水質自動監測技術在水環境保護中的應用

袁維林（貴州省赤水市環境保護監測站，貴州　赤水　564700）

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水質自動監測技術在水環境保護中的應用

袁維林（貴州省赤水市環境保護監測站，貴州赤水564700）

實施水質的自動監測，可以實現水質的實時連續監測和遠程監控，及時掌握水體的水質狀況，預警預報水質污染事故，解決水污染況。及時、準確、有效是水質自動監測的技術特點，近年來，水質自動監測技術在水環境保護中得到了廣泛的應用。本文主要闡述了水質自動測技術在水環境保護中的應用。

水質；自動監測；水環境；保護

引言

要控制水污染，保護水環境，必須掌握水環境質量變化狀況，進行定點、定時人工采樣與監測。月復一月，年復一年的積累各類監測數據，然后通過綜合分析了解水污染現狀和找出其變化規律，但是這要花費很多的人力、物力和財力，而取得的數據也僅是瞬時的有限的數據。因而運用必須加強對水質污染自動監測技術的運用，使水環境保護工作向連續自動化方向發展。

1　水質自動監測系統

水文水質監測是為國家合理開發利用和保護水土資源提供系統水文水質資料的一項重要的基礎工作，是水生態、水資源、水安全科學管理和保護的基礎。水質監測的目的是及時、準確、全面地反映水環境質量現狀及發展趨勢，為水環境監測、管理、規劃、污染防治、生態預警等提供科學依據。

水質自動監測系統是通過建立無人值守實時監控的水質自動監測站，可以及時獲得連續在線的水質監測數據（常規五參數、COD、氨氮、重金屬、生物毒性等），利用現代信息技術進行數據采集并將有關水質數據傳送至環保信息中心，實現環保信息中心對自動監測站的遠程監控，有利于全面、科學、真實地反映各監測點的水質情況，及時、準確地掌握水質狀況和動態變化趨勢。水質在線自動監測系統是一套把多項監測指標的分析儀表組合在一起，從采樣、分析到記錄、整理數據（括遠程數據）、中心遙測組成的系統（見圖1），結合相應的控及分析軟件，實現實時在線自動監測，滿足運行可靠穩定維護量少的要求，并實現無人值守。

圖1　水質自動監測系統組成示意圖

監測的指標主要包括包括水位、流量、水溫、溶解氧、p電導、鹽度、濁度、藍綠藻，氨氮離子等多種參數。所監測的類指標可通過有線或無線傳輸方式傳送到監控中心，也可監測現場實時讀取數據。水質自動監測系統能做到實時、連監測和遠程監控，能夠及時掌握主要流域重點斷面和水源體水質狀況，預警預報重大流域性水質污染事故，在發生重水污染時掌控水源水質狀況，做到防范、解決突發水污染事故的目的。

2　水質自動監測系統主要功能

2.1在線自動監測

實時監測水源地及飲用水的水溫、溶解氧、pH、電導率、鹽度、濁度、藍綠藻，氨氮離子、余氯等參數，并可擴展其它監測功能。實時監測排污口及污水處理廠污水的濁度、pH、COD、氨氮離子、溶解氧、重金屬離子等參數，并可擴展其它監測功能。

2.2預警預報

具有報警系統，能接收現場設備報警信息。以聲音、圖標顏色變化、表格中數值的顏色等形式提供多樣化的報警功能。精確提供現場監測信息，為強化環境監控工作提供可靠的數據。水質監測數據超標、水質分析設備故障、現場供電異常時，自動報警。

2.3信息發布和在線查詢

基于各類應用軟件系統，具有信息發布和在線查詢、分析、計算、圖表顯示、打印等功能，支持信息的互訪共享，為環境管理和決策提供科學依據。收集并可長期存儲指定的監測數據及各種運行資料、環境資料備檢索。

3　水質自動監測在水環境保護中發揮的作用

3.1提高了水質監測的工作效率

水樣的采集、化驗分析、數據統計和結果計算等工作，是一項非常繁重的工作，而水質自動監測系統能夠對水質進行自動監測并對監測數據做出統計分析。大大減輕了管理人員的日常工作年和勞動強度，并且避免了因操作人員業務不熟或操作不規范等人為因素造成的數據偏差和錯誤的情況，使監測數據更加準確可靠。并且能夠對重大污染情況作出相關預警，可以讓工作人員及時采取相關措施，極大的提高水環境保護的工作效率。

3.2提高水質采樣工作的安全性

水質采樣的區域往往地形比較復雜，進行采樣過程中容易造成工作人員的安全事故。而采用自動監測技術，完全可以避免此類事故的發生，使得水質采樣變的更加安全。

3.3降低水質監測的管理成本

雖然，現在的水質自動監測儀器設備的整體系統造價比較高，但是相比于傳統的方法而言，成本更低。在傳統的水質監測過程中，僅僅是人力投入就已經超出水質自動監測儀器購買，安裝和調試費用。

