水质自动监测技术在水环境保护中的应用

2021-01-08肖凯福建省三明市沙县生态环境局环境监测站福建三明365050

化工管理 2021年32期

肖凯(福建省三明市沙县生态环境局环境监测站，福建三明 365050)

0 引言

近年来，水环境污染问题频繁发生，对人们的生活环境以及社会发展造成了恶劣影响，因此水环境保护也越来越受到国家的重视，这也推动了我国水环境保护工作的有效开展与落实。在水环境的保护工作中，水质自动监测技术是重要的技术应用手段，它具有诸多的技术优势，能够实现对水质的高效、准确和全面监测效果。

1 技术概述

对于水质自动监测技术来说，它主要是借助水质自动监测的系统来实现对水质的自动监测，在此监测系统中，核心是一套在线自动分析的仪器，并通过对自动化测量和自动化控制、现代化传感、计算机信息应用、软件以及通讯网络等技术综合使用，构建出的在线、自动化监测系统。此系统中，往往存在数十个或者数百个水质自动的监测站，来实现对局部的水域内水质环境的综合化监测目的[1]。此系统在对水环境实时监测后，借助数据网络把所监测的数据向水质监测的数据中心及时传输，后通过对数据中心内数据实施分析，就能及时发现水环境的异常情况。通过此系统的使用，能够对各个监测点范围水质的相关数据实现科学和准确的反映，这对水质实际情况的掌握、水质情况的变化、水质问题的解决等具有重要的价值。

此监测系统能实现数据的有线、无线传输，能把各监测的点位所监测各类的指标，如氨氮、常规参数和高锰酸盐的指数等，通过数据形式向监控中心传输，且还能够在现场对监测数据读取。借助远程监控的系统能够对水质的指标实时、连续性监控，把握监测水体内水质的状况，对水质的变化趋势分析，对水质污染的状况发生提前预知，从而实现水环境污染的及早准备和提前预防，防止水质污染情况的发生[2-3]。

2 水环境保护中水质自动监测技术的应用价值

在水质检测的传统技术使用中，无法对水环境的质量状况实时反映，这使工作人员不能对水环境的质量及时进行判断和提出建议，进而导致管理以及治理方针不能有效落实。通过对水质自动的监测技术使用，能够对水环境的质量实现实时、连续反映，与传统技术相比，该系统准确性和效率更高，和多项的先进技术结合，能够实现对各种水质指标的全面监测，同时各类的数据能够自动归类且以有线、无线等方式上传至数据库。此监测过程中，能够有效提高监测的频率和效率，并降低了工作人员的工作压力[4]。

在对水环境的监测中，涉及到的工作内容往往十分复杂和繁琐，如水样的采集、数据的整理、水样的检验等，各项的资源都在不断的产生和积累，而这势必需要使用大力的人力和物力来实现。水质自动的监测技术使用后，能借助计算机手段实现自动化的数据采样、汇总、分类和整理，有效避免此类工作中的人为误差出现，确保工作质量与效率的同步提升[5]。

尽管水质自动的监测技术需要使用到很多的先进设备和仪器，初期的成本投入比较大，但和传统的监测技术相比，它具有较好的长期经济效益，整体的经济成本是比较低的。通过此技术的使用，能够有效实现人工成本的节省，相关管理人员工作压力得到缓解，能够将更多精力投入到别的方面实现价值的创造，且此技术的先进性能够促进工作水平和质量的提升，避免很多无用或者返工情况的出现，这也间接实现了工作成本的控制[6-7]。

3 水质自动监测技术在水环境保护中的应用

某地区是我国第一批城市的水资源监控和管理系统的建设试点，在早期就进行水质自动的监测系统建设。文章就以其水质自动监测技术为例，对其在水环境保护中的应用进行分析。

3.1 系统组成和功能

在此水质自动的监测系统中，主要包括水源地的水质监测、入河的排污口位置监测两个部分。在水源地的水质监测中，其系统包括了3个水库水质的监测站，且这3个中型水库主要负责对其城镇新城工业与部分居民的生活用水、东部县城用水、西部县城用水进行供水。在入河的排污口位置监测中，其系统包括了东部市政的排污口位置监测站、明沟的监测站和西部市政的排污口位置监测站。

对水质自动的监测站中，主要包括配水与预处理的单元模块、采水的单元模块、监测的仪器单元模块、数据的采集与控制单元模块、数据的传输单元模块、辅助单元模块6个部分。在对水源地的水质监测中，主要指标有电导率、水温、浊度、pH、挥发酚、总氮、总磷、氨氮、溶解氧和高锰酸盐的指数等[8-10]。

该系统主要具备自动在线的监测、远程控制、数据自动传输、数据自动处理与分析、自动报警与留样等功能。在自动在线的监测方面，按照用户设定的要求，对水样定时、自动采集，从而获取连续性在线监测的水质数据信息；在远程控制方面，市和县的中心站都能够借助远程控制的系统，实现管路的配水、采水和反吹洗等工作[11-12]；在数据自动传输方面，此监测站具备信息的提取和扫描能力，且将所提取和收集的数据向控制中心传输，通过固定格式向数据库自动存入；在数据的自动处理与分析中，系统可以对诸多内容自动分析、整理、统计和计算，如日月年的最大和最小值、月均值以及年均值等，且能够按照所规定的标准对水质实施评价；在自动报警与留样方面，在监测的数据出现较大的变化或者存在异常时，会自动对中心站进行报警，且对自动的采样器启动实现自动地留样，而中心站通过短信等形式向有关人员发出通知[13-14]。

3.2 对供水的水源地实现水质的实时化监测

此水质自动的监测系统，能够对其城镇供水的水源地进行水质连续性在线的监测，对系统进行每8 h进行一次监测的设定，使监测的数据更具代表性和科学性，因此这对相关的管理部门有效掌握和了解水源地的水质状况以及对水源地采取保护措施提供了科学的依据。以对其中之一水库的水源地内总磷、总氮的两项指标监测情况为例进行分析，通过对其各月份的总磷变化趋势观察，此水库总磷的最高值在6月份的时候出现；通过对总氮变化的趋势观察，其最高值同样在6月份出现。相关部门可以和环保部门联合对总磷与总氮的超标原因调查，后向政府部门递交了调查报告并提出了防治建议[15]。

3.3 对重大的水污染情况实现及时预警

在此地区的水库中，不仅对县城进行供水的水源，且还是引水工程重要的水源，在每年都会为下游的城市进行大量水量的引水，而一旦其发生重大的水环境污染情况，就会对其城镇的安全用水产生严重的威胁。通过自动在线的监测系统，当水质存在异常情况时能够自动地报警，而相关部门就能够第一时间进行有效措施的采取，让水污染的事件在早期就实现有效防治，转变了之前事故出现后进行上报、分析、方案制定、下发、落实的滞后性治理模式[16-17]。如在2012年6月，在此地区其中之一水库的监测站中出现挥发酚的超标后报警，相关管理部门就立即把自动化采样器内的水样送至实验室实施化验处理，化验得到挥发酚确实出现严重的超标情况，政府就立即要求相关部门排查上游所有的排污口，结果排查出是一家重金属的矿业企业存在排污口的超标挥发酚情况，进而立即对此排污口关停、整顿和治理，从而有效遏制了一起重大的水污染事件的发生，保证了水源水质的安全防护[18-19]。