淺析水質(zhì)現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

葉 辛

（上海市普陀區(qū)環(huán)境監(jiān)測站 上海 200062）

引言

近年來，隨著工業(yè)化的持續(xù)推進，水環(huán)境污染不斷加劇，已經(jīng)嚴(yán)重超過水體的自凈能力，水質(zhì)逐步在惡化。水質(zhì)現(xiàn)場監(jiān)測能真實、客觀反映水質(zhì)變化情況，便于及時采取有效措施對水體進行改善與管理，有效地控制水體進一步污染。因此，發(fā)展水質(zhì)現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)十分重要。

1 水質(zhì)現(xiàn)場監(jiān)測意義

水質(zhì)監(jiān)測能提供代表水質(zhì)質(zhì)量狀況的數(shù)據(jù)，是實施水質(zhì)管理的依據(jù)。它使用化學(xué)或物理方法來測定水中污染物質(zhì)的類型和數(shù)量。一方面確定水中雜質(zhì)的分布情況，分析污染物的變化規(guī)律，從而預(yù)測水體污染的惡化狀況；另一方面判斷污染物的危害影響情況，便于進行水環(huán)境污染防治，并為制定有關(guān)法律法規(guī)、驗證水質(zhì)模型和開展水污染理論研究提供科學(xué)依據(jù)。

2 水質(zhì)現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀

水質(zhì)監(jiān)測是水質(zhì)管理的基礎(chǔ)和技術(shù)支持，日前，我國水質(zhì)監(jiān)測儀器生產(chǎn)已初具規(guī)模，自主生產(chǎn)的部分水質(zhì)監(jiān)測儀器設(shè)備已接近或達(dá)到國際先進水平，水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)也取得了較大的進步。但是，首先，國內(nèi)水質(zhì)監(jiān)測儀器設(shè)備的市場份額仍然很低，儀器的一些關(guān)鍵部件仍然依賴進口。其次，水質(zhì)監(jiān)測儀器自動化程度還不高，監(jiān)測技術(shù)層次低，監(jiān)測儀器設(shè)備集中在中低檔，產(chǎn)品重復(fù)率高，經(jīng)濟效益差。再次，監(jiān)測設(shè)備質(zhì)量不高，性能不穩(wěn)定，重現(xiàn)性不好，不確定度高，易損壞，使用壽命不高，時常出故障，提供的監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度欠缺，可行度不高。此外，國內(nèi)水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)研究人員少，開發(fā)能力不強，研發(fā)的監(jiān)測儀器系統(tǒng)比較滯后，不能滿足我國環(huán)境監(jiān)測工作發(fā)展的需要，更無法適應(yīng)市場的需要。

3 水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展

3.1 發(fā)展趨勢

經(jīng)過若干年的沉淀與發(fā)展，水質(zhì)監(jiān)測正在逐步演變，慢慢開始由有最初的手工采樣和實驗室儀器分析檢測向自動、智能、網(wǎng)絡(luò)和集成為主的方向發(fā)展；監(jiān)測領(lǐng)域由狹窄的范圍發(fā)展到全方位；監(jiān)測空間由近距離向遠(yuǎn)程遙控方向發(fā)展；監(jiān)測工具也將向綜合數(shù)理化多學(xué)科的高技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展。

3.2 發(fā)展重點

一是水質(zhì)污染源在線監(jiān)測儀器。水體雜質(zhì)均是由于廢水不達(dá)標(biāo)排放造成的，污染物排放的總量監(jiān)測要求準(zhǔn)確可靠，這就要求排放濃度與流量同步持續(xù)監(jiān)測。水體污染物總量監(jiān)測主要采用在線自動測流技術(shù)和全自動分比例采樣技術(shù)。在線測流需要配備良好的在線監(jiān)測儀器流量計，該設(shè)備應(yīng)具有自動校正和自動沖洗管路的功能，還能在線連續(xù)監(jiān)測污水排放口流量。比例采樣需要用到具備流量比例和時間比例兩種方式的自動采樣裝置，精準(zhǔn)采集到水質(zhì)樣品，從而便于對水體環(huán)境進行綜合評價。

二是水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)。在線水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)運用現(xiàn)代傳感器技術(shù)結(jié)合計算機自動控制技術(shù)進行實時監(jiān)視數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程控制，其具備獨立穩(wěn)定的監(jiān)測體系，及時將實時監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至網(wǎng)絡(luò)中心，實現(xiàn)監(jiān)測站與網(wǎng)絡(luò)中心水質(zhì)信息共享，還能智能診斷、自動恢復(fù)，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的連貫性。整個系統(tǒng)應(yīng)可以自動監(jiān)測水質(zhì)常規(guī)五參數(shù)和其他項目，真實客觀地反映水體污染物含量的情況，預(yù)測水體的富營養(yǎng)化，從而確保飲水安全。該系統(tǒng)還可以連接遠(yuǎn)程質(zhì)控裝置，對在線監(jiān)測儀器進行自動校正，并代替人工完成設(shè)備檢查、儀器調(diào)試比對和數(shù)據(jù)管理等工作，節(jié)約了人力成本。

三是便攜式應(yīng)急監(jiān)測儀器。現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備用于突發(fā)性水污染事故監(jiān)測，具有體積小、攜帶方便、監(jiān)測快速等優(yōu)點，可以用于現(xiàn)場監(jiān)測毒性強成分的現(xiàn)場用簡易裝置，便于及時處理有害成分，以免污染水體。

四是遙感監(jiān)測系統(tǒng)。遙感監(jiān)測系統(tǒng)用于監(jiān)測大范圍的水質(zhì)污染狀況，如監(jiān)測江上、河上、湖上、海上的有機污染物情況，并能遠(yuǎn)距離監(jiān)測各排污口狀況，以實現(xiàn)實時水環(huán)境預(yù)報監(jiān)測。傳輸功能的發(fā)達(dá)狀況直接影響水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳送效率與可靠性，這要求克服水環(huán)境電磁波的影響，將多項網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)低功耗、低成本和高速率傳送，成功收集到人工難以到達(dá)區(qū)域的水質(zhì)監(jiān)測實時數(shù)據(jù)。

結(jié)語

水質(zhì)監(jiān)測是掌握水體質(zhì)量的前提，是保證民眾飲水安全的途徑。日前水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)還不夠完善，監(jiān)測技術(shù)還不夠先進，我們需要在水質(zhì)污染源在線監(jiān)測儀器、水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)、便攜式現(xiàn)場應(yīng)急監(jiān)測儀器、遙感監(jiān)測系統(tǒng)等方面不斷探索和發(fā)展，成功研發(fā)出一系列智能、集成、高效的水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備，充分發(fā)揮水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)的功能，確保各地水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)安全正常運行，提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，保證水質(zhì)數(shù)據(jù)的及時傳送發(fā)布，成功預(yù)警重大水質(zhì)污染事故，從而保護水環(huán)境不受污染。