水质自动监测技术在水环境保护中的应用

袁维林（贵州省赤水市环境保护监测站，贵州　赤水　564700）



水质自动监测技术在水环境保护中的应用

袁维林（贵州省赤水市环境保护监测站，贵州赤水564700）

实施水质的自动监测，可以实现水质的实时连续监测和远程监控，及时掌握水体的水质状况，预警预报水质污染事故，解决水污染况。及时、准确、有效是水质自动监测的技术特点，近年来，水质自动监测技术在水环境保护中得到了广泛的应用。本文主要阐述了水质自动测技术在水环境保护中的应用。

水质；自动监测；水环境；保护

引言

要控制水污染，保护水环境，必须掌握水环境质量变化状况，进行定点、定时人工采样与监测。月复一月，年复一年的积累各类监测数据，然后通过综合分析了解水污染现状和找出其变化规律，但是这要花费很多的人力、物力和财力，而取得的数据也仅是瞬时的有限的数据。因而运用必须加强对水质污染自动监测技术的运用，使水环境保护工作向连续自动化方向发展。

1　水质自动监测系统

水文水质监测是为国家合理开发利用和保护水土资源提供系统水文水质资料的一项重要的基础工作，是水生态、水资源、水安全科学管理和保护的基础。水质监测的目的是及时、准确、全面地反映水环境质量现状及发展趋势，为水环境监测、管理、规划、污染防治、生态预警等提供科学依据。

水质自动监测系统是通过建立无人值守实时监控的水质自动监测站，可以及时获得连续在线的水质监测数据（常规五参数、COD、氨氮、重金属、生物毒性等），利用现代信息技术进行数据采集并将有关水质数据传送至环保信息中心，实现环保信息中心对自动监测站的远程监控，有利于全面、科学、真实地反映各监测点的水质情况，及时、准确地掌握水质状况和动态变化趋势。水质在线自动监测系统是一套把多项监测指标的分析仪表组合在一起，从采样、分析到记录、整理数据（括远程数据）、中心遥测组成的系统（见图1），结合相应的控及分析软件，实现实时在线自动监测，满足运行可靠稳定维护量少的要求，并实现无人值守。

图1　水质自动监测系统组成示意图

监测的指标主要包括包括水位、流量、水温、溶解氧、p电导、盐度、浊度、蓝绿藻，氨氮离子等多种参数。所监测的类指标可通过有线或无线传输方式传送到监控中心，也可监测现场实时读取数据。水质自动监测系统能做到实时、连监测和远程监控，能够及时掌握主要流域重点断面和水源体水质状况，预警预报重大流域性水质污染事故，在发生重水污染时掌控水源水质状况，做到防范、解决突发水污染事故的目的。

2　水质自动监测系统主要功能

2.1在线自动监测

实时监测水源地及饮用水的水温、溶解氧、pH、电导率、盐度、浊度、蓝绿藻，氨氮离子、余氯等参数，并可扩展其它监测功能。实时监测排污口及污水处理厂污水的浊度、pH、COD、氨氮离子、溶解氧、重金属离子等参数，并可扩展其它监测功能。

2.2预警预报

具有报警系统，能接收现场设备报警信息。以声音、图标颜色变化、表格中数值的颜色等形式提供多样化的报警功能。精确提供现场监测信息，为强化环境监控工作提供可靠的数据。水质监测数据超标、水质分析设备故障、现场供电异常时，自动报警。

2.3信息发布和在线查询

基于各类应用软件系统，具有信息发布和在线查询、分析、计算、图表显示、打印等功能，支持信息的互访共享，为环境管理和决策提供科学依据。收集并可长期存储指定的监测数据及各种运行资料、环境资料备检索。

3　水质自动监测在水环境保护中发挥的作用

3.1提高了水质监测的工作效率

水样的采集、化验分析、数据统计和结果计算等工作，是一项非常繁重的工作，而水质自动监测系统能够对水质进行自动监测并对监测数据做出统计分析。大大减轻了管理人员的日常工作年和劳动强度，并且避免了因操作人员业务不熟或操作不规范等人为因素造成的数据偏差和错误的情况，使监测数据更加准确可靠。并且能够对重大污染情况作出相关预警，可以让工作人员及时采取相关措施，极大的提高水环境保护的工作效率。

3.2提高水质采样工作的安全性

水质采样的区域往往地形比较复杂，进行采样过程中容易造成工作人员的安全事故。而采用自动监测技术，完全可以避免此类事故的发生，使得水质采样变的更加安全。

3.3降低水质监测的管理成本

虽然，现在的水质自动监测仪器设备的整体系统造价比较高，但是相比于传统的方法而言，成本更低。在传统的水质监测过程中，仅仅是人力投入就已经超出水质自动监测仪器购买，安装和调试费用。

