HJ 731-2014.Specification for automated water quality monitoring in coastal area.
1适用范围
HJ 731规定了开展近岸海域水质自动监测的相关内容,包括近岸海域水质自动监测系统建设与验收、校准与维护、运行及质量控制与质量保证，以及监测数据的采集频率、有效性、上报和报告等内容。
2规范性引用文件
本标准引用下列文件或其中的条款。凡是未注明日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB 3097海水水质标准
GB 17378海洋监测规范
GB/T 12763海洋调查规范
HJ 442近岸海域环境监测技术规范
HJ 730近岸海域环境监测点位布设技术规范
HJ 168环境监测分析方法标准制修订技术导则
HJ 630环境监测质量管理技术导则
HY/T 143小型海洋环境监测浮标
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1 近岸海域水质自动监测 Automated methods for seawater quality monitoring in coastal area
在监测点位采用连续自动监测仪器对近岸海域水质进行连续监测分析的过程。
3.2 近岸海域水质手工监测 Manual methods for seawater quality monitoring in coastal area
在监测点位用采样装置采集一定体积的海水样品,将采集的样品在现场或实验室用化学分析方法或分析仪器方法处理和测试的过程。
3.3 自动监测仪器性能审核 Analyzers performance audit
对自动监测仪器进行精密度和准确度等指标的检验过程。
4近岸海域水质自动监测前期工作及要求
4.1自动监测前期工作内容
开展近岸海域水质自动监测的前期工作包括自动监测系统建设、验收和运行制度的建立。
4.2自动监测系统建设
近岸海域自动监测系统建设包监测子站的站位布设，监测子站、中心控制室、系统支持实验室和质量控制实验室的建设等。其中，建设的自动监测仪器技术指标应符合附录A要求;系统建设按照附件B要求进行;子站站位布设方法按开展自动监测的目的，在《近岸海域环境监测点位布设技术规范》HJ730要求布设的监测点位中选取。

中华人民共和国国家环境保护标准HJ731—2014
近岸海域水质自动监测技术规范Specification forautomated waterqualitymonitoringin coastal area
(发布稿）
本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。2014-12-23发布
2015-01-01实施
环境保护部发布
1适用范围
2规范性引用文件
3术语和定义
4近岸海域水质自动监测前期工作及要求5近岸海域水质自动监测系统运行技术要求.6近岸海域水质自动监测系统运行的质量保证和质量控制7近岸海域水质监测数据采集频率、有效性、上报及报告附录A（规范性附录）近岸海域水质自动监测系统仪器性能指标技术要求..附录B（规范性附录）近岸海域水质自动监测系统建设技术要求附录C（规范性附录）近岸海域水质自动监测系统验收技术要求.附录D（资料性附录）近岸海域水质自动监测系统运行记录表及说明..12
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、“《中华人民共和国防治陆源污染物污染损害海洋环境管理条例》、《中华人民共和国防治海岸工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》和《近岸海域环境功能区管理办法》，防治海洋环境污染，改善海域生态环境质量，规范我国近岸海域自动监测工作，制定本标准本标准规定了开展近岸海域水质自动监测的系统建设、验收和运行相关技术要求，包括建设与运行、自动监测系统校准与维护、自动监测系统运行的质量控制与质量保证以及数据采集频率、有效性、上报及报告等内容本标准的附录A、附录B和附录C为规范性附录，附录D为资料性附录。本标准为首次发布。
