地表水污染的实时监测技术

◎罗鹏

随着我国社会经济的不断向前发展，各种工业产业以及人类活动规模正在快速扩张，对生态环境所造成的影响越来越严重，其中地表水污染问题是其中比较常见也是比较严峻的环境破坏问题之一，不但对整个生态环境质量造成比较严重的影响，同时也直接影响到人们的身体健康。其次，本文针对地表水污染问题展开分析和研究，有效提出地表水污染实时性监测技术与方法，对产生比较严重的地表水污染区域进行综合整治，避免出现更大的环境破坏和经济损失问题，推动我国社会经济不断朝着更加绿色和健康的方向上发展。

水体资源是人们赖以生存和发展的必要资源，做好水环境保护工作是人们首要需要考虑的重点问题之一。但是在近几年的发展过程中，我国工业产业的发展规模正在快速扩张，人们生活质量也在快速提升，但是所形成的负面性影响也非常明显，由于很多地区地表水环境受到了比较严重的污染问题，比较常见的表现形式是地表河流水出现严重污染，对整个生态环境造成了严重的影响，同时地表水的污染间接影响到地下水环境质量，对人们的身体健康也形成了一定威胁。

一、地表水污染问题监测工作分析

在地表水污染问题当中，主要是以地表的河水污染为主，在传统的地表水监测工作过程中，主要分为化学分析法和仪器分析法两种形式，在一条河流某些特定的断面进行河水取样工作，然后通过使用化学分析工作方法，对所获取的水体样本进行检测，对其中一些特定检测物质的含量以及浓度大小进行了解，这种检测工的方法也被称之为化学分析检测法。在实验室内部通过使用一些先进的红外色谱仪设备、分光光度计设备等，测定河水样本当中的检测物质含量方法，又称之为仪器分析法。通过两种不同的方法，对于水体检测工作的共同优势表现在水体检测工作的精度相对较高，但是检测速率相对偏低，在现阶段地表水污染问题的监测工作当中，无法对河水实施必要的监测工作，如果水体当中的泥沙浓度过大或者悬浮物较多的情况下，光在水体当中的穿透能力有所不足，同时由于在具体样本的获取过程中选定在某个特定的点位进行采样，这种水体检测工作方法，实际上是测定河流选定断面的特定点位，被测物质的含量和浓度在实际代表性方面还有所不足，针对地表水污染实时性监测工作，国内外通常采用的方法为传感器监测法。

通过使用各种化学传感器或者生物传感器等形式，将被测物质的浓度含量信号转化成电信号，这种方法的优点表现在检测工作速率相对较快，适合于水体的实时性监测工作当中，但是由于检测地表水污染专用的传感器设备类型相对较少，同时这些传感器对混合在一起的多种被测物质分辨能力相对较差，比如还原性反应传感器只能检测地表水体当中还原性物质的总含量，因此传感器设备只能对地表水当中的少数几个重要的指标进行监测，而监测工作精度也会受到环境因素变化所产生的干扰和影响。当前世界上对于地表水的污染实时性监测工作只能对学习当中的Cod、Bod、含氨氮总量以及一些个别特殊性指标进行实时性监测，我国在地表水污染监测工作当中，主要监测工作指标包含水体的温度、pH 值高低、cod 值以及流量大小等。除此之外，由于一些监测传感器需要在水下环境当中进行作业，传感器设备在使用过程中经常会出现被水体当中的泥沙，或者是水体植物包裹和堵塞无法发挥出应有的功能和作用，不但会影响到实际监测工作精度和可靠性，同时设备的使用周期也大幅度缩短。通常情况下，化学和生物传感器在水体当中的使用寿命大约为两年左右，针对上述问题需要不断引进一些更加先进的地表水污染监测技术方法，有效保证水体监测工作质量和效果。

