水質自動監測技術在水環境保護中的應用

楊秀平

（聊城市生態環境局陽谷縣分局環境監控中心 山東聊城 252300）

引言

若想有效對水環境進行保護，通過監測水環境即可實現，而當前使用的自動監測技術比較傳統的監測其優勢在于解決了需要采集樣品的麻煩，在反映數據的基礎上，就可以對水環境的實際情況進行明確，且能夠確保監測數據的精準性，幫助檢測人員分析數據，使得人為干預情況減少，確保水環境保護數據的真實性，對水環境保護工作的開展大有裨益。因此，將水質自動監測技術的主要優勢特點與具體應用方式，滲透至當前階段我國水環境保護工作體系中，充分體現其中科學性，全面性的特點，完善水環境保護工作模式，可以充分改善水污染問題，從而全面提升人們的生活質量水平。

1 水質自動監測體系基本概述

1.1 遠程控制水污染

水與人類的生活密切相關，水是人類生命的源泉，也是人類生存的必須品。地球上的水資源雖然看起來取之不盡用之不竭，實則人類能利用的只有一小部分淡水資源，雖然淡水具有可再生性，但其再生性與地球的水循環關系較大，由于前些年大力發展工業，使得水體大量污染，而且大部分國家都會大量抽取河水建造水壩，這使水循環及水流情況被改變，會導致水循環降低，水資源減少。而水資源的污染勢必會對人類的生存發展造成威脅，水污染也危害到人類健康。結合我國水資源分布現狀進行分析，我國屬于水質型缺水嚴重的國家，且具有較多跨流域調水工程，這更進一步對我國水質監測提出了全新要求，也使得我國水質監測意義不同尋常。而水環境作為城市生態系統中的一個有機組成部分，治理水環境是一項系統工程，水質監測能夠確保有效維護全球生態系統平衡，可以從源頭對水污染問題進行解決，對水質資源進行監測，能夠對水環境治理提供有效依據，并可以對水環境的管理進行強化，進而能夠以科學、合理的角度對水污染進行控制，進而對整個水環境進行保護。尤其近年來，水污染問題較為嚴重，所以，這也更能凸顯出水環境監測對環境保護工作的重要性，也可以通過水質自動監測，進而能夠更好的保護水資源。

水質自動監測體系的主要意義在于針對被檢測的水環境進行自動化抽水檢測，通過現代化的數據傳輸等工作模式，將相關水環境的實際情況進行充分整合及傳輸。這種水環境保護及水資源監測技術的應用可以全面突破傳統水資源監測工作效率低的問題，以遠程操控的形式完成水資源監測工作目標。而且，可以通過水質監測的結果對水污染進行控制，對水環境進行保護，還能夠對水環境的變化動態隨時進行了解，并根據監測數據對水污染現狀進行分析并尋找出變化規律。而且，通過自動監測，還能夠及時預警重大水污染情況，進而減少污染，保護環境。

1.2 分析水質自動監測技術

水質自動監測技術主要包括數據處理類型、控制類型、儀表類型、配水類型等模式，而這都是系統中最為重要的組成部分，在采集水樣后可以進行處理，并利用分析儀進行技術工作，確保在溶解氧與pH 參數、溫度參數等的支持下，確保自動化監測技術體系更加合理，并通過PLC 控制技術，進行統一控制，確保能夠統一采集處理數據，并通過視頻監控設備的支持，可以以遠程的方式實施化進行水質監控，尤其合理監測取水口狀態，以此提高工作質量。同時，取水類型的技術內容是指滿足取水需求的情況下，對工作內容進行簡化，可以結合現場情況開展取水監測活動。比如，在分析的過程中，應結合取水水位的變化情況，在對地質特點進行明確的基礎上，對差異化的取水模式進行設置。可以綜合使用管道類型、浮球類型、浮船類型的方式進行取水。還應合理設計雙管路雙泵的取水單元，并在兩條管路交替的情況下，以備份工作的模式進行設計，在管道中對壓力傳感器設備進行合理設計，并合理判斷取水管路的運行情況，能夠確保自動監測技術發揮更好的效果。

