水质自动监测技术在水环境保护中的应用

杨秀平

（聊城市生态环境局阳谷县分局环境监控中心 山东聊城 252300）

引言

若想有效对水环境进行保护，通过监测水环境即可实现，而当前使用的自动监测技术比较传统的监测其优势在于解决了需要采集样品的麻烦，在反映数据的基础上，就可以对水环境的实际情况进行明确，且能够确保监测数据的精准性，帮助检测人员分析数据，使得人为干预情况减少，确保水环境保护数据的真实性，对水环境保护工作的开展大有裨益。因此，将水质自动监测技术的主要优势特点与具体应用方式，渗透至当前阶段我国水环境保护工作体系中，充分体现其中科学性，全面性的特点，完善水环境保护工作模式，可以充分改善水污染问题，从而全面提升人们的生活质量水平。

1 水质自动监测体系基本概述

1.1 远程控制水污染

水与人类的生活密切相关，水是人类生命的源泉，也是人类生存的必须品。地球上的水资源虽然看起来取之不尽用之不竭，实则人类能利用的只有一小部分淡水资源，虽然淡水具有可再生性，但其再生性与地球的水循环关系较大，由于前些年大力发展工业，使得水体大量污染，而且大部分国家都会大量抽取河水建造水坝，这使水循环及水流情况被改变，会导致水循环降低，水资源减少。而水资源的污染势必会对人类的生存发展造成威胁，水污染也危害到人类健康。结合我国水资源分布现状进行分析，我国属于水质型缺水严重的国家，且具有较多跨流域调水工程，这更进一步对我国水质监测提出了全新要求，也使得我国水质监测意义不同寻常。而水环境作为城市生态系统中的一个有机组成部分，治理水环境是一项系统工程，水质监测能够确保有效维护全球生态系统平衡，可以从源头对水污染问题进行解决，对水质资源进行监测，能够对水环境治理提供有效依据，并可以对水环境的管理进行强化，进而能够以科学、合理的角度对水污染进行控制，进而对整个水环境进行保护。尤其近年来，水污染问题较为严重，所以，这也更能凸显出水环境监测对环境保护工作的重要性，也可以通过水质自动监测，进而能够更好的保护水资源。

水质自动监测体系的主要意义在于针对被检测的水环境进行自动化抽水检测，通过现代化的数据传输等工作模式，将相关水环境的实际情况进行充分整合及传输。这种水环境保护及水资源监测技术的应用可以全面突破传统水资源监测工作效率低的问题，以远程操控的形式完成水资源监测工作目标。而且，可以通过水质监测的结果对水污染进行控制，对水环境进行保护，还能够对水环境的变化动态随时进行了解，并根据监测数据对水污染现状进行分析并寻找出变化规律。而且，通过自动监测，还能够及时预警重大水污染情况，进而减少污染，保护环境。

1.2 分析水质自动监测技术

水质自动监测技术主要包括数据处理类型、控制类型、仪表类型、配水类型等模式，而这都是系统中最为重要的组成部分，在采集水样后可以进行处理，并利用分析仪进行技术工作，确保在溶解氧与pH 参数、温度参数等的支持下，确保自动化监测技术体系更加合理，并通过PLC 控制技术，进行统一控制，确保能够统一采集处理数据，并通过视频监控设备的支持，可以以远程的方式实施化进行水质监控，尤其合理监测取水口状态，以此提高工作质量。同时，取水类型的技术内容是指满足取水需求的情况下，对工作内容进行简化，可以结合现场情况开展取水监测活动。比如，在分析的过程中，应结合取水水位的变化情况，在对地质特点进行明确的基础上，对差异化的取水模式进行设置。可以综合使用管道类型、浮球类型、浮船类型的方式进行取水。还应合理设计双管路双泵的取水单元，并在两条管路交替的情况下，以备份工作的模式进行设计，在管道中对压力传感器设备进行合理设计，并合理判断取水管路的运行情况，能够确保自动监测技术发挥更好的效果。

对于配水类型的设计技术，应对采集水系统进行创建，以三个系统的模式划分源水，系统一可以直接开展溶解氧参数、pH 参数、温度参数三位一体的与流通槽互相接触的设计。系统二是过滤沉淀或使用高锰酸钾、氨氮对仪器设备进行直接分析。系统三是可以利用砂虑过滤器进行工作，并对生物毒性特点进行分析，利用多余源水，排出管道水。

1.3 水质监测系统功能

水质监测系统功能包括水质在线自动监测、预报预警水质、发布信息及在线查询水质。

首先，自动监测系统能够对饮用水及水源地的多种参数进行监测。在线自动监测，可实现相关工作人员对水质状况了解的时效性，并在实时监测水源的情况下，实现对水的电导率、温度、浊度、盐度、余氯等多个参数的实时分析，当然，在具体应用过程中，还可结合实际应用情况，增加水质实时监测的参数，如pH值、重金属离子等相关参数。