二、地表水污染监测工作当中存在的主要问题

现阶段，在我国地表水污染监测工作过程中，主要工作内容包含两个方面：

第一，是监测设备的使用相对比较落后，要想全面提高监测设备的工作质量和效果，必须要不断引进更加先进的监测技术和设备。当前我国国内相关工作单位，对于水污染问题的监测技术方法以及核心技术的掌握程度还有所欠缺，因此在水质监测工作过程中，所使用的各种设备和监测技术方法相对比较落后，造成地表水污染监测工作的精确度达不到标准要求。因此，现阶段我国相关工作单位必须要进一步加强地表水监测设备的研发工作，通过多种不同的监测技术方法，有效保证地表水监测工作质量和效果。

第二，地表水监测工作项目不完善，由于我国在地表水污染问题表现形式方面相对比较复杂，地表水存在的污染物需要通过多种不同的检测工作方法来进行检测和分析，但是现阶段由于人们生活质量的不断提升，在日常生活和生产活动中所产生的污染物类型越来越复杂，水体当中出现一些新型的污染物质造成水体监测工作，无法对其进行有效确认和判断，因此也直接加大了地表水污染监测工的难度。由此可以看出，地表水污染监测工作过程中仍然存在一些缺陷问题无法得到有效解决，需要引起相关监测工作单位的高度重视。如图1：

图1 水体污染问题

三、地表水污染实时性监测技术方法分析

（一）水质自动化监测技术

在地表水污染监测工作过程中，自动监测技术主要指的是使用现代化的信息技术，建立起水污染在线监测工作系统，可以对地表水的污染情况进行全面了解，通过这一监测工作方法，可以最大限度上控制人力物力成本的消耗量，同时还可以有效反映出水体质量情况以及水体污染的后续发展趋势，为生态环境的保护、水资源的科学规划管理使用等方面工作提供出必要的参考。地表水污染在线监测系统当中，主要包含水污染检测系统数据传输以及数据信息处理等多种不同类型的功能，主要是通过水污染源到现场监控站点系统，数据传输系统，污染源监测中心，以及污染源在线远程控制系统所构成。

1.水污染源监测中心。

在地表水污染监测系统当中，污染源监测中心主要是通过大量服务器系统所组成，在水污染监测数据传输工作当中，可以将所收集到的数据信息直接保存到服务器内部，并且通过数据库对所收集到的数据信息进行储存，可以对其中的关键性数据信息进行调用和分析。在监测中心内部可以实现对水体样本参数进行实时性计算与使用，对水污染监测工作中的多项数据信息进行综合处理，并且还可以进行数据错误报警功能。用户方面可以设置出自身独有的控制工作权限，比如可以使用指纹识别等多种功能，可以防止非法数据的访问。不但如此，通过该项系统的应用可以为数据信息建立起特定的传输工作通道，可以保证水污染监测系统相互之间进行实时性信息传输，保证数据信息的快速共享，如图2：

图2 水污染源监测中心

2.数据传输系统。

在进行水污染实时性监测工作过程中，需要对数据传输系统内容进行有效控制，通过所获取的大量数据信息，可以将地表水产生的污染问题进行实时性监测，数据通信系统在使用工作过程中，主要是基于以太网为基础，这种类型的数据传输网络需要基于网线连接来进行信息传输和通讯，同时在工作过程中可以有效实现远程服务器访问。基于无线数据传输网络的有效应用，可以充分满足一些基础设施相对较差的区域工作，防止大面积有线网络的铺设造成经济浪费情况，可以将其直接建立在一些面积相对较大的水域范围当中，当水体资源出现污染问题时，可以保证第一时间进行信息内容的输送，并且采取针对性的控制措施来加以解决。

3.污染源在线远程监控工作系统。

该系统在工作当中主要是基于客户端的功能为基础，对监测工作当中的水体样本数据进行采集和显示，当收集到的数据信息存在严重错误的情况下，可以及时提供出相应的报警功能，同时有效调取历史水体样本作为其中的主要参考数据信息，然后展开智能化对比工作。不但如此，在针对远程监测站监测工作当中，可以有效分析监控系统工作当中各个不同监测工作站点当中的数据信息内容，将监控系统所获取的数据信息进行实时性返回和处理，整个系统运行工作不但更加方便快捷，同时还可以进一步拓展运行工作范围，可以有效提高水体污染监测工作效率和质量。

