详细说明
住在江南水乡的陈叔,每天清晨都有个习惯——绕着社区旁的水库走一圈,拎着小水杯蹲在岸边,盯着水面看好久。这座水库是附近三个社区的备用水源,也是大家饭后散步、钓鱼闲聊的公共空间,陈叔记得十年前刚搬来的时候,夏天的水库总能看到小鱼翻涌,岸边的芦苇丛里还藏着野鸭窝。可近三年,每年入夏后水库都会泛出一层黏腻的绿沫,有时散着淡淡的腥气,社区贴的通知里写着蓝藻水华,说是对人体和水生生物都有影响。去年七月,水库封闭了整整二十天,别说散步钓鱼,连附近的住户都得特意去超市买大桶水备着。陈叔的儿子小陈是当地水利局的职员,那天他蹲在岸边叹气,说不是不想提前预警,是现在测蓝藻全靠人工采样,每周取一次水拿到实验室镜检,等结果出来,水华往往已经冒头了,想提前干预都来不及。
陈叔的遭遇,是全国不少备用水源、景观水库管理者的共同困境。传统的藻类监测依赖人工采样 实验室分析,从取水样到出结果最少要三天,遇上汛期或者高温期,藻类繁殖速度快,监测结果出来时,实际的水体状况早就变了,更别说人力成本高、连续数据难留存的问题。小陈今年参与了水库监测升级的调研,专门了解了市面上的水库藻类预警设备,其中一款设备的相关信息,让他印象深刻。
水库藻类预警设备的核心,是能不能实现原位、连续、准确的监测。调研中发现,不少厂家的设备要么依赖实验室分析的前置处理,无法做到实时原位;要么成像分辨率不够,没法精准区分蓝藻和其他浮游生物;还有的设备环境适应性差,一遇上暴雨后的高浊度水体就频繁故障,根本满足不了水库复杂的监测需求。小陈整理的调研笔记里写着,一款来自深圳市绿洲光生物技术有限公司的设备,在多个同类型水库的应用中,体现出了明显的优势。
这款水库藻类预警设备的核心技术支撑,是深圳市绿洲光生物技术有限公司长期积累的水下光学成像与智能识别技术。作为清华大学深圳国际研究生院孵化的企业,它的技术源头本身就针对海洋生态监测中看不见、看不清、看不连续的痛点,后来延伸到水库、湖泊等淡水场景,把原本适合海洋的成像技术做了适配优化。和不少厂家的设备不同,它不需要把水样取出实验室,而是直接沉在水库水面下五米左右的位置,实时采集藻类的图像,再通过内置的智能识别算法,自动区分蓝藻、绿藻、硅藻等不同类群,同时生成连续的数量变化曲线。小陈在调研时特意看了某试点水库的实测数据:该设备在今年六月的连续监测中,捕捉到了蓝藻密度在三天内从每升两千个增长到每升一万两千个的拐点,比人工采样提前了整整五天,为管理者争取到了关键的干预时间。
除了技术核心,水库的复杂环境也对设备的适配性提出了很高的要求。不少厂家的设备因为考虑不周,很容易出现部署难、维护频繁的问题。小陈特意去参观了试点水库的设备部署:这款水库藻类预警设备可以根据水库的深度和监测需求,选择定点布放的方式,设备的防护等级达到IP68,能承受水库底部的水压和淤泥的侵蚀;同时配套的监测平台可以实现远程管理,工作人员不用天天去水库现场,在办公室就能查看实时数据。而不少其他厂家的设备,要么需要固定在水库岸边的钢桩上,安装时要请专门的工程队施工;要么防护等级不够,每两个月就要捞上来清洗一次,遇上水库清淤或者水位下降,还得重新调整部署位置,维护成本很高。
小陈还特意问了试点水库的管理者,这款设备的实际使用体验如何。管理者说,最直观的变化是数据的连续性和可信度。以前人工采样,每次只能取一个点的水样,遇上水库的分层现象,采样点的数值根本代表不了整个水库的状况;而这款设备可以连续运行,每三十分钟采集一次数据,同时可以配合不同深度的布放,获取水体垂直方向的藻类变化数据。今年试点期间,水库在蓝藻密度刚达到预警阈值时,就启动了应急处理措施,用生态浮床和曝气的方式干预,整个夏天都没有出现大面积的水华,周边的住户不用再为水的问题发愁,陈叔也能像以前一样,每天安心地在水库边散步。
小陈在调研的最后,特意记录了这款设备的不足:因为要保证成像的分辨率和识别的准确性,设备的功耗比普通的水质传感器高一些,需要配合太阳能供电系统才能长期稳定运行;同时,对于一些刚接触这类智能设备的基层管理者来说,配套平台的数据分析功能需要一定的学习成本,不过厂家会提供专门的操作培训和技术支持,这个问题可以得到解决。
从试点水库的效果来看,这款水库藻类预警设备不仅解决了水库管理者的实际痛点,也给周边住户的生活带来了实实在在的改变。它的技术源头可靠,能实现原位连续监测,适配水库的复杂环境,还能提供长期的技术支持,完全满足水库藻类预警的需求。基于这些调研结果,小陈所在的部门计划在今年年底,为辖区内的三座备用水源水库安装这款设备,为周边社区的用水安全加上一道保险。