本标准由环境保护部科技标准司组织制订本标准主要起草单位：中国环境监测总站、厦门市环境监测中心站、广西自治区海洋环境监测中心站、青岛市环境监测中心站。本标准环境保护部2014年12月23日批准。本标准自2015年1月1日起实施。本标准由环境保护部解释。
1适用范围
近岸海域水质自动监测技术规范本标准规定了开展近岸海域水质自动监测的相关内容，包括近岸海域水质自动监测系统建设与验收、校准与维护、运行及质量控制与质量保证，以及监测数据的采集频率、有效性、上报和报告等内容。
2规范性引用文件
本标准引用下列文件或其中的条款。凡是未注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB3097
GB17378
海水水质标准
海洋监测规范
GB/T12763
海洋调查规范
HY/T143
3术语和定义
近岸海域环境监测技术规范
近岸海域环境监测点位布设技术规范环境监测分析方法标准制修订技术导则环境监测质量管理技术导则
小型海洋环境监测浮标
下列术语和定义适用于本标准，3.1近岸海域水质自动监测Automatedmethodsforseawaterqualitymonitoringincoastalarea在监测点位采用连续自动监测仪器对近岸海域水质进行连续监测分析的过程3.2近岸海域水质手工监测Manualmethodsforseawaterqualitymonitoringincoastalarea在监测点位用采样装置采集一定体积的海水样品，将采集的样品在现场或实验室用化学分析方法或分析仪器方法处理和测试的过程，3.3自动监测仪器性能审核Analyzersperformanceaudit对自动监测仪器进行精密度和准确度等指标的检验过程。4近岸海域水质自动监测前期工作及要求4.1自动监测前期工作内容
开展近岸海域水质自动监测的前期工作包括自动监测系统建设、验收和运行制度的建立。
4.2自动监测系统建设
近岸海域自动监测系统建设包监测子站的站位布设，监测子站、中心控制室、系统支持1
实验室和质量控制实验室的建设等。其中，建设的自动监测仪器技术指标应符合附录A要求；系统建设按照附件B要求进行；子站站位布设方法按开展自动监测的目的，在《近岸海域环境监测点位布设技术规范》HJ730要求布设的监测点位中选取4.3自动监测系统验收
自动监测系统建设完成后，应进行系统验收，验收之后方可进入正常运行。自动监测系统验收要求按照附录C要求进行。4.4自动监测系统运行制度建立
自动监测系统在建设和验收期间，负责系统运行的监测机构，需根据自动监测系统运行特点，建立技术档案、制定相应的运行管理办法，并在验收前，根据实际情况进行完善。自动监测系统的技术档案应包括项目立项及审批文件、子站布设论证报告和论证结论招标文件、采购合同（包括技术指标、培训和服务要求等）、验收记录及相关材料、维护和校准等运行记录、维修记录等。自动监测系统运行管理办法应包括人员配备及职责、中控室和实验室管理要求、日常工作内容及要求、设备维护和校准规定、维修管理规定、质量保证和质量控制要求、数据有效性审核及报告要求等。
5近岸海域水质自动监测系统运行技术要求5.1系统运行总体技术要求
自动监测系统运行包括定期开展监测子站维护、校准、质量保证和质量控制（见6）、中心控制室与实验室日常管理与记录等。维护与校准同时进行，并定期开展，校准和维护周期通过实验确定：校准符合质量保证和质量控制要求；系统日常管理符合近岸海域自动监测的特点和要求；记录应反映运行全过程。5.2监测子站维护和校准技术要求5.2.1监测子站的维护