對于配水類型的設計技術，應對采集水系統進行創建，以三個系統的模式劃分源水，系統一可以直接開展溶解氧參數、pH 參數、溫度參數三位一體的與流通槽互相接觸的設計。系統二是過濾沉淀或使用高錳酸鉀、氨氮對儀器設備進行直接分析。系統三是可以利用砂慮過濾器進行工作，并對生物毒性特點進行分析，利用多余源水，排出管道水。

1.3 水質監測系統功能

水質監測系統功能包括水質在線自動監測、預報預警水質、發布信息及在線查詢水質。

首先，自動監測系統能夠對飲用水及水源地的多種參數進行監測。在線自動監測，可實現相關工作人員對水質狀況了解的時效性，并在實時監測水源的情況下，實現對水的電導率、溫度、濁度、鹽度、余氯等多個參數的實時分析，當然，在具體應用過程中，還可結合實際應用情況，增加水質實時監測的參數，如pH值、重金屬離子等相關參數。

其次，其預報預警系統在監測水質過程中，具有報警功能，可以在現場接受到報警信息，報警功能可以通過表格、圖像、聲音等方式進行呈現，并準確對現場監測信息進行反應，在環境監測方面進行了信息提供。通常預警預報功能是水質自動檢測體系運行的預警體系，根據實際的應用情況，設置相關預警參數，一旦系統監測水質的相關參數超出預警線，系統則會發送報警信息，更有助于相關工作人員及時查看預警情況，便于其做好事前的預防工作。水質自動監測體系的預警方式有多種，報警主要依靠系統所監測的各項數據，將報警的相關信息傳輸到控制臺，為提升水質監測水平提供可靠的幫助。若供電、儀器、設備等出現故障，或者水質出現超標等情況，供電故障都會進行報警。

最后，水質監測系統還具有在線查詢水質及信息發布的功能，還能打印并顯示圖標異常為水環境治理提供準確的數據支持，確保后續的檢索與查詢。信息發布以及在線詢問功能，可實現信息的互訪共享，不僅提高了水質監測和水利環境的管理效率，同時也為把好水質關提供幫助。

1.4 水質自動監測體系應用的不足

水質自動監測體系能夠實現對水質的自動監測，被廣泛應用到水利項目中。然而，在實際調查研究中發現，水質自動監測體系應用過程中依舊存在一定的不足，直接影響到水質自動監測體系的應用效率。例如，水質自動監測體系的應用范圍相對較小，雖然在近些年我國水質自動監測技術在飛速發展，也在一些水利領域中發揮出巨大的價值，但也有很多水利項目難以應用水質自動監測體系，如一些水庫和其他水利項目仍舊采用傳統人工模式。

產生這類問題的主要原因則是水質自動監測技術水平還不能滿足相關水利項目的水質監測要求，尤其是水質自動監測體系缺乏人性化的情況下，難以在實際監測工作中變通。

2 水質自動監測技術在水環境保護中應用特點

2.1 具備高效性特點

科學技術不斷強化和進步的背景環境下，現代社會背景中科學技術與信息元素為人們的生活工作等帶來了極強的輔助作用。其中水質自動監測體系的構建和運用便是現代科學技術發展背景中的重要體現所在，可以全面突破傳統水質監測工作模式中的不足問題，利用其更加高效精準的特點，促進完成水環境保護工作目標。

同時，水質自動監測工作效率的全面提升是當前階段多行業工作的重點發展目標所在。效率與質量的提升對于水環境保護工作同樣重要。在水質自動監測技術應用過程中，可以充分體現其高效性的特點，全面提升工作效率和質量，改善傳統水質監測工作效率低，壓力大的問題。

