關(guān)于水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性分析

謝艷輝 隋夢(mèng)竹

摘要：環(huán)境污染首先想到的是水源，所以水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)漸漸地成為了水環(huán)境監(jiān)測(cè)的主體。由于中國(guó)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)涉及的領(lǐng)域較多，各個(gè)地方的水質(zhì)情況不盡相同，通過與手工監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行比較，找出其優(yōu)點(diǎn)與不足，并就其影響因素對(duì)其數(shù)據(jù)可靠性進(jìn)行分析，接下來本文將進(jìn)行具體論述。

關(guān)鍵詞：水質(zhì);自動(dòng)監(jiān)測(cè);手動(dòng)監(jiān)測(cè);分析

中圖分類號(hào)：X83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2019）04-0-02

Abstract：The first thing that comes to mind is the water source. Therefore， the automatic water quality monitoring technology has gradually become the main body of water environment monitoring. Because Chinas water quality automatic monitoring technology involves many fields， the water quality of different places is not the same. By comparing with the manual monitoring technology， the advantages and disadvantages are found out， and the data reliability is analyzed according to its influencing factors. This article will be discussed in detail.

Key words：Water quality; Automatic monitoring; Manual monitoring; Analysis

1 水質(zhì)手工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的不足之處

現(xiàn)場(chǎng)采樣和手工分析是水質(zhì)手工監(jiān)測(cè)主要組成部分，雖然說目前此技術(shù)已經(jīng)相對(duì)比較成熟，但是仍有其局限性。

1.1 監(jiān)測(cè)頻率較低

目前國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)中心規(guī)定各地方重點(diǎn)流域水質(zhì)監(jiān)測(cè)頻率為每月一次，出現(xiàn)水質(zhì)超標(biāo)時(shí)，進(jìn)行加密監(jiān)測(cè)。在兩次監(jiān)測(cè)的間隔，若排污企業(yè)進(jìn)行污水偷排或上游城市出現(xiàn)污染事故，環(huán)保部門無法第一時(shí)間獲取信息，掌握情況，采取措施。

1.2 時(shí)間、資金及人力資源要求高

環(huán)境監(jiān)測(cè)各屬地站過境河流、水庫(kù)能均設(shè)有控制斷面，為節(jié)約時(shí)間、資金及人力成本，采樣人員一般會(huì)在樣品保質(zhì)期內(nèi)將所有斷面采集完畢后交實(shí)驗(yàn)室分析人員進(jìn)行分析，多數(shù)情況下無法滿足樣品采集后立即分析的要求，大部分樣品均需加固定劑進(jìn)行保存。各指標(biāo)分析過程需要消耗大量試劑、藥品，使用的儀器設(shè)備及玻璃器皿需定期進(jìn)行維護(hù)及檢定。實(shí)驗(yàn)分析人員要經(jīng)過能力確認(rèn)以及長(zhǎng)期實(shí)踐積累的經(jīng)驗(yàn)才能進(jìn)行項(xiàng)目的分析。

1.3 容易產(chǎn)生誤差

手工采樣在實(shí)際操作過程中，采樣人員有時(shí)會(huì)對(duì)規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的理解存在差異，從而會(huì)影響到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。水質(zhì)自動(dòng)站對(duì)采樣人員沒有太多人為性的規(guī)定，也簡(jiǎn)化了后期不少的分析環(huán)節(jié)，這也是水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)逐漸取代水質(zhì)手動(dòng)監(jiān)測(cè)的重要原因。

1.4 操作難度比價(jià)大

采樣和分析人員在對(duì)河流進(jìn)行調(diào)查時(shí)，會(huì)設(shè)置中流線和垂線，偶爾還會(huì)混合不同深度的水樣。就目前的情形來說，水面波動(dòng)起伏比較大的在深水江河，難以精準(zhǔn)的定量深度，操作難度對(duì)工作人員較大。

2 水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)