监测子站的维护与校准同时进行。在确定因自然或污染因素造成设备不能正常工作时，应立即对设备进行维护。校准前清理维护检测仪器，在每次校准和维护后，调整设备自动采样测试时间为正点时间。同时还应进行以下工作：a）检查子站体上的连接线路，仪器设备是否损坏，包括：子站体的密封室是否泄漏：气象设备、天线、太阳能板和航标灯等是否运行正常；b）检查子站体的腐蚀情况；
c）检查子站体的固定情况和有无漂移；d）清理子站体附近的漂浮物和清除子站体及设备表面附着物；e）按使用和维修手册规定的要求，更换监测仪器中的传感器、发射光源、光电倍增管、泵、泵管等零部件，并对仪器重新进行校准：f)每年进行一次子站体和锚链检修，必要时更换固定锚链：g）观察周边环境是否出现变化或异常，对出现的变化和异常拍照记录：2
h）做好照片说明和文字记录；
i）做好出现极端异常天气前安全取回子站设备的准备。在开展海上操作中，相关人员的安全保障，应按照HJ442的相关要求执行。5.2.2监测子站的校准
5.2.2.1校准和维护周期确定的一般要求在开展自动监测时，应确定每种水质监测项目的校准周期，并将最短的校准周期作为自动监测系统的校准和维护周期，按照此周期对设备进行定期校准和维护。校准和维护周期受区域和季节影响，一般南方校准和维护周期夏季为14-16天，冬季为18-25天：北方校准和维护周期相对较南方长。校准和维护周期的确定在设备验收合格之后进行。校准和维护周期可分为冬春季和夏秋季运行校准和维护周期，可采用夏秋季校准和维护周期作为全年运行的校准和维护周期校准和维护周期是自动监测子站在海上正常运行的前提，是自动监测系统监测结果有效性的基础，必须严格按要求确定。确定校准和维护周期的方法综合了各种条件、数据有效和工作的安排，如考虑天气、海况因素可能造成的维护延长后等。5.2.2.2校准和维护周期确定的程序一般情况下，冬春季校准和维护周期的确定，在4月和10月进行；夏秋季校准维护周期的确定，在7月下旬至8月底进行。校准和维护周期针对所有使用设备，进行零漂和量程跨漂实验（参见5.2.3.2）或比对监测（参见5.2.3.3），在投放当天、5天、10天、15天、20天、25天、30天和35天，进行一次实验。实验结果的维护周期在15天以下，应检查实验条件和设备情况，找出原因后，重新实验，并在实验中加密不满足时间段测试频次。受到气象条件影响，测定可提前1日或顺延1-2日。按实际测定时间记录。监测子站校准和维护周期按照各参数中校准和维护周期最短的时间确定。5.2.3校准和维护周期确定方法
5.2.3.1校准和维护周期确定的实验要求在确定校准和维护周期的实验期间，不可对设备进行清理和维护。5.2.3.2零漂和量程跨漂实验方法在现场进行模拟海水空白、20%和80%量程浓度测试3次。监测结果满足附录A表A.1要求时，实验继续进行，不满足要求时实验终止。5.2.3.3比对监测实验方法
按6.3.4.2方法和要求，采用手工实验比对方法或校准仪器比对方法，对实际样品测试3次，监测结果满足HJ442表1室间相对误差（RE）和pH绝对偏差（d）小于0.2要求时，可以继续实验，不满足要求时，终止实验。相对误差（RE）和绝对偏差（d）计算公式如下：RE=（Xa-Xm）/（Xm）×100%
式中：RE——相对误差
X—自动监测的测量均值
Xm比对方法监测的测量均值
绝对偏差（d）计算公式如下：
式中：d绝对偏差
X自动监测的测量均值
L比对方法监测的测量均值
5.2.3.4其他仪器
涉及水文气象的仪器设备，按照仪器设备相关维护和校准要求进行校准和维护周期确定。
5.2.4监测子站校准的技术要求
子站子站校准的技术要求包括每个校准和维护周期的仪器性能审核和定期的仪器性能审核，具体要求见6.3。
5.3中心控制室与实验室日常管理5.3.1中心控制室
中心控制室必须安排人员对设备运行、气象和海况进行了解，根据情况安排维修、回收部分检测器或整个浮标，保证设备正常、安全运行。中心控制室每日工作应包括a）了解子站所在天气情况和天气预报，当天气预报将发生不适于子站运行或部分检测器不能运行的情况，应及时做出应对处理措施，包括低温下取回部分不适于运行的检测器，或安排及时回收整个浮标等；
