化工園區周邊水體監測及生態修復研究

摘要：當前，部分化工園區周邊水體污染嚴重，監測不全面，開展化工園區周邊水體監測及生態修復勢在必行。本文選擇溶解氧、電導率、濁度、pH和總磷作為化工園區周邊水體監測指標，并對各項指標進行測量，然后對實時監測數據進行處理，基于監測結果設計生態修復方案。實例應用表明，生態修復技術的應用可以有效提升化工園區周邊水體環境質量，應用效果較好。

關鍵詞：化工園區；周邊水體；監測；污染；生態修復

中圖分類號：X52 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）03-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.03.052

Abstract： At present， the water pollution around some chemical industrial parks is severe and the monitoring is not comprehensive， it is imperative to carry out water monitoring and ecological restoration around chemical industrial parks. In this paper， dissolved oxygen， conductivity， turbidity， pH， and total phosphorus are selected as monitoring indicators for the surrounding water of the chemical park， and each indicator is measured， then real-time monitoring data is processed， and an ecological restoration plan is designed based on the monitoring results. The practical application shows that the application of ecological restoration technology can effectively improve the quality of water environment around chemical industrial parks， and the application effect is good.

Keywords： chemical industrial park; surrounding water bodies; monitoring; pollution; ecological restoration

隨著工業化的步伐不斷加快，化工園區在推動經濟發展的同時，也給周邊水體帶來前所未有的威脅。這些污染不僅破壞水體的生態平衡，還嚴重影響人體健康和生物多樣性。為有效應對這一挑戰，要對化工園區周邊水體進行持續、精準的監測。除此之外，采取生態修復技術對受污染水體進行治理也是必不可少的措施。生態修復技術主要利用自然界的自凈能力，結合特定的工程手段，促進水體的生態恢復[1]。例如，種植具有吸收污染物能力的水生植物，利用微生物的降解作用，可以有效降低水體的污染物濃度。在實際應用中，監測技術與生態修復技術相輔相成。監測數據可以反映污染狀況和水體的生態響應，從而調整生態修復策略[2]。同時，生態修復效果可通過監測數據進行評估和優化，確保治理工作的有效性和可持續性。基于此，本文以某化工園區為例，開展周邊水體監測，然后設計生態修復方案，從而提升化工園區周邊水體質量，改善區域生態環境。

1 水體監測指標選擇與測量

選擇溶解氧、總磷、電導率、濁度和pH作為化工園區周邊水體監測指標。溶解氧是指水體中溶解的氧氣含量，如果水體中溶解氧含量過低，會對水生生物造成影響。總磷是一種重要的水質指標，通常用來評估水體的營養狀況。水體中總磷含量較高，容易導致水華的發生，破壞水體生態平衡，降低水質，甚至影響人體健康。電導率是指水體的導電能力，與水中的離子含量有關，可以反映水體的污染程度，如果水體中存在大量的離子，如重金屬離子或有機物分解產生的離子，就會導致電導率升高[3]。濁度是指水體的渾濁程度，與水中的懸浮顆粒物有關。濁度可以反映水體的清潔度，如果水體存在大量的懸浮顆粒物，就會導致濁度升高。pH是指水體的酸堿度。pH可以反映水體的化學性質，若水體嚴重偏酸性或堿性，則會對水生生物造成影響。這些指標均可以通過儀器進行實時監測，并獲得具體的數值。這些儀器設備具有操作簡便、精度高、穩定性好等特點，能夠滿足水體監測的需求。通過監測這些指標的變化，人們可及時發現水體污染問題，為污染治理提供科學依據。

2 實時監測數據處理

化工園區周邊水體監測過程難免會受到周圍環境的噪聲干擾，這些干擾可能來自風、水流等，其可能會影響監測數據的準確性和穩定性，從而降低監測精度。為減少噪聲干擾，提高監測精度，要對監測數據進行處理[4-5]。借助高性能數字濾波器完成數據去噪處理，其原理為通過計算機技術將傳感器采集的原始監測數據輸入數字濾波器，利用濾波算法對數據進行處理。數字濾波器可以根據設定的濾波器類型（低通濾波、高通濾波、帶通濾波等）和相關參數對輸入信號進行處理，去除或減弱噪聲信號，同時保留主要監測信號。經過數字濾波器處理后，數據更加平滑和穩定，去除大部分干擾信號，有助于提高監測數據的準確性和可靠性。數字濾波器技術的應用可以有效降低監測數據的噪聲干擾，提高監測精度，為水體質量的準確評估提供可靠的數據基礎。