2.1 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

連續(xù)24小時(shí)在線監(jiān)測(cè)，可以本地設(shè)置或遠(yuǎn)程設(shè)置每日的監(jiān)測(cè)次數(shù)，即時(shí)報(bào)出監(jiān)測(cè)結(jié)果，監(jiān)測(cè)的工作方式采用定時(shí)自報(bào)。

2.2 自動(dòng)處理功能

水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以自動(dòng)運(yùn)行和自動(dòng)校正，每隔一段時(shí)間自動(dòng)清洗，停電時(shí)予以保護(hù)，自動(dòng)恢復(fù)來電，對(duì)于工作人員例行檢查維修和應(yīng)急事故的處理就會(huì)方便很多。

2.3 實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)結(jié)果，延長(zhǎng)存儲(chǔ)時(shí)間

儀器的運(yùn)行狀態(tài)能實(shí)時(shí)的在系統(tǒng)上顯示，可以顯示數(shù)據(jù)及結(jié)果。處理和存儲(chǔ)水質(zhì)數(shù)據(jù)，延長(zhǎng)存儲(chǔ)時(shí)間。

3 水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析

技術(shù)、環(huán)境和管理都會(huì)影響到水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的結(jié)果，接下來將對(duì)其影響因素的三個(gè)層面進(jìn)行分析。

3.1 技術(shù)層面

取水口位置和監(jiān)測(cè)斷面位置的不準(zhǔn)確會(huì)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生重大的影響。如果監(jiān)測(cè)斷面貼近上游支流的排污口，那么就會(huì)出現(xiàn)水質(zhì)分布不均勻的現(xiàn)象，河流也沒有凈化干凈，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏大，給監(jiān)測(cè)工作帶來影響。死水區(qū)如果出現(xiàn)取水口，則不會(huì)真實(shí)的反映水質(zhì)情況，從而也不能開展水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作。

在水質(zhì)儀器選擇上要注意，應(yīng)選擇符合其方法原理，滿足其性能要求的儀器。儀器的精確程度和試劑的純度會(huì)對(duì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的結(jié)果產(chǎn)生重要影響。如果不能保證水質(zhì)儀器數(shù)值的準(zhǔn)確性，那么則會(huì)影響到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

3.2 管理層面

為了保證水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量，就得加強(qiáng)監(jiān)督管理，所以水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，加強(qiáng)監(jiān)督管理是至關(guān)重要的。要想建立嚴(yán)格的監(jiān)管制度，就得對(duì)水質(zhì)各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在工作中存在哪些問題，結(jié)合這些問題，建立嚴(yán)格有效的監(jiān)管體系，保障自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

3.3 環(huán)境層面

水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站一般都地處偏僻且環(huán)境惡劣，但是監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)環(huán)境的要求卻是很高的，尤其是試劑要在適宜的溫度下存放，如若不然則會(huì)變質(zhì)，從而影響到結(jié)果。在冬季溫度比較低時(shí)，取水泵、取水口和管路會(huì)由于低溫而結(jié)冰;在夏季水草會(huì)纏繞在取水口上，要定期進(jìn)行清理;在野外不能提供穩(wěn)定的電力，從而導(dǎo)致電壓不穩(wěn)，過高會(huì)燒毀儀器，造成系統(tǒng)程序混亂，過低會(huì)喪失設(shè)備自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的功能。

