水質自動監測技術在水環境保護中的應用

摘要：實施水質的自動監測與遠程監控，有助于及時掌握水體狀況與水質變化，提高對水質污染事故的預防與處理能力，進而使水污染問題得到有效解決。通常情況下，水質自動監測技術可以實現水質自動監測，進而為水環境保護提供了支持。本文結合水質自動監測技術的應用現狀，分析了水質自動監測技術在水環境保護護中的應用實例。以期解決我國水資源分布不均、水污染嚴重等問題，以期在水環境保護中更好的發揮水質自動檢測技術的作用。

關鍵詞：水質;自動監測;水環境;保護

中圖分類號：X83? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：2095-672X（2021）01-0143-04

DOI.10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2021.01.023

Application of water quality automatic monitoring technology in water environment protection

Zhao Na

（Gujiao Environmental Monitoring Station， Taiyuan Shanxi 030200，China）

Abstract：The implementation of automatic monitoring and remote monitoring of water quality is helpful to timely grasp the water situation and water quality changes， improve the ability of prevention and treatment of water pollution accidents， and then effectively solve the water pollution problem. In general， water quality automatic monitoring technology can realize water quality automatic monitoring， which provides support for water environment protection. Combined with the application status of water quality automatic monitoring technology， this paper analyzes the application examples of water quality automatic monitoring technology in water environment protection. In order to solve the problems of uneven distribution of water resources and serious water pollution in China， in order to better play the role of automatic water quality detection technology in water environment protection.

Key words：Water quality; Automatic monitoring; Water environment; Protection

在經濟社會發展過程中，水污染問題得到了社會各界的廣泛關注，而且會在一定程度上影響經濟社會的發展速度。在水環境保護過程中，水質自動監測是比較常用的技術手段，其不僅可以確保水質監測的時效性、準確性和連續性，而且還可以提高監測的整體效果和質量。與傳統人工采樣水質監測相比，水質自動監測技術具有多方面的優越性。

1? ? 水質自動監測技術概述

1.1? ? 水質自動監測系統

水質監測主要是對對某一特定地區的水質進行長期、持續的采樣檢驗，并對檢驗數據進行記錄和分析，從而形成對當地水質的檢測報告。在進行水質監測的過程中，傳統人工采樣一般需要消耗大量的人力、財力和物力，而且所出具的監測報告缺乏時效性，因而無法滿足水質監測的具體需求。水質自動監測技術能夠實現水質自動監測，及時的取樣、反饋數據，快速生成監測數據分析以及水質分析報告，其能夠實現對幾十種水質指標同時進行監測，豐富了水質監測的功能，有助于更全面地反饋水質監測信息。

水文水質的監測數據是國家開發和保護水土資源的重要的資料來源，對于保護水生態、保護水資源、實現科學管理具有重要意義。水質自動監測技術不僅能夠對水質進行實時自動監測，而且還能夠在無人值守的情況下自動獲取水質監測數據。通過相關水質數據的收集、分析和整理，并上傳至環保信息中心，就能夠實現對數據的遠程監控，進而對監測點的水質情況有全方位的了解和掌握。同時，水質自動監測技術還可以準確把握水質狀況，及時全面地反映水的質量現狀，并呈現出發展趨勢，是實現水環境監測管理和污染防治的重要參考。如圖1所示，該系統包括分析儀和遙測系統，借助監控軟件與分析軟件維持系統的可靠運行，能夠實現采樣記錄分析數據實時監測與自動監測。

1.2? ? 主要功能

在線自動監測。水質自動監測技術可以對水源地的水溫、pH、電導率、溶氧含量、氨氮、重金屬、濁度、藍綠藻、余氯等參數給予實時監測，并通過有線或無線傳輸手段，將監測所得各類指標和數據傳輸至監控中心，而且也可以在監測現場直接讀取監測數據。通常情況下，在線自動監測技術可以實現連續、實時的遠程監控，將其數據傳輸給相關系統進行進一步分析。

預警預報。報警系統是水質自動監測技術中比較關鍵的組成部分，其可以對現場設備的報警信息給予實時、動態接收，并以聲音的顏色變化、數值的顏色變化進行報警信息的傳遞，實現報警功能。在水質監測數據超標、水質分析設備故障，或因現場供電異常導致設備不能正常運行時自動報警。為提高環境監控工作的質量和效率提供可靠的、精確的現場監測信息數據。

信息發布和在線查詢。借助于各類的應用軟件和應用系統，能夠實現信息發布和在線查詢，能夠對圖表進行分析和計算、顯示、打印。支持信息互訪共享，收集指定的監測數據及各種運行資料，并將其長期存儲，為環境管理和決策提供科學依據。