b）检查各子站数据传输和仪器运行状况，发现问题，及时处理；c）调取并分析各子站监测数据：d）上报监测结果；
e）定期备份系统的监测数据：
f)做好工作记录。
中心控制室日常工作，是自动监测系统正常运行组成部分，在自动监测系统建立后，应按照制定的规章制度，要求工作人员严格履行职责。5.3.2系统支持实验室和质量控制实验室系统支持实验室和质量控制实验室应按制定的实验室管理规定进行日常管理和开展相应的实验。在开展实验时，实验室环境应符合实验条件，并进行实验记录5.4记录
在自动监测系统运行中，对校准和维护周期确定、仪器性能审核、巡查、维护、维修及中心控制室日常工作等进行记录，保证涉及各项工作内容的记录完整、全面准确。对出现的问题和处理描述，需翔实、连续、有结论或有处理结果。其中，性能检验记录表、设备维护记录表、子站查记录表（周边环境变化）、维修记录表和中心控制室工作记录格式参见附件D相关表格。
6近岸海域水质自动监测系统运行的质量保证和质量控制6.1总体要求
建立近岸海域自动监测系统后，应按照HJ630的相关要求，将自动监测系统相关工作纳入到单位的环境监测质量管理体系中，并按照自动监测系统设备及运行特点、监测的相关规定开展质量保证和质量控制。
6.2标准的量值传递要求
a）用于校准检测仪器标准样品，一般采用有证标准样品。b）用于量值传递的分析天平、台秤、温度计、标准万用表、移液管、容量瓶等量器，按照相关规定，定期送国家有关部门进行质量检验。6.3仪器性能审核内容、要求与方法6.3.1仪器性能审核内容与要求
6.3.1.1仪器性能审核的内容
仪器性能审核是获得有效数据的基本保证和自动监测系统正常运行的关键，包括定期的检出限和标准曲线检查、每次仪器维护前后的校准工作。6.3.1.2仪器性能审核要求
仪器性能审核要求如下：
a.仪器使用前、投入使用后6个月和更新检测器或更新仪器后，进行一次仪器检出限检查：
b.仪器使用前、投入使用后每6个月和更新检测器时，进行一次标准曲线检查；c.每个维护周期取回后校准前和设备使用前，对每台监测仪器的准确度（或加标回收率）和精密度审核
仪器性能审核的数据采集频次可以调整到小于日常监测数据采集频次，同时考虑仪器测定样品不受前一个样品浓度带来的影响6.3.2仪器检出限检查
仪器的检出限采用实际测试方法获得。测试方法：以HJ168方法检出限的一般确定方法的相关要求为依据，按仪器3倍检出限浓度配制标准溶液，用设备单机（实验室内）测定20次以上：在进行现场联机测试的时，测定7次以上。
检出限按以下公式计算取得：
MDL=t(n-1,0.99) ×S
式中：MDL检出限
t一自由度为n-1，置信度为99%时的t分布（单侧）Sn次平行样测定值的标准偏差
6.3.3标准曲线检查
标准曲线检查以标准曲线相关系数为检查指标，并按附录A表A.1判定结果，5
测试方法：在实验室内，按仪器规定的测量范围，选择按量程10%、20%、40%、60%和80%共5个浓度的标准溶液按样品方式测试，并和空白值计算其相关系数。6.3.4仪器准确度和精密度检查
6.3.4.1仪器准确度和精密度检查一般要求每个维护周期取回或现场维护前，应按照6.6和7.2对每台监测仪器的准确度和精密度审核，作为前一周期数据的有效性判定依据更新的设备使用前和每个维护周期取回或现场维护校准后，对每台监测仪器的准确度和精密度审核，作为下一使用周期正常运行的基本保证。仪器准确度和精密度检查采用实验的方法进行，实验的方法根据实验条件和实际情况，可采用标准样品检验方法、加标回收检验的方法或方法比对检验方法。6.3.4.2仪器准确度和精密度检查方法6.3.4.2.1标准样品检验方法
选择国家有证标准样品，实验仪器连续测定标准样品3-6次（视单机的单个样品的最小测定周期而定），以测定结果计算精密度，并按附录A表A.1判定结果：以测定平均值和标准样品保证值计算准确度，当测定平均值落在标准样品保证值范围内为合格。6.3.4.2.2加标回收检验方法
