具备三大核心功能：一是数据可视化，通过 GIS 地图、仪表盘展示各监测点位置、实时数据、历史曲线，支持按区域、水体类型、指标类型筛选数据，管理人员可直观掌握全市水质状况；二是数据统计分析，自动生成日报、周报、月报，分析水质变化趋势（如管网余氯月度衰减规律、河道溶解氧季节变化），识别污染来源（如某区域 COD 持续超标，结合工业分布判断可能的工业废水排放）；三是异常预警，设定各指标的预警阈值（如水源地氨氮预警值 0.5mg/L、管网余氯最低值 0.05mg/L），当数据超标时，自动触发声光报警、短信通知、APP 推送，同时推送超标监测点位置、超标数值、可能影响范围，提醒管理人员及时处置。

3. 多部门数据联动

水质监测数据需与水务、环保、应急管理等部门共享，实现协同管控。例如，监测到污水处理厂出水 COD 超标时，数据同步推送至环保部门，便于环保部门开展执法检查；监测到水源地水质异常时，同步推送至水务部门与应急管理部门，水务部门启动备用水源，应急管理部门组织污染排查与处置。某城市通过建立跨部门数据共享平台，将水质监测数据与河道治理工程、管网改造计划联动，基于监测数据优化治理方案，使城市黑臭水体消除率从 70% 提升至 95%。

三、城市水质监测网络的优化方向

随着城市水环境治理需求升级与技术发展，水质监测网络需持续优化，提升监测能力与管理效能：

（一）优化监测点布局：动态调整，提升针对性

监测点布局需根据城市发展、水质变化动态调整：一是加密污染风险区域，如新建工业园区周边的河道、管网，增加监测点数量，防范工业污染；二是撤销冗余监测点，对于长期水质稳定、无污染风险的区域（如远离污染源的景观水体），适当减少监测点或降低监测频率，降低运维成本；三是新增新兴监测领域，如海绵城市建设区域的雨水调蓄设施、再生水利用管网，布设监测点，评估海绵设施水质净化效果与再生水水质安全性。

（二）升级监测技术：引入新技术，提升监测精度与效率

一是推广物联网与传感器技术，采用低功耗、高精度传感器（如光纤传感器、生物传感器），实现特征污染物的实时、原位监测，减少人工采样；二是应用无人机与水质监测船，对于大面积湖泊、偏远河道，采用无人机搭载水质传感器（如叶绿素 a 传感器）进行空中监测，结合监测船开展水面采样与分析，覆盖人工难以抵达的区域；三是引入人工智能技术，基于历史监测数据、气象数据（如降雨量）、水文数据（如河道流量），构建 AI 水质预测模型，提前 1-3 天预测水质变化（如预测雨天后河道 COD 升高趋势），提升预警主动性。

（三）强化运维管理：保障设备稳定，提升数据可靠性

一是建立标准化运维流程，制定设备校准（如浊度仪每月校准、pH 电极每季度更换）、日常巡检（如每周检查设备供电、通信、采样管路）、故障维修（如设备故障 24 小时内响应、48 小时内修复）的标准流程，确保设备稳定运行；二是提升运维人员能力，定期开展技术培训（如设备操作、故障排查、数据分析），考核运维人员专业能力，同时引入第三方运维服务，补充专业力量；三是降低运维成本，采用模块化、易维护的设备，减少维修难度与成本；通过物联网远程监控设备状态，减少现场巡检次数，降低人力成本。

（四）拓展公众参与：开放数据，提升公众监督

通过政府官网、APP 向公众开放水质监测数据（如饮用水源地、管网末梢水、主要河道的实时数据），发布水质状况公报，解读水质指标含义（如 “余氯达标说明水质有消毒保障”），提升公众对水质安全的认知；同时开通公众反馈渠道，鼓励公众举报污染行为（如河道非法排污），结合公众反馈调整监测点布局与管控措施，形成 “政府监管 + 公众监督” 的共治格局。

四、结语

城市水质监测网络是城市水环境治理的 “基础设施”，其建设与优化直接关系到居民饮水安全与城市生态健康。通过科学规划监测点、精准选型设备、构建智能化系统，可实现城市水质的全流程、实时化、精准化管控；通过动态优化监测布局、升级技术、强化运维、拓展公众参与，可持续提升监测网络的效能与生命力。未来，随着技术的不断迭代，城市水质监测网络将向 “更智能、更精准、更协同” 的方向发展，为建设 “水清、岸绿、景美” 的城市水环境提供坚实的数据支撑，守护城市可持续发展的水资源根基。