“十四五”水質監測設備迎“藍?！?小型化、實時性、柔性化定制是未來發展趨勢

1、國家加強入河入海排污口整治，水質監測設備需求旺盛

為貫徹落實《中華人民共和國環境保護法》《中華人民共和國水污染防治法》《深化黨和國家機構改革方案》《中共中央國務院關于全面加強生態環境保護堅決打好污染防治攻堅戰的意見》和《國務院辦公廳關于加強入河入海排污口監督管理工作的實施意見》(國辦函 〔2022〕17 號)等文件，2019 年起，生態環境部先后組織了長江流域、黃河流域、赤水河流域入河排污口以及渤海地區入海排污口排查整治專項行動，建立排污口信息系統，摸清流(海)域排污口底數，探索行之有效的工作方法，支撐水環境質量改善工作。截至2022年底，入河入海排污口排查整治已持續3年。長江排污口排查已完成，溯源完成率達到80%以上。黃河登記入河排污口4434個。2023年將持續推進黃河干流及重要支流入河排污口排查整治；渤海排查已完成，溯源完成率為80%；赤水河排查已完成，共排查出各類排污口4881個。

2023年，生態環境部辦公廳、水利部辦公廳聯合印發了《關于貫徹落實〈國務院辦公廳關于加強入河入海排污口監督管理工作的實施意見〉的通知》，提出2023年底前，完成長江、黃河、淮河、海河、珠江、松遼、太湖流域干流及重要支流、重點湖泊、重點海灣排污口排查；2025年底前，完成七個流域、近岸海域范圍內所有排污口排查；基本完成七個流域干流及重要支流、重點湖泊、重點海灣排污口整治。參考我國333個地級市及375個縣級市數量，假設其中500個地級市或縣級市需建設一座水質監測實驗室以應對大量的排污口監測需求。參照長江經濟帶水質監測質控和應急平臺(一期)實驗室能力建設項目中標結果，每個地方實驗室設備采購價格約400萬元則全國十四五地方水質實驗室建設帶來的設備需求約20億元。

2、自動監測成為必然趨勢，可靠性和準確性高的監測設備需求增加

我國的水質監測方法主要分為兩類，一類是手動監測，一類是自動監測?！笆濉逼陂g，全國2767個斷面主要以手工監測為主。手動監測一般是人工采取樣本進行監測，如在某一個固定的時間對于水資源進行間隔取樣，進行現場監測， 但這種監測方法不僅耗時耗力，而且監測的數據也不一定準確，監測結果也不能實現數據的共享。為了最大限度地消除人為因素對監測數據的干擾，充分發揮水質自動監測在實時監測、跟蹤變化趨勢、應急預警方面的作用，加快建立健全以自動監測為主、手工監測為輔的地表水環境監測體系成為必然趨勢。

地表水水質監測與自動監測內容對比

資料來源：《2021年國家生態環境監測方案》、觀研天下數據中心整理

從2020年開始，中國環境監測總站逐步把自動監測數據與手工監測數據進行融合。2021年《“十四五”生態環境監測規劃》提出開展自動為主、手工為輔的融合監測，以支撐全國水環境質量評價、排名與考核，精準、及時的自動監測數據將作用于各城市排名。為加快構建國家水網，建設現代化高質量水利基礎設施網絡，統籌解決水資源、水生態、水環境、水災害問題，中共中央 國務院于 2023 年 5 月 25 日印發《國家水網建設規劃綱要》，要求充分利用已有監測站網，加快重要江河干流及主要支流、中小河流監測站網優化與建設，加強水文水資源、取排水、河湖空間、水生態環境、水土保持、水工程安全等監測，全面提升水網監測感知能力。推動新一代通信技術、高分遙感衛星、人工智能等新技術新手段應用，提高監測設備自動化、智能化水平，打造全覆蓋、高精度、多維度、保安全的水網監測體系。依據中國生態環境統計年報數據，2021年國共有地表水水質監測斷面37961 個( 2020年僅為12305 個)，隨著考核的不斷精細化和下沉化，相關監測儀器的需求有望繼續增加，持續提升監測設備的可靠性、檢測技術的準確性成為眾多水質監測設備生產企業的發展重點。

3、主要污染物監測指標持續擴容，大幅推動監測設備需求增加

《生態環境監測規劃綱要（2020-2035 年）》提出建立 9+N 自動監測能力要求，即在常規 9 參數基礎上，增加化學需氧量、五日生化需氧量、陰陽離子、重金屬、有機物、水生態綜合毒性等特征指標。2022年1月發布的《“十四五”生態環境監測規劃》，提出深化全國地表水環境質量監測評價，進一步提出推進重金屬、有機物、生物毒性等自動監測試點，提升重點區域流域水質監測預警與水污染溯源能力。2022 年3月，生態環境部發布《關于進一步加強重金屬污染防控的意見》，進一步明確提出強化重金屬污染監控預警(重點防控鉛、汞、鎘、鉻、砷、鉈和銻)，各地生態環境部門在涉鉈涉銻行業企業分布密集區域下游，依托水質自動監測站加裝鉈、銻等特征重金屬污染物自動監測系統。鼓勵重點行業企業在重點部位和關鍵節點應用重金屬污染物自動監測、視頻監控和用電（能）監控等智能監控手段。

