水质自动监测技术在水环境保护中的作用研究

陈伟忠

（广东省东莞生态环境监测站 广东东莞 523000）

引言

社会经济的进步推动各行业转型与发展的同时，也使得水污染现象日益凸显，这一情况得到社会各界广泛关注。而水质监测数据始终是国家开发与保护水土资源的重要参考资料，对水环境保护、水生态发展、科学管理有着积极的促进作用。水质自动监测技术能够自动、跟踪监测水质情况，还可在无人值守的情况下实现水质监测数据的自动获取，极大程度地节省人力、物理成本，提高水质监测质量与效率，保证监测数据的真实性、可靠性，为水环境保护方案制定提供技术与数据保障。

1 水环境保护中水质自动监测技术应用作用的研究

1.1 提高水质监测效率

水质自动监测技术的运用可实现监测工作的自动化执行，极大程度地节约人力成本，还可提高监测效率。以人工为主导的作业方式，无法保证监测数据完整性，这是因为监测条件、气候环境、现场工况等都会阻碍监测作业的进行，且数据采集频率有限，若待监测水域污染情况较严重，便会使监测总效果受到影响。同时，这种监测方法需作业人员将现场采集到的水样带回实验室进行跟踪监测，既增加监测时间与计算量，还造成不必要人资成本的浪费。但自动化监测技术的应用，可实现对当地人为因素、自然因素的集中分析，还可依托于监测系统获取到的数据信息实时了解、掌握水环境整体状况，并将采集到的参数自动汇总、上传于数据库中，为后期水环境管理、保护工作的执行提供数据参考。

1.2 实现污水快速治理

当前，我国水环境污染问题产生的主要原因有两点，即污水排放量过大、不达标排放，导致水质质量持续性降低，基于这一现状，可利用水质自动监测技术，帮助环保部门全方位、实时获取水质情况并实现对污水排放作业的全程监督，为水环境保护与快速治理创造有利条件。与此同时，还能够严格管控企业污染物违规排放行为，促使其逐渐形成生态环境理念，实现经济效益与生态效益的协同发展。此外，该技术的使用还可提升水质量。监测系统稳定运作能够远程、实时获取水环境水位情况、杂质污染等级、水中各类矿物质含量等数据信息，通过对数据的深层次分析可了解当地水环境实际情况，并在第一时间反馈给信息管理系统，由监管人员开展当地水质净化管理工作，增强水质安全性[1]。

1.3 确保水质采样可靠

水样采集与分析是水质监测过程中最为重要的工作内容，亦是基础性工作。通常来说，被监测的水质所处位置的环境较为复杂，若采取人工方式开展此项工作，无法保证水质采样的可靠性，还存在较大的风险性。而水质自动监测技术的应用可实现远程监测，只需将监测设备放置于现场，便可实时采集水质样本，既提高水质采样效率，还可增强样本的参考、分析价值，并规避取样时安全事故的发生。

1.4 减少水质监测成本

以往开展的水质监测活动对于人力以及物力的依赖程度较高，需安排专业采样、监测数据分析、数据汇总等作业人员，增多人力成本。同时，监测过程中还需运行大量工具，造成资源以及资金的不必要需消耗。而水质自动检测技术操作期间，虽然也涉及到机械设备的使用，但这类设备表现出智能化、年限长等优势，只需定期维护便可，极大程度地节约了人力与管理成本，还能够缩短监测时间。

1.5 了解水质变化趋势数据

以往采用的水质监测手段缺乏连续性，无法保证水质参数完整性、真实性，不利于水质变化趋势的预测与分析。通过引进水质自动监测技术，可增强水质监测工作的连续性、动态性，再依托于先进技术打造稳定运行的监测系统，实现监测数据的自动汇总与整理，并生成健全的水质趋势图，实现对水环境资源保护情况的完整性分析，做到对各区域、各时段水质变化的实时把控，达到细节兼顾、大局统控的管理目的，推动水环境保护工作有效、秩序开展[2]。

2 水环境保护中水质自动监测技术的使用

2.1 水库水质监测

监测水库水质期间，可借助该技术了解水质的电导率、溶解氧等参数，且还可获取到20 项指标，如氨氮、锰、铅等。依托于技术打造的监测系统可达到远程调控数据的目的，并增强采集内容的共享性，以此赋予环保部门更强的水环境监测能力。此外，监测时，能够结合各参数结果判断导致水质不达标的原因，并制定有效且针对性的处理措施，实现水环境全面保护的同时增强饮用水源水质安全性。水质自动监测技术还可实时查询由监测点采集到的所有水质数据，若发现水源地水质监测项目不在标准区间内，便会通过无线传输的方式自动报警，并启动应急预案。这种自动化、智能化的技术手段可保证水质监测作业的全过程执行，为水库水质污染问题方案的制定与实施提供充足时间，确保供水、饮水、用水安全。

