水質自動監(jiān)測技術在水環(huán)境保護中的應用

肖凱(福建省三明市沙縣生態(tài)環(huán)境局環(huán)境監(jiān)測站，福建 三明 365050)

0 引言

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

1 技術概述

對于水質自動監(jiān)測技術來說，它主要是借助水質自動監(jiān)測的系統(tǒng)來實現(xiàn)對水質的自動監(jiān)測，在此監(jiān)測系統(tǒng)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(xiàn)代化傳感、計算機信息應用、軟件以及通訊網(wǎng)絡等技術綜合使用，構建出的在線、自動化監(jiān)測系統(tǒng)。此系統(tǒng)中，往往存在數(shù)十個或者數(shù)百個水質自動的監(jiān)測站，來實現(xiàn)對局部的水域內(nèi)水質環(huán)境的綜合化監(jiān)測目的[1]。此系統(tǒng)在對水環(huán)境實時監(jiān)測后，借助數(shù)據(jù)網(wǎng)絡把所監(jiān)測的數(shù)據(jù)向水質監(jiān)測的數(shù)據(jù)中心及時傳輸，后通過對數(shù)據(jù)中心內(nèi)數(shù)據(jù)實施分析，就能及時發(fā)現(xiàn)水環(huán)境的異常情況。通過此系統(tǒng)的使用，能夠對各個監(jiān)測點范圍水質的相關數(shù)據(jù)實現(xiàn)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(jiān)測系統(tǒng)能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有線、無線傳輸，能把各監(jiān)測的點位所監(jiān)測各類的指標，如氨氮、常規(guī)參數(shù)和高錳酸鹽的指數(shù)等，通過數(shù)據(jù)形式向監(jiān)控中心傳輸，且還能夠在現(xiàn)場對監(jiān)測數(shù)據(jù)讀取。借助遠程監(jiān)控的系統(tǒng)能夠對水質的指標實時、連續(xù)性監(jiān)控，把握監(jiān)測水體內(nèi)水質的狀況，對水質的變化趨勢分析，對水質污染的狀況發(fā)生提前預知，從而實現(xiàn)水環(huán)境污染的及早準備和提前預防，防止水質污染情況的發(fā)生[2-3]。

2 水環(huán)境保護中水質自動監(jiān)測技術的應用價值

在水質檢測的傳統(tǒng)技術使用中，無法對水環(huán)境的質量狀況實時反映，這使工作人員不能對水環(huán)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(jiān)測技術使用，能夠對水環(huán)境的質量實現(xiàn)實時、連續(xù)反映，與傳統(tǒng)技術相比，該系統(tǒng)準確性和效率更高，和多項的先進技術結合，能夠實現(xiàn)對各種水質指標的全面監(jiān)測，同時各類的數(shù)據(jù)能夠自動歸類且以有線、無線等方式上傳至數(shù)據(jù)庫。此監(jiān)測過程中，能夠有效提高監(jiān)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(huán)境的監(jiān)測中，涉及到的工作內(nèi)容往往十分復雜和繁瑣，如水樣的采集、數(shù)據(jù)的整理、水樣的檢驗等，各項的資源都在不斷的產(chǎn)生和積累，而這勢必需要使用大力的人力和物力來實現(xiàn)。水質自動的監(jiān)測技術使用后，能借助計算機手段實現(xiàn)自動化的數(shù)據(jù)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(xiàn)，確保工作質量與效率的同步提升[5]。

盡管水質自動的監(jiān)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(tǒng)的監(jiān)測技術相比，它具有較好的長期經(jīng)濟效益，整體的經(jīng)濟成本是比較低的。通過此技術的使用，能夠有效實現(xiàn)人工成本的節(jié)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(xiàn)價值的創(chuàng)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(xiàn)，這也間接實現(xiàn)了工作成本的控制[6-7]。

3 水質自動監(jiān)測技術在水環(huán)境保護中的應用

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

3.1 系統(tǒng)組成和功能

在此水質自動的監(jiān)測系統(tǒng)中，主要包括水源地的水質監(jiān)測、入河的排污口位置監(jiān)測兩個部分。在水源地的水質監(jiān)測中，其系統(tǒng)包括了3個水庫水質的監(jiān)測站，且這3個中型水庫主要負責對其城鎮(zhèn)新城工業(yè)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(jiān)測中，其系統(tǒng)包括了東部市政的排污口位置監(jiān)測站、明溝的監(jiān)測站和西部市政的排污口位置監(jiān)測站。

對水質自動的監(jiān)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(jiān)測的儀器單元模塊、數(shù)據(jù)的采集與控制單元模塊、數(shù)據(jù)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(jiān)測中，主要指標有電導率、水溫、濁度、pH、揮發(fā)酚、總氮、總磷、氨氮、溶解氧和高錳酸鹽的指數(shù)等[8-10]。

該系統(tǒng)主要具備自動在線的監(jiān)測、遠程控制、數(shù)據(jù)自動傳輸、數(shù)據(jù)自動處理與分析、自動報警與留樣等功能。在自動在線的監(jiān)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(xù)性在線監(jiān)測的水質數(shù)據(jù)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(tǒng)，實現(xiàn)管路的配水、采水和反吹洗等工作[11-12]；在數(shù)據(jù)自動傳輸方面，此監(jiān)測站具備信息的提取和掃描能力，且將所提取和收集的數(shù)據(jù)向控制中心傳輸，通過固定格式向數(shù)據(jù)庫自動存入；在數(shù)據(jù)的自動處理與分析中，系統(tǒng)可以對諸多內(nèi)容自動分析、整理、統(tǒng)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(guī)定的標準對水質實施評價；在自動報警與留樣方面，在監(jiān)測的數(shù)據(jù)出現(xiàn)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(xiàn)自動地留樣，而中心站通過短信等形式向有關人員發(fā)出通知[13-14]。

3.2 對供水的水源地實現(xiàn)水質的實時化監(jiān)測

此水質自動的監(jiān)測系統(tǒng)，能夠對其城鎮(zhèn)供水的水源地進行水質連續(xù)性在線的監(jiān)測，對系統(tǒng)進行每8 h進行一次監(jiān)測的設定，使監(jiān)測的數(shù)據(jù)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(jù)。以對其中之一水庫的水源地內(nèi)總磷、總氮的兩項指標監(jiān)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(xiàn)；通過對總氮變化的趨勢觀察，其最高值同樣在6月份出現(xiàn)。相關部門可以和環(huán)保部門聯(lián)合對總磷與總氮的超標原因調(diào)查，后向政府部門遞交了調(diào)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(xiàn)及時預警

在此地區(qū)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(fā)生重大的水環(huán)境污染情況，就會對其城鎮(zhèn)的安全用水產(chǎn)生嚴重的威脅。通過自動在線的監(jiān)測系統(tǒng)，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(xiàn)有效防治，轉變了之前事故出現(xiàn)后進行上報、分析、方案制定、下發(fā)、落實的滯后性治理模式[16-17]。如在2012年6月，在此地區(qū)其中之一水庫的監(jiān)測站中出現(xiàn)揮發(fā)酚的超標后報警，相關管理部門就立即把自動化采樣器內(nèi)的水樣送至實驗室實施化驗處理，化驗得到揮發(fā)酚確實出現(xiàn)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(yè)企業(yè)存在排污口的超標揮發(fā)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(fā)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(jiān)測技術是一種現(xiàn)代化技術，其在水環(huán)境保護中具有顯著的應用價值，為了充分發(fā)揮其技術對水環(huán)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(huán)境的保護以及環(huán)保工作現(xiàn)代化發(fā)展具有重要的意義。