3.4為水環境的治理和管理提供科學依據

過去由于傳統的監測方法，無法對水環境做到長期和系統的監測，因此，監測的結果往往與真實狀況有較大的差異，這為水環境的治理決策帶來了相當大的困難，由于水質自動化監測的出現，能夠對水質環境實施實時監測，使得監測的結果更加真實可靠，給水環境的治理提供了科學的依據，也給環保部門環境執法提供了科學可靠的支持。

4　水質自動監測系統的運用

4.1水庫中的運用

在水庫中運用水質自動監測系統，可以監測水質五參數（pH、水溫、溶解氧、電導率、濁度）、高錳酸鹽指數、氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽、總氮、總磷、葉綠素、藍綠藻、生物毒性、銅、鉛、鋅、鎘、鐵、錳等20項指標。水庫水質監測中，采用西東監測系統，可實現遠程實時調控、數字信息和視頻信息傳輸，提升水環境監測、預警應急和環境監管能力，對嚴密監控水源地水質、快速查明超標行為具有重要作用，對保護飲用水源水質安全、確保百姓喝上放心水具有深遠意義。可以實現對水質進行自動、準確地監測，數據遠程自動傳輸，隨時查詢所設站點水質數據；實現水質信息在線查詢、分析、顯示、打印等功能；一旦發現水源地水質監測項目超標可自動進行短信告警，同時啟動應急預案，從而做到對水質全過程監督管理，早發現、早預報、早排除，有效保障供水安全。

4.2排污口污水水質監測

各地環保局在進行污水排放管理的時候會經常遇到下列問題：①環保管理人員少，巡檢周期比較長，不能隨時掌握各企業污水排放的情況；②排污費拖欠嚴重，排污單位不積極交納費用。為了解決上述問題，可以運用排污口污水水質、流量自動監測系統，該系統的運用可以實現以下兩個目標：①在監測中心實時監測所轄單位的污水排放情況，必要時可遠程關閉排污閥門；②改變傳統的收費模式，排污單位需要持IC卡到環保局交費，做到先交費后排污。該系統能夠實時監測各企業排污口污水COD含量和污水排放量。實時監測電動閥門的開、關狀態。遠程控制電動閥門的開啟和關閉。IC卡預付費充值管理功能，做到先交費后排污，欠費自動停止排污。可設定污水COD上限值，COD監測數據越限時系統可自動停閥，停止排污。遠程監測控終端的安防狀態。利用多樣的圖形展示手段，進行實時、歷史數據的展示，達到直觀、清晰的效果。對采集鏈路、通訊網絡進行診斷，使工作人員可隨時了解通訊及數據傳輸狀態。具備實時數據、歷史數據、報警數據的查詢功能；現場設備在網絡中斷、網速過慢時將數據緩存，待恢復后實現斷點續傳，確保數據完整性。

4.3地表水監測中的運用

實施地表水水質的自動監測，可以實現水質的實時連續監測和遠程監控，及時掌握主要流域重點斷面水體的水質狀況，預警預報重大或流域性水質污染事故，解決跨行政區域的水污染事故糾紛，監督總量控制制度落實情況。及時、準確、有效是水質自動監測的技術特點，近年來，水質自動監測技術在許多國家地表水監測中得到了廣泛的應用，我國的水質自動監測站（以下簡稱水站）的建設也取得了較大的進展，環境保護部已在我國重要河流的干支流、重要支流匯入口及河流入海口、重要湖庫湖體及環湖河流、國界河流及出入境河流、重大水利工程項目等斷面上建設了100個水質自動監測站。目前還有36個水質自動站正在建設中，水站儀器設備更新項目也在實施中。

5　結語

水質在線自動監測系統是一套以在線自動分析儀器為核心，運用現代傳感器技術、自動測量技術，自動控制技術、計算機應用技術以及相關的專用分析軟件和通訊網絡所組成的一個綜合性的在線自動監測體系。實施水質自動監測，可以實現水質的實時連續監測和遠程監控，達到及時掌握主要流域重點斷面水體的水質狀況、預警預報重大或流域性水質污染事故、解決跨行政區域的水污染事故糾紛、監督總量控制制度落實情況、排放達標情況等目的。

［1］劉 京，周 密，陳 鑫，劉廷良.國家地表水水質自動監測網建設與運行管理的探索與思考［J］.環境監控與預警，2014（01）：94～95.

［2］王玉華，趙學民，周懷東.水質自動監測技術及其應用分析［J］.水文，2004（03）：38～39.

［3］梁 莉.地表水質自動監測技術及監控軟件的發展［J］.中國新技術新產品，2010（17）：33～34.

［4］耿 煒，王樹剛，王曉楠.水質自動監測系統的探討［A］.新農村建設與環境保護——華北五省市區環境科學學會第十六屆學術年會優秀論文集［C］.2009（08）：85～86.

2016-4-10

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2095-2066（2016）13-0002-02