不同階段地表水國控點位監測指標

資料來源：生態環境部、觀研天下數據中心整理

由于需要監測的范圍較大，指標過多，需要通過不同類型不同功能的多種設備才能實現整個系統的監測工作，將大幅推動水質監測設備需求增加。假設到十四五期末，全國共有1.2萬個水質自動監測站(國控監測站2000個，地方監測站1萬個),其中50%完成升級，平均每個監測站新增3個指標，每個監測指標對應設備價格為10萬元，則十四五期間新增水質監測指標對應的設備采購空間約18億元。

觀研天下分析師觀點：水質檢測設備的使用壽命通常在5-7年之間，因此除了新增需求，“以更新換代為主”的存量市場也非常廣闊。

資料來源：生態環境部、政府招標網、觀研天下整理

三、傳統監測方法存在缺陷，遙感+光譜水質監測技術是重要發展方向

水質監測是水環境保護的重要前提。由于基于“單色光源+單管探測器”的 “點對點式”水質監測儀器難以滿足 “智慧水務、水利”發展要求的技術現狀。而基于光譜技術的水質監測突破了傳統檢測方法操作復雜、不可重復、易造成額外污染等局限性，成為水質監測的重要方法。

光譜技術在早期就有運用在碳氧化物、氮氧化物等氣體監測中，通過物質吸收光譜的程度來分析物質的成分、結構和濃度的方法，被成為朗伯-比爾吸收定律。目前光譜技術正成為水環境保護中越來越重要的監測手段。一臺高光譜水質多參數監測儀相當于以前的多臺設備。傳統水質監測需要專門建設基站，針對水質的不同監測參數，要購置多臺功能單一的監測儀器進行一一監測，無法做到一次輸出多項水質參數，建站和設備成本較高，還存在化學藥劑廢棄物的二次污染。

光譜水質分析與傳統監測方法對比(水質監測)

資料來源：觀研天下數據中心整理

雖然光譜技術彌補了傳統“點位”水質監測的不足，但在空間上存在不確定性，難以對大范圍水域的水質展開快速高效的監測。衛星遙感由于監測范圍廣、速度快、長期動態監測的優勢，彌補了“點位”監測的不足，為大范圍、長時序的水質監測提供了新的思路。因此，將兩者結合起來進行星地協同水質光譜在線監測，是我國內陸水質時空動態監測的新途徑。

觀研天下分析師觀點：近年來，無錫、廣東、太倉等多地已經開始啟用無人船助力“水質監測”，預計未來借助現代科技手段，充分發揮自動監測站和無人機、無人船（艇）、聲吶、激光雷達等現代裝備優勢，構建水、陸、空一體化的監測體系將成為行業發展趨勢。

四、傳感器廠商優勢明顯，小型化、實時性、柔性化定制是未來發展方向

水質監測系統通常由：傳感器、數據采集設備、數據處理設備、顯示屏、系統軟件幾個部分組成。其中，傳感器是水質監測系統的核心部件，可以檢測水中的有害物質、微生物、重金屬等。正是由于傳感器的重要地位，在水質監測設備中，傳感器廠商更占先發優勢，靈活性更大。早期國內水質監測傳感器大部分來自國外，核心配方體系能夠適用的溫度范圍較窄，但國內水系分布緯度跨度大，溫度差別大，水質情況更復雜，因此我國非常重視傳感器的國產化創新。當前國內已經有不少傳感器廠商不僅僅是提供傳感芯片和模組，更多的是通過自研適配相關場景的傳感器設備，通過自研的通用云平臺，給客戶提供一套完整的水質監測解決方案。目前國內在做水質監測解決方案以及有落地項目的相關傳感器企業有，菲爾斯特、昆侖海岸、精訊暢通、煒盛(漢威)、萬訊、米恩基等。這些傳感器企業除了在水質監測適配方面靈活性更高一點外，在后期項目維護上也更具優勢。

隨著國內傳感器企業以及分析技術快速發展，水質監測將逐漸向小型化、實時性、柔性化定制方向發展，如何提升產品的監測范圍、精度、靈敏度等性能將是未來傳感器企業在水質監測乃至整個環境監測內最為重要的發展方向之一。

觀研天下分析師觀點：雖然近年來我國的水質監測技術取得了很大的進步，但國外的很多國家依舊在水質控制和水質檢測技術方面保持領先，主要表現在儀器體積、監測的精度和實時性，可靠性和創新能力方面。（LZC）