其次，其预报预警系统在监测水质过程中，具有报警功能，可以在现场接受到报警信息，报警功能可以通过表格、图像、声音等方式进行呈现，并准确对现场监测信息进行反应，在环境监测方面进行了信息提供。通常预警预报功能是水质自动检测体系运行的预警体系，根据实际的应用情况，设置相关预警参数，一旦系统监测水质的相关参数超出预警线，系统则会发送报警信息，更有助于相关工作人员及时查看预警情况，便于其做好事前的预防工作。水质自动监测体系的预警方式有多种，报警主要依靠系统所监测的各项数据，将报警的相关信息传输到控制台，为提升水质监测水平提供可靠的帮助。若供电、仪器、设备等出现故障，或者水质出现超标等情况，供电故障都会进行报警。

最后，水质监测系统还具有在线查询水质及信息发布的功能，还能打印并显示图标异常为水环境治理提供准确的数据支持，确保后续的检索与查询。信息发布以及在线询问功能，可实现信息的互访共享，不仅提高了水质监测和水利环境的管理效率，同时也为把好水质关提供帮助。

1.4 水质自动监测体系应用的不足

水质自动监测体系能够实现对水质的自动监测，被广泛应用到水利项目中。然而，在实际调查研究中发现，水质自动监测体系应用过程中依旧存在一定的不足，直接影响到水质自动监测体系的应用效率。例如，水质自动监测体系的应用范围相对较小，虽然在近些年我国水质自动监测技术在飞速发展，也在一些水利领域中发挥出巨大的价值，但也有很多水利项目难以应用水质自动监测体系，如一些水库和其他水利项目仍旧采用传统人工模式。

产生这类问题的主要原因则是水质自动监测技术水平还不能满足相关水利项目的水质监测要求，尤其是水质自动监测体系缺乏人性化的情况下，难以在实际监测工作中变通。

2 水质自动监测技术在水环境保护中应用特点

2.1 具备高效性特点

科学技术不断强化和进步的背景环境下，现代社会背景中科学技术与信息元素为人们的生活工作等带来了极强的辅助作用。其中水质自动监测体系的构建和运用便是现代科学技术发展背景中的重要体现所在，可以全面突破传统水质监测工作模式中的不足问题，利用其更加高效精准的特点，促进完成水环境保护工作目标。

同时，水质自动监测工作效率的全面提升是当前阶段多行业工作的重点发展目标所在。效率与质量的提升对于水环境保护工作同样重要。在水质自动监测技术应用过程中，可以充分体现其高效性的特点，全面提升工作效率和质量，改善传统水质监测工作效率低，压力大的问题。

以往的水质监测工作模式中，需要操作的实验项目比较复杂，这不仅会造成时间方面成本的浪费，更会为工作人员带来较大的压力。而水质自动监测技术的应用具备的较强高效性特点是传统水质监测工作模式无法企及的发展目标。通过自动监测模式，可以在极端的时间内完成相关水质监测工作目的，极大程度的提升了工作效率。这对于水环境保护工作而言至关重要，因为只有尽快探究分析水环境中的问题，并在第一时间进行解决和改善，才可达到水环境保护的根本目的，避免更大的损失和不良影响问题出现。

2.2 具备安全性特点

充分保障水环境监测工作中相关细节的安全性是至关重要的，无论任何工作体系中安全始终是第一发展目标。以往的水环境数据监测保护工作中多以人工形式为主，要通过人工采集水资源样本的形式进行监测及保护工作，这种工作模式不仅效率较低，同时存在一定的安全隐患问题，不同的水环境背景下包含着很多不可预估的问题。

将水质自动监测技术应用至水环境保护工作中，通过科学的监测保护策略促进提升水资源保护效果，可以充分体现水环境监测保护工作的安全性特点，这是传统水环境监测工作模式无法达到的发展目标。而且，水质自动监测技术的实施能够避免人为误差，由于水环境的治理内容及检测过程较为繁琐，包括整理数据、检验水样、采集水样等，这会无止境支出各类资源，增加了检测成本。而利用计算机进行运行计算的全自动监测，不仅能降低成本，还能更好的降低人工误差发生的可能性，以使自动监测效果达到最佳。

所以，在目前水质自动监测技术不断更新完善，并且普及运用至实际水环境监测及保护工作中的发展背景下，此工作已经完全突破了安全性较低的问题，利用科学高效的自动监测模式取缔了传统人工采样的不足问题，从而达到了保障水环境、监测工作安全性的根本目的。

3 水质自动监测技术在水环境保护中应用策略

3.1 运用于地表水域进行监测

应用水库自动监测系统，能够监测几十种污染物控制指标，包括TDS、硬度、浊度、氨氮、COD 等，且大部分水质自动监测系统都能进行远程调控，以此有效提升水质监测能力。尤其对于监测水源地水质，由于与人们的用水安全具有较强管理学，所以，能够确保水源的安全。

