水質自動監測技術在水環境保護中的應用

肖凱(福建省三明市沙縣生態環境局環境監測站，福建 三明 365050)

0 引言

近年來，水環境污染問題頻繁發生，對人們的生活環境以及社會發展造成了惡劣影響，因此水環境保護也越來越受到國家的重視，這也推動了我國水環境保護工作的有效開展與落實。在水環境的保護工作中，水質自動監測技術是重要的技術應用手段，它具有諸多的技術優勢，能夠實現對水質的高效、準確和全面監測效果。

1 技術概述

對于水質自動監測技術來說，它主要是借助水質自動監測的系統來實現對水質的自動監測，在此監測系統中，核心是一套在線自動分析的儀器，并通過對自動化測量和自動化控制、現代化傳感、計算機信息應用、軟件以及通訊網絡等技術綜合使用，構建出的在線、自動化監測系統。此系統中，往往存在數十個或者數百個水質自動的監測站，來實現對局部的水域內水質環境的綜合化監測目的[1]。此系統在對水環境實時監測后，借助數據網絡把所監測的數據向水質監測的數據中心及時傳輸，后通過對數據中心內數據實施分析，就能及時發現水環境的異常情況。通過此系統的使用，能夠對各個監測點范圍水質的相關數據實現科學和準確的反映，這對水質實際情況的掌握、水質情況的變化、水質問題的解決等具有重要的價值。

此監測系統能實現數據的有線、無線傳輸，能把各監測的點位所監測各類的指標，如氨氮、常規參數和高錳酸鹽的指數等，通過數據形式向監控中心傳輸，且還能夠在現場對監測數據讀取。借助遠程監控的系統能夠對水質的指標實時、連續性監控，把握監測水體內水質的狀況，對水質的變化趨勢分析，對水質污染的狀況發生提前預知，從而實現水環境污染的及早準備和提前預防，防止水質污染情況的發生[2-3]。

2 水環境保護中水質自動監測技術的應用價值

在水質檢測的傳統技術使用中，無法對水環境的質量狀況實時反映，這使工作人員不能對水環境的質量及時進行判斷和提出建議，進而導致管理以及治理方針不能有效落實。通過對水質自動的監測技術使用，能夠對水環境的質量實現實時、連續反映，與傳統技術相比，該系統準確性和效率更高，和多項的先進技術結合，能夠實現對各種水質指標的全面監測，同時各類的數據能夠自動歸類且以有線、無線等方式上傳至數據庫。此監測過程中，能夠有效提高監測的頻率和效率，并降低了工作人員的工作壓力[4]。

在對水環境的監測中，涉及到的工作內容往往十分復雜和繁瑣，如水樣的采集、數據的整理、水樣的檢驗等，各項的資源都在不斷的產生和積累，而這勢必需要使用大力的人力和物力來實現。水質自動的監測技術使用后，能借助計算機手段實現自動化的數據采樣、匯總、分類和整理，有效避免此類工作中的人為誤差出現，確保工作質量與效率的同步提升[5]。

盡管水質自動的監測技術需要使用到很多的先進設備和儀器，初期的成本投入比較大，但和傳統的監測技術相比，它具有較好的長期經濟效益，整體的經濟成本是比較低的。通過此技術的使用，能夠有效實現人工成本的節省，相關管理人員工作壓力得到緩解，能夠將更多精力投入到別的方面實現價值的創造，且此技術的先進性能夠促進工作水平和質量的提升，避免很多無用或者返工情況的出現，這也間接實現了工作成本的控制[6-7]。

3 水質自動監測技術在水環境保護中的應用

某地區是我國第一批城市的水資源監控和管理系統的建設試點，在早期就進行水質自動的監測系統建設。文章就以其水質自動監測技術為例，對其在水環境保護中的應用進行分析。

3.1 系統組成和功能

在此水質自動的監測系統中，主要包括水源地的水質監測、入河的排污口位置監測兩個部分。在水源地的水質監測中，其系統包括了3個水庫水質的監測站，且這3個中型水庫主要負責對其城鎮新城工業與部分居民的生活用水、東部縣城用水、西部縣城用水進行供水。在入河的排污口位置監測中，其系統包括了東部市政的排污口位置監測站、明溝的監測站和西部市政的排污口位置監測站。

