饮用水卫生状况与人群健康息息相关，饮用水卫生监督监测工作一直是卫生行政部门和卫生监督机构的一项主要工作内容。长期以来，卫生监督机构使用人工现场采样加实验室检测的监督模式，消耗大量人力物力，同时由于采样间隔时间和检测周期长，对管网水质变化情况难以及时发现。为增加卫生监督手段，提高水质监测效率，及时发现污染隐患，北京市卫生监督所于2013年建立了饮用水在线监测平台。该平台综合运用计算机技术、GIS技术、GPRS(CDMA)无线网络等先进技术，结合水质监测仪器，实现了饮用水水质监测信息从收集、处理、分析到发布的全过程管理，建立了现代化、智能化的实时监督监测体系，为缓解监管人力不足、及时掌握水质变化情况提供了有力支持，具有重要的社会意义和应用价值。该系统自运行至今，已收集有效数据数百万条，本文分析2013—2014年监测数据。

北京市卫生监督所生活饮用水在线监测平台在本市6个城区的15家水厂、3个郊区的4家水厂附近的市政供水管网末梢设置20个监测点，系统实时自动监测饮用水的水温、压力、pH、余氯、电导率、浑浊度、总有机碳(TOC)等7项指标，每5 min各监测点的数据回传一次。其中水温和压力为供水指示指标，其余5项为水质指标，pH值是生活饮用水检测重要的水质指标之一；余氯是反映饮用水消毒情况的重要指标；电导率与其含有的无机酸、碱、盐等物质关系密切；浊度是感官性指标，能指示饮用水净化过程的质量；TOC 值能较真实地反映水体中有机物污染程度，且能快速、准确测定，易于实现自动化，是水体中有机物污染程度评价指标。根据目前水质在线监测仪器的技术研究表明，此5项指标是对水质综合情况变化反应较为灵敏的指示指标，同时可反映饮用水的基本卫生状况。而耗氧量，重金属等污染物浓度在线监测检测仪器在性能方面还存在一些缺陷，尚不能很好地用于在线监测系统。本文选择7个在地理分布上具有代表性且供水量较大的水厂周边的监测点(海淀区、朝阳区、朝阳区2、丰台区、昌平区、门头区、大兴区)，收集自2013年12月—2014年10月除水温、压力外5项水质常规监测指标，建立原始数据库进行分析。

监测数据以日为单位计算平均值，汇总为新数据库。用SPSS 19.0进行统计分析，呈正态分布的资料，多组间比较采用方差齐性检验(ANOVA)。以P<0.05为差异有统计学意义。

除电导率根据《饮用水水质监测与分析》^[1]评价外，其余指标均根据《生活饮用水卫生 标准》(GB 5749-2006)^[2]中相关指标的限制要求评价，其中pH限值为6.5～8.5；末梢水余氯为≥0.05 mg/L；电导率为50~1 500 μs/cm；浑浊度≤1 NTU；TOC≤5 mg/L。

新数据库收集7个监测点5项指标，有效日均值数据共11 132条，各指标应有数据2 345条，数据有效天数率见表 1。该在线监测系统各指标有效天数率均达到80%以上，系统稳定性较好。

无论从月均值还是日均值分析，各项监测指标都在评价标准限值之内，符合国家标准要求(表 2，表 3)。

各个监测点的pH值月均值7.02～7.96(图 1)，从3月开始，各监测点有所上升，朝阳区、门头沟区、海淀区、丰台区监测点3—10月pH值得月均值较稳定，没有太大变化。大兴区在10月有明显下降。采用方差分析方法比较7个监测点的pH(日均值)，差异具有统计学意义(P<0.05)。

图1 2013年12月—2014年10月pH变化

图选项

各监测点浊度月均值在(0.02～0.38)NTU之间(图 2)，大兴区、昌平区、门头沟区、朝阳区2变化趋势相似，丰台区全年波动较大。采用方差分析方法比较7个监测点的浊度(日均值)，差异具有统计学意义(P<0.05)。

图2 2013年12月—2014年10月浊度变化

图选项

各监测点末梢水余氯海淀区从2013年12月—2014年5月，余氯值0.35～0.45 mg/L，2014年6月开始保持在0.66 mg/L左右；丰台区监测点2013年12月到2014年8月，余氯值0.35～0.45 mg/L，从2014年9月开始有所下降，保持在0.1 mg/L左右。除丰台和海淀外两个监测点外，其余各监测点余氯值波动不明显，保持0.24～0.47 mg/L(图 3)。采用方差分析方法比较7个监测点末梢水余氯(日均值)，差异具有统计学意义(P<0.05)。

图3 2013年12月—2014年10月管网末梢水余氯变化

图选项

丰台监测点电导率全年波动较大，而大兴区于2015年10月份有个明显的上升趋势。其他监测点波动不明显(图 4)。采用方差分析方法比较7个监测点电导率(日均值)，差异具有统计学意义(P<0.05)。

图4 2013年12月—2014年10月电导率变化

图选项

各监测点TOC月均值2013年12月—2014年2基本相同，在1.0 mg/L左右，从2014年3月开始门头沟区升高，并保持在2.0 mg/L左右，而海淀区，大兴区、昌平区等保持在0.5 mg/L左右。各监测点全年无较大波动(图 5)。采用方差分析方法比较7个监测点的TOC(日均值)，差异具有统计学意义(P<0.05)。