1.3? ? 水質監測常規項目

水溫。水溫是水質監測中不可忽視的重要組成部分，水溫可以對當前水域的物理性質給予直觀的反映，而且水溫的變化會對該水域生物的生存產生決定性的影響。此時可以借助專業的溫度傳感器來實施監測和采集水域的數據，進而實現對該水域水溫的有效監測。

pH值。通常情況下， pH值可以反映該水域的酸堿性、鹽分含量，而且溫度也可以有效反映該水域的pH值。同時，借助電極法也可以對當前水域的pH值進行監測。

溶解氧。借助帶有紫外可見吸收光譜來監測該水域的分子態氧。

濁度。借助光學電子法可以反映該水域的渾濁程度，如果光線通過懸浮物時，將會不同程度上受到阻礙，光線的受阻程度表示水體的濁度。

2? ? 水質自動監測技術的重要性

2.1? ? 提高水質監測效率

通常情況下，水質監測具有涉及內容多、任務量大的特點，傳統的人工進行水質監測，需要對大量的監測資料進行分析和整理。此時，不僅需要大量的消耗人力、財力和物力，而且數據的準確性不夠高。這主要是由于傳統的水質監測技術中，工作人員所進行的水質監測工作不能及時反映水環境質量造成的。實現水質自動監測，能夠有效的減少人工操作的環節，從而節約管理成本。

由于采用了先進的管理制度與運行模式，結合先進的技術與設備，水質自動監測技術在進行水質的五項參數以及氨氮含量、葉綠素、重金屬等指標監測時，能夠達到更高的準確性。并實現對各種數據進行自動歸類整理，上傳數據庫，提高了監測的頻率與效率，同時減少了工作人員的工作量。

2.2? ? 提高采樣可靠性與安全性

由于傳統的水質監測系統進行水質監測時不具備很強的時效性，呈現出的結果與實際的水質狀況不能很好對應，無法實現長期、穩定的水質監測，進而對水環境的管理與治理產生不利影響。如今，隨著水質自動監測技術的廣泛普及，水質實時監測的準確性和可靠性大大提升，能夠為水環境的治理奠定良好的基礎。而水質自動監測技術的應用，取代了人工采樣環節，提高了采樣工作的安全性。

3? ? 水質自動監測在水環境保護中的應用

3.1? ? 地表水水質監測

如圖2所示，應用水質自動監測儀器進行地表水質監測時，工作人員可以不受空間的限制，對水質監測進行遠程控制。地表水的水質自動監測，有助于了解重點斷面水體的水質狀況，對重大的水質污染或流域性的水質污染進行有效的預警和預報，有效地避免跨行政區域的水污染事故糾紛。

我國的水質自動監測站建設已取得重要進展，能夠及時準確有效地實現水質自動監測，對于保護我國重要河流起到了至關重要的作用。如今，隨著水質自動監測技術在地表水監測中使用頻率的增加，我國大型湖泊以及水環境均已實現自動監測設備的覆蓋，能夠有效掌握地表水的總體信息。

3.2? ? 水庫水質監測

將水質自動監測技術應用到水庫中，既可以對pH、溶解氧、電導率、水溫、濁度等水質五參數進行監測，而且也可以對高錳酸鹽指數、藍綠藻、硝酸鹽、亞硝酸鹽、葉綠素、氨氮、總氮、總磷、鋅、鎘、鐵、銅、鉛、錳、生物毒性等20項指標給予有效監測，并且還能夠實現數字信息視頻信息和遠程調控的實時傳輸，進而使水環境監測能力得到有效提升。同時，水庫水質監測還可以及時查明水源地水質超標原因，有效提升了保護飲用水源水質安全的能力。

水質自動監測技術能夠隨時對站點的所有水質數據進行查詢。一旦水源地水質監測項目超標，可以通過無線傳輸進行報警，并啟動應急預案。這樣既可以實現對水質的全過程監管，而且還可以對存在的問題采取有效措施給予解決，進而確保供水安全。

3.3? ? 排污口污水水質監測

環保部門在進行污水排放管理時，通常受到環保管理工作人員少、巡檢任務重、對企業污水排放情況了解不到位，以及排污單位不積極交納排污費，拖欠嚴重等因素的影響，污水排放管理工作沒有取得應有的效果。而應用了水質自動監測系統，能夠實現排污口的水質與流量的自動監測。一方面，由于具有遠程操作功能，可以根據監測單位污水排放情況來制定有效的解決措施;另一方面，對傳統排污費收費模式進行改革和創新，采取先交費后排污的管理措施，對于各企業排污口污水的流量、水質給予實時、動態監測，并遠程控制電動閥門。當預付費用充值完成后，可以實現排污，欠費則自動停止排污。還可以設定污水指標的上限，當某指標達到上限時，實現自動關閉閥門，停止排污。遠程監控能夠對實時數據和歷史數據進行直觀而清晰地展示，借助通訊工具與網絡，可以實現數據的查詢，保證數據傳輸的完整性。

4? ? 小結

綜上所述，水質自動監測技術主要是以在線自動分析儀器為基礎，借助自動測量技術、傳感技術、計算機應用技術與自動控制技術來構建在線自動監測體系，并在此基礎上完善運營管理體制，以期更好地發揮水質自動監測技術的應用價值，從而解決我國水污染問題，保護生態環境，推動可持續發展。

參考文獻

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收稿日期：2020-08-03

作者簡介：趙娜（1984-），女，漢族，本科，工程師，從事環境監測工作。