對水質自動的監測站中，主要包括配水與預處理的單元模塊、采水的單元模塊、監測的儀器單元模塊、數據的采集與控制單元模塊、數據的傳輸單元模塊、輔助單元模塊6個部分。在對水源地的水質監測中，主要指標有電導率、水溫、濁度、pH、揮發酚、總氮、總磷、氨氮、溶解氧和高錳酸鹽的指數等[8-10]。

該系統主要具備自動在線的監測、遠程控制、數據自動傳輸、數據自動處理與分析、自動報警與留樣等功能。在自動在線的監測方面，按照用戶設定的要求，對水樣定時、自動采集，從而獲取連續性在線監測的水質數據信息；在遠程控制方面，市和縣的中心站都能夠借助遠程控制的系統，實現管路的配水、采水和反吹洗等工作[11-12]；在數據自動傳輸方面，此監測站具備信息的提取和掃描能力，且將所提取和收集的數據向控制中心傳輸，通過固定格式向數據庫自動存入；在數據的自動處理與分析中，系統可以對諸多內容自動分析、整理、統計和計算，如日月年的最大和最小值、月均值以及年均值等，且能夠按照所規定的標準對水質實施評價；在自動報警與留樣方面，在監測的數據出現較大的變化或者存在異常時，會自動對中心站進行報警，且對自動的采樣器啟動實現自動地留樣，而中心站通過短信等形式向有關人員發出通知[13-14]。

3.2 對供水的水源地實現水質的實時化監測

此水質自動的監測系統，能夠對其城鎮供水的水源地進行水質連續性在線的監測，對系統進行每8 h進行一次監測的設定，使監測的數據更具代表性和科學性，因此這對相關的管理部門有效掌握和了解水源地的水質狀況以及對水源地采取保護措施提供了科學的依據。以對其中之一水庫的水源地內總磷、總氮的兩項指標監測情況為例進行分析，通過對其各月份的總磷變化趨勢觀察，此水庫總磷的最高值在6月份的時候出現；通過對總氮變化的趨勢觀察，其最高值同樣在6月份出現。相關部門可以和環保部門聯合對總磷與總氮的超標原因調查，后向政府部門遞交了調查報告并提出了防治建議[15]。

3.3 對重大的水污染情況實現及時預警

在此地區的水庫中，不僅對縣城進行供水的水源，且還是引水工程重要的水源，在每年都會為下游的城市進行大量水量的引水，而一旦其發生重大的水環境污染情況，就會對其城鎮的安全用水產生嚴重的威脅。通過自動在線的監測系統，當水質存在異常情況時能夠自動地報警，而相關部門就能夠第一時間進行有效措施的采取，讓水污染的事件在早期就實現有效防治，轉變了之前事故出現后進行上報、分析、方案制定、下發、落實的滯后性治理模式[16-17]。如在2012年6月，在此地區其中之一水庫的監測站中出現揮發酚的超標后報警，相關管理部門就立即把自動化采樣器內的水樣送至實驗室實施化驗處理，化驗得到揮發酚確實出現嚴重的超標情況，政府就立即要求相關部門排查上游所有的排污口，結果排查出是一家重金屬的礦業企業存在排污口的超標揮發酚情況，進而立即對此排污口關停、整頓和治理，從而有效遏制了一起重大的水污染事件的發生，保證了水源水質的安全防護[18-19]。

4 結語

綜上所述，水質自動監測技術是一種現代化技術，其在水環境保護中具有顯著的應用價值，為了充分發揮其技術對水環境的保護作用，就需要相關部門做好對其技術的積極引進和應用，這對水環境的保護以及環保工作現代化發展具有重要的意義。