采用自动监测仪器测定测量范围内浓度的实际海水样品加标样或模拟海水样品加标样测定方法。加标量浓度尽量与实际海水样品或模拟海水样品浓度相近，一般控制在实际海水样品或模拟海水样品浓度的0.5-3倍，不得大于3倍；每次测定3-6个样品和3-6个加标样（视单机的单个样品的最小测定周期而定）；以样品测定结果计算精密度，并按附录A表A.1判定结果；加标回收率根据每次测定的样品及加标样均值计算，按附录A表A.1进行检验。6.3.4.2.3方法比对检验方法
a.比对测试方法选择要求
比对检验的方法一般在不能采用标准样品检验方法和加标回收检验方法时采用，包括手工实验比对方法和校准仪器比对方法两种，可根据实验条件选择。比对检验方法选择符合GB17378.4和HJ442的要求。采用的标准方法检出限及测定范围应与自动监测设备指标相匹配，比对试验的比对方法标准曲线的相关系数应大于0.9995；对多量程和测量范围宽的设备，可根据浓度检测范围选择两种或两种以上方法，进行不同测量范围的比对检验。
b.方法比对检验要求
采用方法比对检验进行现场实际样品比对实验时，采样或测试位置应按照在浮体边缘向下，接近到检测器采样或测定的位置；采样时间不应超过检测器采样时间的±5分钟；采集自动设备比对测试采样时间的实际样品不少于3个或现场测定不少于3次；采用校准仪器和自动监测仪器比对时，校准仪器在进行比对检验前，应按照程序进行校准，校准合格后方可使用。
检验以手工实验或校准仪器实验的监测结果的均值为参照值，计算自动监测仪器的相对误差和绝对误差，对照附录A表A.1进行自动监测设备的准确度检验。6
6.3.4.3仪器准确度检查
准确度一般按规定浓度样品测定结果的相对误差检验，H、溶解氧、温度、氧化还原电位、电导率按照绝对误差进行检查。以相对误差检查准确度时（pH、溶解氧、温度、氧化还原电位、电导率不适用），样品的浓度为量程20%和量程80%。
相对误差检查方法：测定6次各量程检验浓度的样品，计算相对误差，与附录A表A,1相关指标进行比较。相对误差计算公式如下：x-C×100%
式中：RE相对误差
——6次测定平均值
C参照值（标准样品保证值或比对方法平均值）(4)
绝对误差检查方法适用于pH、溶解氧、温度、氧化还原电位、电导率等项目。pH准确度检查按照pH=4、7和10的样品进行检查；溶解氧准确度按饱和浓度下测定结果进行检查：温度、氧化还原点位、电导率准确度采用对2个不同浓度或温度水平的实际或模拟样品（低浓度样品浓度应在满量程10%-30%浓度之间，高浓度样品浓度应在满量程50%-80%浓度之间），采用比对方法进行检查。绝对误差检查方法：测定6次各量程检验浓度的样品，计算单次测定值与参照值的绝对误差，以最大单次绝对误差与附录A表A.1相关指标进行比较。绝对误差（d）计算公式如下：d=xi-c
式中：d绝对误差
X—第i次测定值
c参照值（标准样品保证值或比对方法平均值）6.3.4.4仪器精密度检查
精密度（pH除外）检查包括对量程20%、量程80%浓度测定结果或对2个不同浓度实际或模拟样品结果的检验，以相对标准偏差判定（见附录A表A.1）。精密度检查方法（pH除外）：计算每个样品连续测定6次结果相对标准偏差，并与附录A表A.1相关指标进行比较。相对标准偏差（RSD）计算公式如下：上
艺(x-x)
Vn-i=1
式中：RSD
相对标准偏差
测定次数
第i次测定值
—测定均值
pH精密度检查方法：计算每个样品（pH=4、7和10）连续测定6次结果绝对误差，将各浓度样品单次测定值与参照值的绝对误差的最大值与附录A表A.1相关指标进行比较。绝对误差（d）计算公式按照（5）计算。6.3.4.5加标回收率检查
对没有标准样品但可以进行加标回收实验的项目，应采用本方法。加标回收率检查方法：加标量为实际海水样品或模拟海水样品浓度的0.5-3倍，不得大于3倍；每次测定3-6个样品和3-6个加标样（视单机的单个样品的最小测定周期而定）以样品加标回收率均值与附录A表A.1相关指标进行比较。样品加标回收率（p）按以下公式计算：p==Xx100%
式中：p—加标回收率