将水质自动监测技术运用着水环境保护工作中的具体实施策略和措施设计过程中，要加强重视水质自动监测技术的优势特点，将其充分体现在不同水环境的保护工作中，促进推动水质监测目标的实现，全面化提升水环境保护监测工作效果。自动监测技术在实践应用过程中，不同的水环境要注重利用不同的监测方式，根据具体情况设计个性化水域监测方案，保障水环境监测保护工作的科学性和合理性。将水质自动监测技术运用至地表水域进行监测是至关重要的工作环节，更是水质监测的重点方向所在。将水质自动监测技术应用至地表水与水环境监测工作中，可以全面实现精准性及持续性的监测目标，全面分析不同时间段和背景情况下的地表水多项数据情况。在此过程中，一旦地表水域出现不良的数据表示水环境出现污染等问题，将会第一时间进行报警处理，系统可以自动识别相关数据及时准确的进行上传，使相关部门和管理工作者加强重视，及时利用合理有效的方法进行解决。同时，在进行地表水监测的过程中，在布设与采样方面应遵循监测断面、垂线、点位的原则，对于河流水源监测，应以断面、垂线、采样点的方式开展；对于水库、湖泊的水源监测，应以水域、垂线、采样点的方式开展；而对于全过程环境监测，应通过调查现场、布点优化、采集样品、保存运送、数据分析、处理数据、综合评定的方式开展。在采集瞬间水样的过程中，由于它是以随机不连续的方式在水中抽取水样，因此，其水样具有等时、等比例混合的特点。而采样断面实是指在对河流进行采样的过程中，应对采样的背景断面、消减断面、控制断面、对照断面进行分析。在地表水监测断面的布设方面，由于在宏观和总体层面能反映出所在区域水环境状况，且不同断面能将不同区域的污染特征进行反应，因此，具有较强的代表性。而且，应设立入海口断面、控制断面、背景断面等，还应在设置断面的过程中，结合水体功能区进行设计，确保至少应将1 个监测断面在一个水体功能区进行设置。还应确保水文测流断面与监测断面一致，进而能利用水文参数，实现水量监测与水质监测的结合。

根据目前阶段自动监测技术在地表水域水环境监测及保护工作中应用的现状进行分析，我国在自动水质监测技术的辅助作用下，已经及时准确限制了多个地表水污染问题的发生，不仅是促进提升工作效率的有效措施，更是帮助人类提升生活质量的重要根本。[1]因此，充分利用水质自动监测技术，促进提升地表水资源监测保护工作，效果将会有效促进改善地表水资源污染问题，全面提升人们的生活质量。

3.2 运用于排污水口进行监测

首先，相关排污水口管理部门需要将科学现代化的水质自动监测设施进行安装，对排污水口进行针对性及系统性水质监测工作。为了充分保障自动监测系统的精准性，在初期使用的过程中，要通过传统水质监测方法进行辅助应用，将两项数据进行充分对比和结合，探究自动监测系统设备安装位置的准确性及数据分析的精准性。[2]

其次，在针对排污水口进行水质自动监测工作模式的设计过程中，大部分情况下是针对工厂等营业性质的场所进行安装。根据工厂实际排污情况设计污水处理工作方案是其运营工作中的重点环节所在。不同类型工厂的排污处理及相关费用，要存在一定的差异性，根据具体情况进行全面分析保障污水处理工作具备较强的合理性和平等性特点。水质自动监测系统在工厂排污水口水环境监测工作中有着十分深远的意义，可以及时准确分析辨别工厂排污水的污染情况与多方面数据，其中不仅包含重金属含量同时涵盖着十分全面的污染指标。要充分控制排污水口相关指标，在国家标准范围内一旦超过相关标准，便要采取合理合法的措施对相关工厂和排污方进行处理。

再者，还可以在自动监测系统中设置COD 值限，若出现排放超标的情况，这能够远程将其阀门关闭，以此提高水资源保护能力。

同时，污染水源水质监测，还应控制好采样频次，并在污水监测位置进行布点、采样，用样品容器直接进行采样，应以水进行冲洗大于3 次，才能进行采样，但不包括水面有浮油的情况，不能冲洗采油容器。在采样过程中，应将水面的垃圾及杂物去除，并做好单独定容采样工作，以此用来测定余氯水样、油类、硫化物、BOD5等悬浮物。

另外，在利用水质自动监测技术完善水环境保护工作目标的过程中，针对排污水口全面监测需要相关工作人员和管理部门具备较强的责任意识，不仅要以严谨的工作态度面对和处理排污水口水环境监测工作，更要以较强的专业态度完成排污水口水环境监测目标，充分保障人类基本水资源安全，避免不良污染问题影响人们的生活环境。因此，充分利用水质自动监测技术完善排污水口监测工作，将会有效促进实现水环境保护发展目标。[3]

结语

水环境保护工作始终是人类发展和生存的重要工作内容所在，现代化科学技术与信息数据技术不断完善的发展背景下，充分探究水质自动监测技术的多方面应用特点，与时俱进的不断更新和完善自动监测技术，将其合理妥善的运用至地表水域、排污水口以及水库部分等水环境的监测工作中，可以全面提升我国水资源环境的监测及保护工作效果，切实推动经济社会的发展，保障人们的基础生活安全性，实现长期发展目标。