2.2 污水水质监测

水质自动监测技术可应用于排污口水质监测中。现如今，绿色环保理念的大力推行要求所有行业重视起环境保护工作，但一些工业企业仍未严格按照相关标准对污水进行处理便排放至河流中，且排放作业表现出极强的隐蔽性，再加之基层环保人员数量有限，无法实现对污水排放行为的全范围、全过程检查，导致排污问题日益严重。与此同时，人工监测方式受监测条件与技术的限制，不能保证排污口实际排污情况的及时把控，致使水质监测作业价值得不到充分发挥。因此，需加强该技术的运用，以此增强检测作业的连续性执行，并增强污水排放情况与水质信息获取的及时性，再依据现有数据，合理设定COD 排放规定值。当所采集的排污口污水水样中的COD 远超出规定值，监测系统会自动发出告警信号，督促环保部门加大该区域的整治力度。此外，水质自动监测系统具有图形展示功能，可增强监测数据与现场实际情况的直观性，并自动对比、分析历史数据与实时采集数据，实现对污水排放变化情况的可视化了解与掌握。由此可见，监测技术可依托于信息瞬时反馈充实数据，有助于污染源控制工作的可靠执行，并获得显著的水环境保护效果，提高水环境污染治理效率的同时增强治理工作实效性、针对性[3]。

2.3 地表水水质监测

地表水水质监测期间，应用该技术可获得理想中的监测效果，并实现远程监测，而工作人员只需根据控制中心接收到的采集数据便可了解水质动态变化情况。将监测设备设置在重点水域，以此采集关键性且具有分析价值的水质信息，可在第一时间明确地表水中隐藏的水环境问题，防范跨流域水质污染现象的发生。现如今，科技的发展促使水质自动监测技术功能越发完善，在地面水监测中表现出更强的实用性，为水环境资源保护的深入研究与实践提供可靠技术支持。比如，利用该技术监测、分析河流污染情况，先根据流域面积以及监测范围科学布设水质自动监测点，合理划分监测区域，分别为净化处理区域、主要污染区域、对照区域。同时，对应的水质监测点断面应远离污染源排放点，确保所采集的水质数据信息能够将该流域水质平均情况进行直观反映，凸显出对应水质反馈信息的参考价值。对采集数据进行分析时，如果发现地表水污染问题严重，则需依托现场实际以及净化标准，对该流域进行处理，防范污染面积的再一次扩大[4]。

3 水环境保护策略研究

3.1 优化创新水质监测技术

对水环境进行保护时，如果已完成水质监测点布设与取样工作，便需注重现代化水质监测技术的使用，以此细致、全面探究采集到的水质，从而实现对水质实际情况的把握。当前，应用效益较为突出的监测技术有两种即物理和化学检验技术。其中，前者监测作业流程如下：将采集到的水质样品进行过滤或透析，其目的是去除水中含有的大颗粒悬浮物，以保证监测数据的精准性。此时，便可在技术的帮助下获取到水质中不同污染物含量，为水环境净化、保护工作的执行提供数据参考。化学检验技术需应用到先进的监测设备，如离子色谱仪、光谱仪等，监测、化验抽取的水质样本，从而了解水样中污染物情况和污染物质占比，实现对水源地实际污染情况的全面把控。为充分发挥水质监测技术应用价值，做到水资源的有效保护，缓解水资源污染现状，就需打造水资源保护体系，在技术指导下，跟踪、动态监管污水排放情况，了解水环境质量，再根据各流域水库表现出的水质降解能力，细致、全面统计已被降解的脏污水总量，以此为基准，对水环境整体情况进行评价，并制定科学且有效的整治措施，实现对水环境污染的治理。此外，还需借助现代自动化、智能化设备严格监测、实时监督水环境状况，适当增加水环境巡查次数，掌握不同地区水环境具体变化，并找出引起水环境质量波动的原因，确保水环境始终维持健康状态，推动地区生态多样性、水环境良性发展。

3.2 打造水质自动监测系统

水质自动监测技术可实现水质取样合理性、数据反馈及时性，并在短时间内自动生成监测数据分析与水质分析报告。与此同时，该技术能够监测数十种水质指标，赋予水质监测多元化功能，增强水质监测信息获取、反馈的全面性。运用该技术打造的水质自动监测系统具备以下功能：

其一，在线自动监测。依托于先进技术可实时监测水源地余氯、重金属、溶氧含量等参数，再借助有线或无线传输方式，将监测数据及时传输于监控中心，也可在现场实现监测数据的读取。一般来说，在线自动监测可达到远程监控的效果，并保证监测作业连续性执行。