以往的水質監測工作模式中，需要操作的實驗項目比較復雜，這不僅會造成時間方面成本的浪費，更會為工作人員帶來較大的壓力。而水質自動監測技術的應用具備的較強高效性特點是傳統水質監測工作模式無法企及的發展目標。通過自動監測模式，可以在極端的時間內完成相關水質監測工作目的，極大程度的提升了工作效率。這對于水環境保護工作而言至關重要，因為只有盡快探究分析水環境中的問題，并在第一時間進行解決和改善，才可達到水環境保護的根本目的，避免更大的損失和不良影響問題出現。

2.2 具備安全性特點

充分保障水環境監測工作中相關細節的安全性是至關重要的，無論任何工作體系中安全始終是第一發展目標。以往的水環境數據監測保護工作中多以人工形式為主，要通過人工采集水資源樣本的形式進行監測及保護工作，這種工作模式不僅效率較低，同時存在一定的安全隱患問題，不同的水環境背景下包含著很多不可預估的問題。

將水質自動監測技術應用至水環境保護工作中，通過科學的監測保護策略促進提升水資源保護效果，可以充分體現水環境監測保護工作的安全性特點，這是傳統水環境監測工作模式無法達到的發展目標。而且，水質自動監測技術的實施能夠避免人為誤差，由于水環境的治理內容及檢測過程較為繁瑣，包括整理數據、檢驗水樣、采集水樣等，這會無止境支出各類資源，增加了檢測成本。而利用計算機進行運行計算的全自動監測，不僅能降低成本，還能更好的降低人工誤差發生的可能性，以使自動監測效果達到最佳。

所以，在目前水質自動監測技術不斷更新完善，并且普及運用至實際水環境監測及保護工作中的發展背景下，此工作已經完全突破了安全性較低的問題，利用科學高效的自動監測模式取締了傳統人工采樣的不足問題，從而達到了保障水環境、監測工作安全性的根本目的。

3 水質自動監測技術在水環境保護中應用策略

3.1 運用于地表水域進行監測

應用水庫自動監測系統，能夠監測幾十種污染物控制指標，包括TDS、硬度、濁度、氨氮、COD 等，且大部分水質自動監測系統都能進行遠程調控，以此有效提升水質監測能力。尤其對于監測水源地水質，由于與人們的用水安全具有較強管理學，所以，能夠確保水源的安全。

將水質自動監測技術運用著水環境保護工作中的具體實施策略和措施設計過程中，要加強重視水質自動監測技術的優勢特點，將其充分體現在不同水環境的保護工作中，促進推動水質監測目標的實現，全面化提升水環境保護監測工作效果。自動監測技術在實踐應用過程中，不同的水環境要注重利用不同的監測方式，根據具體情況設計個性化水域監測方案，保障水環境監測保護工作的科學性和合理性。將水質自動監測技術運用至地表水域進行監測是至關重要的工作環節，更是水質監測的重點方向所在。將水質自動監測技術應用至地表水與水環境監測工作中，可以全面實現精準性及持續性的監測目標，全面分析不同時間段和背景情況下的地表水多項數據情況。在此過程中，一旦地表水域出現不良的數據表示水環境出現污染等問題，將會第一時間進行報警處理，系統可以自動識別相關數據及時準確的進行上傳，使相關部門和管理工作者加強重視，及時利用合理有效的方法進行解決。同時，在進行地表水監測的過程中，在布設與采樣方面應遵循監測斷面、垂線、點位的原則，對于河流水源監測，應以斷面、垂線、采樣點的方式開展；對于水庫、湖泊的水源監測，應以水域、垂線、采樣點的方式開展；而對于全過程環境監測，應通過調查現場、布點優化、采集樣品、保存運送、數據分析、處理數據、綜合評定的方式開展。在采集瞬間水樣的過程中，由于它是以隨機不連續的方式在水中抽取水樣，因此，其水樣具有等時、等比例混合的特點。而采樣斷面實是指在對河流進行采樣的過程中，應對采樣的背景斷面、消減斷面、控制斷面、對照斷面進行分析。在地表水監測斷面的布設方面，由于在宏觀和總體層面能反映出所在區域水環境狀況，且不同斷面能將不同區域的污染特征進行反應，因此，具有較強的代表性。而且，應設立入海口斷面、控制斷面、背景斷面等，還應在設置斷面的過程中，結合水體功能區進行設計，確保至少應將1 個監測斷面在一個水體功能區進行設置。還應確保水文測流斷面與監測斷面一致，進而能利用水文參數，實現水量監測與水質監測的結合。