（二）生物检测技术方法

在水污染问题的监测工作当中，每种技术都具有自身独有的优势和特点，同时每一种检测技术在水体检测工作指标方面也存在一定的差异性，因此在进行单独使用各种检测基础方法时，经常会存在一些缺陷问题和影响。传统的理化检测工作方法产生的主要问题，主要表现在无法对水体当中的一些有毒性污染物进行准确检测，造成一些有毒性的水体在检测工作完成之后被判定为水体不存在污染，因此相关工作人员可以通过使用综合优势突出的水体检测工作方法来改善这一问题所产生的影响。相比于传统的检测工作方式，生物检测技术在水体检测工作质量和精确度上相对较高，这种检测技术方法和手段优势比较明显，可以将水体检测完成之后的各项数据指标信息清晰的呈现给检测工作人员，并且从中还可以获取一些重要的检测参数指标，并且将其中一些无用的信息进行排除，相关工作人员可以全面了解所检测的水体资源水质变化条件以及后续的发展趋势等。

首先，在进行地表水污染问题监测工作过程中，必须要对微生物污染问题进行严格控制，首先由于微生物在水体当中大量存在，对水体环境要求标准相对较高，相关工作人员在针对水体当中生物类型进行检测过程中，如果所获取的检测参数比相对较大，则意味着水体的污染程度相对较小，这种类型的地表水更加适宜生物的生存，工作人员需要基于具体的生物数量情况，有效判断水体的实际污染程度。其次，不同的水质水体对于活体水生生物所产生的影响也各有不同，具体表现在水生物的生长速度、生产情况以及形状变化等，相关检测工作人员可以基于这一特性，通过使用水泵抽取一定量的地表水，作为水生生物的培养与生存环境，通过水生生物的生存情况有效反映出水体质量情况。

（三）遥感监测技术

在地表水污染问题监测工作过程中，遥感监测技术的使用非常普遍，传统水污染问题控制工作当中，遥感监测技术的应用程度相对较低，但是随着信息化时代的来临，使得先进的遥感监测技术在水污染监测工作当中应用范围越来越广泛，将其直接使用在水质监测工作当中所获取的最终监测工作结果相对比较精确。基于此该项技术在水质监测工作当中的应用前景会非常广阔，水质污染监测工作水平也得到了进一步提升。现阶段，这种水质监测技术方法尽管在其他方面的应用相对比较成熟，但是在水质勘察工作过程中的使用工作效果仍然不是非常理想，这一问题与水质监测技术的使用完善程度，以及目标数量过于单一等方面问题有着直接的关联，在实际使用过程中需要对遥感监测技术进行不断革新和优化，可以将遥感监测技术和光谱分析技术之间进行有效结合，主要是分析污染物的光谱特性，有效判断水体污染物的具体类型，如图3：

图3 遥感监测技术

在正式监测工作当中，相关工作人员需要有效借助水质预测模型，使得水体污染参数数据可以得到最大化应用，模型规模没有严重的限制，因此遥感监测技术所获取的大量数据信息可以直接在模型当中进行使用，进行地表水污染问题的分析和研究，所获取的参数数据越大水质污染问题范围也会越大。与此同时，这种模型还可以实现对水质空间分布条件情况进行展示，在后续的发展过程中遥感监测技术需要和现代一些更加先进的监测技术方法之间进行有效结合，比如太空遥感和地面监测技术之间的衔接，可以保证地表水污染检测工作更加科学准确。

四、结语

综上，现阶段相关环保工作单位针对地表水产生的污染问题重视程度不断提升，并且在实际处理工作过程中，针对地表水污染问题进行了必要的监测和分析，对一些地表水污染比较严重的区域进行了重点整治，避免地表水污染问题进一步扩张造成更加严重的影响，在施工的过程中做好地表水污染问题的实施性监测非常关键，因此需要引进一些更加先进的水污染监测技术方法，结合实际环境条件保证地表水污染问题可以得到有效控制。