X—加标样浓度测定均值
—试样浓度测定均值
cj——加标浓度此内容来自标准下载网
6.4校准和比对的质量保证和质量控制6.4.1手工校准和比对的质量保证和质量控制(7)
手工校准和比对实验的质量保证和质量控制，按照GB17378.2和HJ442相关规定进行。其中，每次校准时，对校准指标采集空白样和平行样并进行分析；可以得到标准物质、标准样品或质控样品的项目，可采用标准样品检验方法（参见6.3.4.2.1）；不能得到标准物质、标准样品或质控样品的项目，但可以进行加标回收分析的项目，必须采用加标回收实验（参见6.3.4.2.2）。
6.4.2仪器的校准和比对质量保证和质量控制仪器校准和比对的质量保证及质量控制按照仪器校准的要求进行。其中，在实验室进行检出限检查、准确度和精密度检查、以及标准曲线检查（10%、20%、50%和80%浓度）样品，原则上应采用与自动监测系统布设海域海水盐度相近的海水样品或模拟海水样品；使用替代标准溶液校准的监测项目亦应遵从上述原则。6.5数据有效性检查
在每个维护周期取回后清理和维护前，或现场清理和维护前，按6.3.4方法对满量程20%、满量程80%浓度样品或实际样品等准确度和精密度检查，按7.2要求对上一周期数据有效性进行检查。
6.6自动监测系统运行质量保证和质量控制要求6.6.1检出限要求
按6.3.2进行检出限检查时，仪器检出限达不到附录A表A.1要求的，应查找原因或重新维护设备后，再次进行检出限实验，结果达到附录A表A.1要求后使用。使用替代标准进行校准的项目，在仪器使用前、投入使用后6个月和每次更新检测器后用手工比对或仪器比对方法，通过稀释实际样品的方法，对测定监测子站仪器测定值进行校准，找出响应关系；在有效监测期间，对获得数据按响应关系进行修正。6.6.2标准曲线要求
按6.3.3进行标准曲线检查时，仪器测试的相关系数达不到附录A表A.1要求的，应查找原因或重新维护设备，再次进行标准曲线检查实验，结果达到附录A表A.1要求后使用。6.6.3准确度和精密度要求
按6.3.4和6.3.1对每台监测仪的准确度和精密度审核时，准确度和精密度的实验结果达不到附录A表A.1要求，以及质控的标准样品、加标回收率或比对方法检验达不到附录A表A.1要求，应查找原因和重新调整设备后，重新实验并达到附录A表A.1要求后使用。7近岸海域水质监测数据采集频率、有效性、上报及报告7.1数据采集频率
自动监测数据采集频率一般为1小时1次，最小监测频次为4小时1次。对出现应急等特殊情况，应根据实际情况进行调整。7.2数据有效性
a）获得的自动监测原始数据不得以任何方式改变，统计计算均以原始数据为依据；b）数据有效性依据每次设备维护校准取回后或现场的检验结果判断，并在数据库中对上一个周期监测数据标注相应的数据有效性属性，包括“有效”、“可疑”和“无效”；c）校准和维护周期监测仪器校准前，按5.2和5.3要求进行仪器零点漂移、量程漂移以及准确度、精密度检查，其中各项指标满足附录A表A.1要求时上一校准和维护周期数据均为“有效”：各项指标中超出附录A表A.1要求的项目，在1.5倍以内时，上一校准和维护周期的该项目数据为“可疑”数据；各项指标中超出附录A表A.1要求的项目，在1.5倍以上时，上一校准和维护周期该项目数据为“无效”数据；d）监测分析仪器正常零点漂移，在技术指标要求范围内的负值，统计计算时，按未检出结果处理；在技术指标要求范围外的，按“无效”数据处理；e）当已知仪器或系统运行不正常期间的监测值应作为无效”数据予以剔除，并加注明；f）监测值如出现急剧升高、急剧下降或连续不变，该数据进行统计时，不能随意剔除，需要通过现场检查、质控等手段来识别，再做处理并进行标注和记录：g）污染因子监测数据未检出时（pH、溶解氧除外），浓度计算按检出限二分之一浓度进行统计：
h）叶绿素、蓝绿藻为采用替代标准校准项目，主要进行趋势性分析，数据的“有效”、“可9
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