根據目前階段自動監測技術在地表水域水環境監測及保護工作中應用的現狀進行分析，我國在自動水質監測技術的輔助作用下，已經及時準確限制了多個地表水污染問題的發生，不僅是促進提升工作效率的有效措施，更是幫助人類提升生活質量的重要根本。[1]因此，充分利用水質自動監測技術，促進提升地表水資源監測保護工作，效果將會有效促進改善地表水資源污染問題，全面提升人們的生活質量。

3.2 運用于排污水口進行監測

首先，相關排污水口管理部門需要將科學現代化的水質自動監測設施進行安裝，對排污水口進行針對性及系統性水質監測工作。為了充分保障自動監測系統的精準性，在初期使用的過程中，要通過傳統水質監測方法進行輔助應用，將兩項數據進行充分對比和結合，探究自動監測系統設備安裝位置的準確性及數據分析的精準性。[2]

其次，在針對排污水口進行水質自動監測工作模式的設計過程中，大部分情況下是針對工廠等營業性質的場所進行安裝。根據工廠實際排污情況設計污水處理工作方案是其運營工作中的重點環節所在。不同類型工廠的排污處理及相關費用，要存在一定的差異性，根據具體情況進行全面分析保障污水處理工作具備較強的合理性和平等性特點。水質自動監測系統在工廠排污水口水環境監測工作中有著十分深遠的意義，可以及時準確分析辨別工廠排污水的污染情況與多方面數據，其中不僅包含重金屬含量同時涵蓋著十分全面的污染指標。要充分控制排污水口相關指標，在國家標準范圍內一旦超過相關標準，便要采取合理合法的措施對相關工廠和排污方進行處理。

再者，還可以在自動監測系統中設置COD 值限，若出現排放超標的情況，這能夠遠程將其閥門關閉，以此提高水資源保護能力。

同時，污染水源水質監測，還應控制好采樣頻次，并在污水監測位置進行布點、采樣，用樣品容器直接進行采樣，應以水進行沖洗大于3 次，才能進行采樣，但不包括水面有浮油的情況，不能沖洗采油容器。在采樣過程中，應將水面的垃圾及雜物去除，并做好單獨定容采樣工作，以此用來測定余氯水樣、油類、硫化物、BOD5等懸浮物。

另外，在利用水質自動監測技術完善水環境保護工作目標的過程中，針對排污水口全面監測需要相關工作人員和管理部門具備較強的責任意識，不僅要以嚴謹的工作態度面對和處理排污水口水環境監測工作，更要以較強的專業態度完成排污水口水環境監測目標，充分保障人類基本水資源安全，避免不良污染問題影響人們的生活環境。因此，充分利用水質自動監測技術完善排污水口監測工作，將會有效促進實現水環境保護發展目標。[3]

結語

水環境保護工作始終是人類發展和生存的重要工作內容所在，現代化科學技術與信息數據技術不斷完善的發展背景下，充分探究水質自動監測技術的多方面應用特點，與時俱進的不斷更新和完善自動監測技術，將其合理妥善的運用至地表水域、排污水口以及水庫部分等水環境的監測工作中，可以全面提升我國水資源環境的監測及保護工作效果，切實推動經濟社會的發展，保障人們的基礎生活安全性，實現長期發展目標。