3.4为水环境的治理和管理提供科学依据

过去由于传统的监测方法，无法对水环境做到长期和系统的监测，因此，监测的结果往往与真实状况有较大的差异，这为水环境的治理决策带来了相当大的困难，由于水质自动化监测的出现，能够对水质环境实施实时监测，使得监测的结果更加真实可靠，给水环境的治理提供了科学的依据，也给环保部门环境执法提供了科学可靠的支持。

4　水质自动监测系统的运用

4.1水库中的运用

在水库中运用水质自动监测系统，可以监测水质五参数（pH、水温、溶解氧、电导率、浊度）、高锰酸盐指数、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、总氮、总磷、叶绿素、蓝绿藻、生物毒性、铜、铅、锌、镉、铁、锰等20项指标。水库水质监测中，采用西东监测系统，可实现远程实时调控、数字信息和视频信息传输，提升水环境监测、预警应急和环境监管能力，对严密监控水源地水质、快速查明超标行为具有重要作用，对保护饮用水源水质安全、确保百姓喝上放心水具有深远意义。可以实现对水质进行自动、准确地监测，数据远程自动传输，随时查询所设站点水质数据；实现水质信息在线查询、分析、显示、打印等功能；一旦发现水源地水质监测项目超标可自动进行短信告警，同时启动应急预案，从而做到对水质全过程监督管理，早发现、早预报、早排除，有效保障供水安全。

4.2排污口污水水质监测

各地环保局在进行污水排放管理的时候会经常遇到下列问题：①环保管理人员少，巡检周期比较长，不能随时掌握各企业污水排放的情况；②排污费拖欠严重，排污单位不积极交纳费用。为了解决上述问题，可以运用排污口污水水质、流量自动监测系统，该系统的运用可以实现以下两个目标：①在监测中心实时监测所辖单位的污水排放情况，必要时可远程关闭排污阀门；②改变传统的收费模式，排污单位需要持IC卡到环保局交费，做到先交费后排污。该系统能够实时监测各企业排污口污水COD含量和污水排放量。实时监测电动阀门的开、关状态。远程控制电动阀门的开启和关闭。IC卡预付费充值管理功能，做到先交费后排污，欠费自动停止排污。可设定污水COD上限值，COD监测数据越限时系统可自动停阀，停止排污。远程监测控终端的安防状态。利用多样的图形展示手段，进行实时、历史数据的展示，达到直观、清晰的效果。对采集链路、通讯网络进行诊断，使工作人员可随时了解通讯及数据传输状态。具备实时数据、历史数据、报警数据的查询功能；现场设备在网络中断、网速过慢时将数据缓存，待恢复后实现断点续传，确保数据完整性。

4.3地表水监测中的运用

实施地表水水质的自动监测，可以实现水质的实时连续监测和远程监控，及时掌握主要流域重点断面水体的水质状况，预警预报重大或流域性水质污染事故，解决跨行政区域的水污染事故纠纷，监督总量控制制度落实情况。及时、准确、有效是水质自动监测的技术特点，近年来，水质自动监测技术在许多国家地表水监测中得到了广泛的应用，我国的水质自动监测站（以下简称水站）的建设也取得了较大的进展，环境保护部已在我国重要河流的干支流、重要支流汇入口及河流入海口、重要湖库湖体及环湖河流、国界河流及出入境河流、重大水利工程项目等断面上建设了100个水质自动监测站。目前还有36个水质自动站正在建设中，水站仪器设备更新项目也在实施中。

5　结语

水质在线自动监测系统是一套以在线自动分析仪器为核心，运用现代传感器技术、自动测量技术，自动控制技术、计算机应用技术以及相关的专用分析软件和通讯网络所组成的一个综合性的在线自动监测体系。实施水质自动监测，可以实现水质的实时连续监测和远程监控，达到及时掌握主要流域重点断面水体的水质状况、预警预报重大或流域性水质污染事故、解决跨行政区域的水污染事故纠纷、监督总量控制制度落实情况、排放达标情况等目的。

［1］刘 京，周 密，陈 鑫，刘廷良.国家地表水水质自动监测网建设与运行管理的探索与思考［J］.环境监控与预警，2014（01）：94～95.

［2］王玉华，赵学民，周怀东.水质自动监测技术及其应用分析［J］.水文，2004（03）：38～39.

［3］梁 莉.地表水质自动监测技术及监控软件的发展［J］.中国新技术新产品，2010（17）：33～34.

［4］耿 炜，王树刚，王晓楠.水质自动监测系统的探讨［A］.新农村建设与环境保护——华北五省市区环境科学学会第十六届学术年会优秀论文集［C］.2009（08）：85～86.

2016-4-10

X832

A

2095-2066（2016）13-0002-02