图5 2013年12月—2014年10月TOC变化

图选项

目前，在线水质自动监测技术主要应用于水源地水质监测^[3]、城市污水排放^[4]和工业废水排放监测，将在线监测系统用于生活饮用水水质监测尚在起步阶段。北京市卫生监督所生活饮用水在线监测系统在全市18个主要水厂附近的20个末梢水设置监测点，经过近一年的试运行，对反映水质情况重要的5项指标进行了全年实时动态监测，获得了大量数据资料，是传统人力监测所无法实现，对于掌握全市饮用水情况、实时监测预警有着不可替代的作用，为今后非现场执法模式做出了积极的尝试。

通过在线监测系统，初步掌握了北京市生活饮用水的全年变化趋势。各项指标在3月份均有较为明显的波动，可能原因是在3月期间对设备进行过全面校准，导致数据整体波动，但是波动绝对值不大，经过校准，敏感性更高。提示在线监测系统更多地关注数据连续监测的稳定性，不要过多看绝对值。

pH是操作中最重要的水质参数之一，通常随着温度升高略有降低。10月大兴区监测点由于南水北调工程而有水源切换，pH在10月有明显变化。其他监测点在全年各地区波动较小(方差最大为0.099)，可能与在线监测系统设有温度补偿有关，也提示今后在建造监测系统时，可使用类似补偿功能排除季节性差异，以便更好的识别其他因素对水质的影响。

引起饮用水浊度增高的物质主要包括有机物、无机物、浮游生物、微生物等，有文献报道^[5]悬浮物在丰水期后可能会由于稀释作用而减少，排除系统矫正的因素。北京市大多数地区进入春夏季后浊度有所降低，与文献所述一致。

余氯是反映饮用水消毒情况的重要指标，夏季管网温度升高，饮用水在长距离运输过程中容易滋生微生物^[6]，因此各水厂在夏季会常规增加消毒剂的投放量。北京市自来水 集团执行出厂水冬季≤0.4 mg/L，夏季≤0.6 mg/L的标准。北京市大多数地区余氯呈夏天高、冬天低的趋势，海淀监测点显示夏季余氯值高于冬季，而其他监测点没有呈现这一趋势性变化。可能原因海淀区使用氯胺消毒，消毒剂在水中比较稳定。其他水厂使用次氯酸钠消毒，这一趋势不是特别明显。但是以上监测点余氯水平都符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)^[2]。

电导率与其含有的无机酸、碱、盐等物质关系密切^[7]，除去丰台区及大兴区监测点外，其他各监测点在全年大部分地区波动平稳。丰台区由于使用的管网混合水，故波动较大。而大兴区由于10月份南水北调工程水源切换，在当月有较大波动。可见在线监测系统较传统监测方法，有较高的灵敏性。

TOC是反映水中有机污染物的重要参数，除去3月份系统矫正的影响外，该指标在全年大部分地区波动平稳，没有明显的时间变化。总体来看，我市生活饮用水全年水质良好，波动平稳，水厂对溶解盐类、有机物、微生物等控制力强，余氯和浊度的变化真实地反映了水厂的净化消毒效果。

尽管各项指标都在要求范围内，但不同水源、不同水厂的监测点仍有差异。在7个监测点中，丰台区采用的是并管水源，可以明显发现丰台区的浊度、末梢余氯和电导率在全年波动较大，可见水源的变动对上述指标影响显著。海淀区(中关村医院)末梢余氯的年均水平在所有监测点中最高(0.548±0.016 mg/L)，这与该监测点距离水厂最近有关。水中的有机物或还原性无机物会与余氯发生氧化还原反应从而消耗末梢水余氯，当供水距离长、滞留时间较久时，余氯也会降低^[6]，因此靠近水厂的地区末梢水余氯会略高。此外，海淀区(中关村医院)从2014年4月份起，水厂水源水从河北地表水陆续过渡到密云水库水，5项指标中浊度和电导率对此反应灵敏。浊度除受悬浮物影响外，与配水管网材料种类、溶出及腐蚀都有关系^[5]。各地输水管网在长期运水过程中，其内壁易形成与水源水质特点相适应且较为稳定的沉积物，当切换水源时，由于水质变化可能会造成部分供水管网内壁原有的稳定沉积物溶出，造成浊度升高的现象。同理，溶出的沉淀物多为金属离子，能直接引起电导率的波动，因此浊度和电导率的变化在一定程度上可反映水源切换对供水管网的影响。

生活饮用水在线监测是一个实时、动态的系统，其最重要的功能是透过数值的异常波动及时发现水质污染，加强卫生监督部门对突发事件的预警和预处理能力^[8]，因此在保证数据准确性的基础上，及时将信息反馈给辖区责任监督员和负责人，是在线监测发挥作用的关键。在今后的系统完善中，可以考虑在手机或其他联网设备中设计客户端，既方便随时查询，在发生水质异常时也能通过短信或警报等方式快速通知监督员，提高饮用水监测效率。此外，“自学习”功能已成为未来智能型监测系统的重要发展方向^[9]。在本次分析中发现，不同水源、水厂，甚至监测点与水厂的距离都是影响监测值的重要因素，如能基于长期的监测数据，建立某一地区全年水质变化的基线情况，则能更好的将水质正常波动与突发事件加以区分，提高水质污染的鉴别能力。在现有水质连续自动监测系统中，水质污染监测项目尚有限，成熟的运用于在线监测的指标较少。实际运行中某些现有单项污染物浓度检测仪器在性能方面还存在一些缺陷，在一定程度上限制了这些仪器的使用。

饮用水安全是人民生命健康的基础，在线监测系统目前尚处于起步阶段，需要在实践中探寻与监督工作更紧密结合的运作方式。经过一年的试运行，该系统在缓解人力不足、全面描述水质变化上的优点已初见成效，如何进一步切合实际需求、提高水质综合分析能力将是未来发展的重点，亟待各方积极尝试和推进。