針對地表水水質自動監測系統的研究

來源：http://www.ssygc.com/ 作者：余氯檢測儀時間：2019-07-19

　　摘要：本文主要針對我國地表水污染現狀、目前國內地表水監測概述、水環境監測分析方法以及加強地表水自動監測站質控工作的措施建議進行簡要分析。

　　關鍵詞：地表水;水質自動監測;措施

　　一、我國地表水污染現狀

　　目前我國地表水主要存在三大問題，分別是水環境惡化、洪水和洪澇災害、地表缺水干旱。當中屬水環境的惡化最為嚴重，也最應該引起人們的重視。今年全國工業和城鎮生活廢水排放總量比去年增加了4.7個百分點，總量高達460.0億噸，由于我國對污水的處理能力距國外發達國家還有一段差距，致使大部分的污水排放到水體中，超過了水體的自我凈化能力。同時在各種水污染問題中，部分水域中存在重金屬和五毒，有機污染呈加重趨勢。而且大部分污染多是從支流到干流，從城市延伸到農村，有地上轉到地下的發展趨勢。在農村大約有1.8億人的飲水中存在超過標準含量的有害物質。

　　二、目前國內地表水監測概述

　　歐美一些國家在水質監測工作上一直領先與我國，但是近年來，我國已努力提高環境質量監測水平，并且也取得了一定的成果，以前我國由于技術經驗的制約，導致我們對各種指標的針對性不強，而且監測方法過于落后，現在我國正在努力解決這些問題，例如采取生物監測或者是遙感監測技術。目前我國已形成一個監測網雛形，主要是以江流湖泊為對象進行監測，常規監測的發展已經達到了完善的技術規范要求。在大型的水庫已經開始建立自動水質監測站，減少了資源的浪費。

　　1、水環境監測站網

　　水環境監測站網的建立能有效對各個站點進行實時監控、控制和管理。國外一些發達國家，比如說美國和日本等，都已經建立了屬于自己的水環境監測站網，我國的水環境監測站網是從20世紀80年代末開始的，雖然我國開始的晚，但是由于我國對水環境監測站網的重視，使我國在水環境監測站網方面高速發展，目前，由國家財政出錢建設的監測站有70個，重點流域中有42個，基本建成了一個可以覆蓋全國的水質監測網絡。

　　2、監測項目

　　監測項目分為指常規監測項目和自動監測項目，而選測項目、必測項目和特定項目共同組成了常規監測項目。常規監測項目有三類，分別是飲用水水源、河流和湖泊水庫。

　　自動監測的項目分為兩類，7種是必測項目，14種選測項目，詳見表1。

　　表1

　　3、水質監測方法及技術路線

　　目前我國主要對水環境監測的方法有三類，分別是EU認可的儀器分析方法，執行國家環保局、EPA(USA)和自動監測這三類;同時我們為了適應不同的流域設計了兩種不同的監測方式：分別是水質常規監測和自動監測，也可以將兩種方式結合起來進行監測。就目前而言，水質自動監測系統的優點是既有對水質監測的實效性和連續性，而且水環境受到污染后能及時報警并采取相應的解決辦法，但是自動監測系統依然不是主流;常規監測方式在我國占了主導地位。因為它一次性的投入小，并且可以測不同的指標，這是自動化監測所不具備的。

　　技術路線概括來說主要由單元、基礎、先導、主體、輔助手段等部分組成。而地表水監測技術路線當中流域作為單元，基礎是斷面的優化，先導是分析技術，主體就是手工采樣和實驗室分析技術，整個路線的輔助手段則是現場應急監測技術并且是移動式的。該技術路線是由常規、自動、應急三種監測方式相互結合而成的。

　　三、水環境監測分析方法研究

　　現階段我國主要的監測技術是物理化學監測技術，最近幾年，生物監測的不斷發展，遙感技術的融入，使我國在水質監測上跨出了一大步。

　　1、傳統理化監測

　　傳統的理化監測有物理指標和化學指標。水質監測中物理指標數據由于儀器簡單是比較容易獲取的，有些一機多能的水質監測儀可同時測定多項物理指標。分光光度法是無機污染物的監測技術的開始，之后由于監測要求的提高，一些高靈敏度的分析儀器很快發展起來，比如說以前我國沒有原子吸收和原子熒光法、等離子體發射光譜(ICP-AES)等技術。伴隨著經濟的發展，科學技術的進步，我國在無機物監測技術方面基本達到了發達國家的技術水平。

　　2、生物監測

　　近年來，隨著污染的加劇，采取常規方法對水質監測，已經不足以監測水質中的毒性效應，這就誕生了一種新的監測方法，也就是生物監測。如果不良效應的信息沒有顯示，但是生態系統確實發生了變化，那么就可以應用生物監測。生物監測中存在一種能夠彌補傳統監測技術中實時性和綜合性差等特點的技術，這就是水生物監測水質技術，這種技術也不是完整的，它只能反映水質的變化，是什么導致水質變化的，水生物監測技術就不能監測出來，這是就需要傳統監測中的化學監測來分析了，所以說一個完整的水環境監測系統最好是將傳統理化監測和生物監測相結合。

　　3、遙感監測技術

　　隨著我國經濟的迅速發展，工農業生產和生活過程對水資源的需求量和影響越來越大，傳統的監測方法已經越來越跟不上人們需求的腳步，這時就誕生了一種新興的技術――遙感技術。但是這種技術存在一定的制約，它要想取得預期效果就需要與其他領域的相關技術結合，而且這種技術也存在一些弊端，首先它必須與其他領域的技術相結合，這就導致了其他領域出現問題，它也會出現相應的問題。由于這些弊端就使得它無法適應大部分的水域，只能適應一些大范圍的水域，通過以往獲得的數據來建立數學模型，對一些水體的水質變化進行預測。因為這種新興技術在國內還沒有普及，所以對操作這種技術的操作人員的要求也就越高。

　　四、加強地表水自動監測站質控工作的措施建議

　　針對我省近年來自動水站的運行和質控工作開展情況，分析存在問題的原因，提出如下的措施建議。

　　1、加強日常的維護

　　由于自動監測儀器都在現場，受現場環境要素影響較大，因此，加強日常管理和維護意義重大，特別對運營公司技術人員要求較高，除要按儀器維護要求，定期對儀器設備系統進行維護，才能確保儀器設備正常運行。而且能在儀器設備發生故障時，能及時維修，減少因儀器設備故障而造成的數據缺失。

　　2、減少當地環境要素影響

　　由于部分自動監測儀器采用分光光度法，如氨氮、總氮等，而此方法對水質濁度要求較高，一遇到下雨，就會造成數據偏離。因此，建議儀器廠家要針對當地監測斷面情況，增加儀器對水樣的前處理時間，避免濁度的影響。

　　3、加強質控工作

　　建立規范的質控、維護和巡查等制度，定期對儀器設備進行維護，儀器試劑配置及有效期應有明確標識，一般為15天左右，避免因試劑過期而影響數據質量。同時要做好質控記錄，做到一站一檔，專人管理。

　　4、提高人員業務素質

　　各類人員應該參加有關專業知識和資格的培訓，操作人員應取得省級或省級以上操作上崗證書，且具有相應的技能。

　　結束語

　　我國是個人口大國，對于水的需求要比其他國家更高，提高水質量監測也就越刻不容緩，我們依然還是有很長的一段路要走。