開展水體實時監測時，設置于水質監測設備上的各傳感器對水質進行連續監測，將每一指標轉化為模擬電信號，數字濾波器完成預處理后將其傳輸至數據獲取模塊，以供后續處理。該模塊將收集的模擬信號轉換為數字信號，并將其送入通用分組無線業務（General Packet Radio Service，GPRS）網絡傳輸模塊進行處理。GPRS網絡傳輸模塊對接收的數字信號進行打包，根據傳輸控制協議/互聯網協議（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP）進行封裝，然后利用GPRS網絡向外發送數據包，再通過GPRS網絡向移動網運營商服務器發送數據包，將其傳遞到預先指定的監視中心服務器的互聯網協議（Internet Protocol，IP）地址及端口。中央服務器應用程序對采集的數據進行處理，抽取各種水質指標并存入數據庫，按照指令進行輸出和存儲。

3 基于監測結果的生態修復方案

結合實時監測數據，設計生態修復方案，對化工園區周邊水體進行生態修復。主要監測指標有溶解氧、總磷、電導率、濁度和pH，針對不同監測指標，可選擇不同的生態修復技術。

曝氣可以控制水體的溶解氧含量，向水體中注入空氣或純氧，可以增加水體的溶解氧含量。水體中種植一些能夠產生氧氣的水生植物，如藻類和高等植物，也可以增加溶解氧含量。總磷是影響水體生態系統健康度的重要因素。水體總磷含量超過正常范圍時，要第一時間加強對周邊排污口、農業面源污染和工業廢水排放的監管，減少污染物的輸入，然后引入適宜的水生植物和微生物，通過吸收和轉化總磷來降低水體的磷含量。這些生物可以有效地去除過量的總磷，同時提高水體的氧氣含量，改善水質。

電導率可以反映水體的離子含量。水體含有過多的鹽分，可能導致電導率過高。這時，可使用過濾、離子交換或滲透等技術來降低離子濃度。電導率過低時，可添加適量鹽類物質，如氯化鈉或硫酸鈉，增加離子含量。濁度是檢驗水體生態修復效果的重要指標。可以采用過濾、沉淀和吸附等方法，去除水體中的懸浮顆粒物，降低濁度。同時，控制污染源的排放也是降低濁度的有效手段。要對排污口進行整治和管理，減少污染物的排放，從根本上改善水質。pH過高或過低均可能對水生生物和水體生態造成不利影響。可添加酸或堿來調節pH，使其保持在適宜的范圍。同時，可以通過添加緩沖物質來穩定pH，使其不易受到外界因素的影響。

4 實例應用分析

結合設計的水體監測與生態修復技術，對化工園區周邊水體進行全面的監測和治理。完成修復后，開展水質監測，評估修復效果，觀察各項指標是否得到有效改善，預測未來發展趨勢。對修復前后的監測數據進行對比分析，全面了解治理效果和技術適用性，為今后水體污染治理提供參考。利用監測技術，對一段時間內化工園區周邊水體的各項指標進行監測，結果如表1所示。

根據相關規定，水體溶解氧含量應控制在5 mg/L以上，總磷含量應控制在0.2 mg/L以下；電導率的標準范圍需要根據具體情況而定，一般控制在100～2 000 μS/cm；濁度是衡量水體清澈度的指標，一般控制在10 NTU以下；pH的標準范圍應該在6～9。對照表1數據可以看出，該化工園區周邊水體的電導率、濁度和pH均符合相關規定，而水體溶解氧與總磷含量過高。針對這一問題，利用上述技術對其進行生態修復，完成修復后對水體的溶解氧與總磷含量進行再次監測，結果如表2所示。

從表2數據可以看出，該化工園區周邊水體應用生態修復技術治理后，水體的各項指標均得到明顯改善。水體溶解氧含量控制在5.55 mg/L以上，滿足水生生物的生存需求，總磷含量也降到小于0.2 mg/L，

同時，電導率、濁度和pH等指標也得到改善，符合水體治理要求。監測結果表明，本文提出的生態修復技術在該化工園區周邊水體治理中具備實際應用可行性。生態修復技術的應用不僅能夠有效地去除水體中的污染物，提高水體的自凈能力，改善水質狀況，還能夠恢復水體的生態平衡，增強水體的自我調節能力。實踐表明，本文提出的水體監測技術在實際操作中是可行的，通過實時監測水體的各項指標，可以及時發現污染問題，為生態修復提供科學依據，同時，監測數據的處理和分析也能夠為污染治理提供指導。

5 結語

目前，部分化工園區周邊水體污染嚴重，必須加強水質監測和生態修復。在實際應用中，要因地制宜，合理選用監測方法和生態修復技術，對化工園區周邊水體進行持續監測，穩步推進生態修復。未來，要進一步探索新型監測方法和生態修復技術，提高化工園區周邊水體污染治理效果。

參考文獻

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4 封 雷，封 麗，方 芳，等.基于改進多層卷積神經網絡的水體富營養化遙感監測算法研究[J].計算機科學，2022（2）：388-392.

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收稿日期：2024-01-16

作者簡介：史作華（1977—），女，山東濟寧人，高級工程師。研究方向：環境監測、環境工程。