4 提高水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的方法

4.1 在施工階段進(jìn)行合理的布局和科學(xué)的規(guī)劃

在水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的施工建設(shè)階段中就要考慮到影響因素，進(jìn)行合理的布局，科學(xué)的規(guī)劃。正確的選擇監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，選擇站房地址要合理，考慮到如何布設(shè)采樣系統(tǒng)以及安裝水樣預(yù)處理系統(tǒng)，選擇正確的在線自動(dòng)分析儀器的型號(hào)來進(jìn)行安裝，與此同時(shí)也要考慮到以下幾個(gè)核心部件的系統(tǒng)，如管理控制、通訊、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)管。科學(xué)合理的設(shè)計(jì)些輔助設(shè)備，如氣體壓縮機(jī)、UPS備用電源、去除海藻的裝置、凈化水質(zhì)的系統(tǒng)、防止雷電的系統(tǒng)、試劑清洗、穩(wěn)定的電壓電源，這些在規(guī)劃時(shí)，都要進(jìn)行具體詳細(xì)的設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)應(yīng)用方面，對(duì)于剛買的水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備，要先實(shí)驗(yàn)，后用數(shù)據(jù)分析，結(jié)果出來后再予以應(yīng)用。在使用管道反沖洗裝置時(shí)，要先用清洗沖洗管路，再去除殘留在上面的水樣，接著再用熱水沖洗管路，來進(jìn)行殺菌除燥，防止細(xì)菌再次繁衍而堵塞設(shè)備，最后利用空壓機(jī)保持管路干燥，使得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量提高。考慮到以上幾個(gè)要素，從而在施工階段進(jìn)行合理的布局，科學(xué)的規(guī)劃。

4.2 自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)與對(duì)比

檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)最直接的方法就是實(shí)驗(yàn)室的工作人員將數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，隨機(jī)的抽樣檢查，定期將數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，將兩者方法結(jié)合起來，合理利用。利用自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器將數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行校驗(yàn)與比對(duì)，如果自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過了誤差允許的范圍，那么則要對(duì)其結(jié)果進(jìn)行合理的修正，及時(shí)調(diào)試校正存在誤差的自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備。與此同時(shí)，為了判別監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是否有效，利用系統(tǒng)軟件平臺(tái)，建立有效性判別系統(tǒng)。判斷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是否合理要通過對(duì)各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果的相關(guān)性進(jìn)行分析，對(duì)于不符合要求的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，相關(guān)工作人員要及時(shí)進(jìn)行對(duì)比分析，判斷數(shù)據(jù)的真?zhèn)巍Ｏ到y(tǒng)自動(dòng)剔除失去有效性的數(shù)據(jù)，及時(shí)改正不正常的數(shù)據(jù)，從而規(guī)范與準(zhǔn)確的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行審核，提高了自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

4.3 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的管理

為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的管理，建立自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)維護(hù)制度，如每天的維護(hù)、發(fā)生故障時(shí)的維護(hù)和每年的預(yù)防性檢修的維護(hù)。各崗位的工作人員要履行好自己的職責(zé)，要有強(qiáng)大的責(zé)任心。自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作人員要有工作證才可以上崗，每隔一段時(shí)間系統(tǒng)會(huì)對(duì)員工進(jìn)行考核，其考核結(jié)果作為員工的績(jī)效，從而調(diào)動(dòng)工作人員參加工作的積極性。以上幾點(diǎn)從自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化出發(fā)，可以提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

水質(zhì)手動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相比有一定不足之處，水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)果會(huì)存在誤差，操作難度比較大。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)校正、自動(dòng)清洗、及時(shí)顯示數(shù)據(jù)結(jié)果、自動(dòng)報(bào)警和通訊中斷自動(dòng)連接等優(yōu)點(diǎn)。雖然水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)頗多，但仍有些不足之處。技術(shù)上取水口和監(jiān)測(cè)斷面位置選取不準(zhǔn)備;管理層面上沒有完整的工作體系;環(huán)境層面上地處偏僻，供電不足，電壓不穩(wěn)，這些因素都會(huì)影響到監(jiān)測(cè)結(jié)果。所以要想提高自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量，在施工時(shí)進(jìn)行合理的布局，要加強(qiáng)對(duì)員工工作的監(jiān)督管理，要有完善的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使得在惡劣環(huán)境也能生存。考慮到以上這些因素，從而提高水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量，使得數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)。

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收稿日期：2018-10-16

作者簡(jiǎn)介：謝艷輝（1978-），女，漢族，本科學(xué)歷，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)。