其二，预警预报。系统中的报警功能模块设置作用是实时、动态接收现场设备传回的报警信息，再以声音颜色变化或数据颜色变化实现报警信息的可视化显示。监测过程中，若水质污染指数远超出标准，或在水质分析时工作设备停止运作、供电异常导致设备停止运行等问题，均会立即发出报警，促使水环境监控效率与质量大幅提升。

其三，信息发布与在线查询。利用现代化应用系统与软件，建立起同水质自动监测系统的实时交互，可达到信息及时发布的目的，充分发挥系统在线查询功能，分析由系统自动生成的图表，若有特殊需要，也可进行打印，为监测人员、水环境治理人员工作计划的制定提供数据参考。此外，系统设置有共享交互模块，能够对有分析价值的参数进行收集，并自动存储、备份于系统数据库中，在多元数据的支撑下，强化水环境管理成效[5]。

3.3 污水尽数回收与再利用

污水处理时，很多污水具备再利用价值，因此，需注重这类污水的回收工作。当前，应用频率较高的污水回收手段有三种：

（1）全程回收。借助城市回收管网，面向全市搭建污水回收系统，做好污水集中处理后进行循环使用。这种回收方式适用于新建城区。

（2）分区回收。针对不同行业企业加工生产污水进行收集与处理，当污水排放单位距离污水处理厂较远时，可采取该种回收手段，以此来提高污水回收、处理效率。

（3）选择性回收。在污水处理厂周边铺设专用管道，并与附近住户生活用水排放管道相连接，实现对无污染废水的尽数收集。

被回收的工业废水、生活污水经处理后可用于不同领域，比如，工业制造、城市绿化等工程中，据统计，我国每年会有超30%的回收水被用于工程绿化。污水处理时，工作人员可依据处理后污水中污染物含量对水资源等级进行划分，再对有利用价值的水资源进行二次处理，并直接应用于工业加工生产中，也可作为工业冷却水使用。此外，生活污水中的有毒物质含量较少，处理难度小，具有极强的再生利用价值。经处理、净化后的生活污水可应用于洗车、城市绿化等项目中。与此同时，利用污水处理技术净化城市污水，可作为灌溉水用于农业生产中，既能够强化水资源再利用效果，实现水资源的有效保护，还可为作物生长提供充足水分，维持良好发育状态，促使农作物品质与产量的大幅提高。但需注意的是，回收与处理的再生水资源水质以及再生水体应达到国家有关标准后才可应用于农田灌溉中，避免对土壤造成不良影响。

3.4 加大水环境保护宣传力度

受传统经济发展水平的限制以及发展模式落后的影响，导致大多数工业企业以及社会群众在水环境保护方面的意识较弱，增大水环境污染面积。与此同时，部分农村的发展进程无法紧跟城市化推进脚步，对于信息化手段运用水平不高，不能及时获取农业发展信息，并沿用着农药使用处理病虫害的农田管理模式，亦是水环境污染加重的原因。对此，环境监测部门应做好水环境保护的宣传工作，将环保理念深刻在工厂职工、农户心中，使其生成主观意识自动控制废水排放量，以此获得理想中的水环境保护效果。此外，注重信息技术的使用，丰富、拓宽宣传工作覆盖范围，既要实现城市的全覆盖，还需延伸至农村。这就需要水环境保护单位充分发挥新媒体宣传功能，利用微博宣传水环境保护的重要性，并借助抖音、快手短视频软件告知给群众水污染带来的一系列危害以及污染现状，或制作动画短片增强信息的教育性。比如，宣传期间，相关部门可将有较大废水处理量的化工企业或采用传统种植方法的农户作为水环境保护宣传推广对象，帮助其认识到社会不断转型视域下，废水回收利用、科学处理的现实意义，再加以扶持政策的支撑，实现对社会各行业的正向引导。同时，还应出台处罚、惩治文件，以此警戒废水违规排放企业。

3.5 创新生态保护发展新格局

为实现生态发展，需做好三项基本工作：

其一，坚持规划先行。根据被监测水域的地理特点、周边产业基础、生态建设体系理论与实际，确定流域重要区段生态环境保护与整治重点工程计划，以此推动水环境保护工作高质量、高效率执行，还可在生态环保视阈下，带动当地经济发展，加快城乡建设步伐，实现土地资源利用率最大化的同时，达到生态、经济共同进步、多规合一的效果。此外，还需环保部门了解当地优势开发、限制开发、重点开发的范围与分类，以此明确主体功能地位，实现对水资源开发的有效保护，并在水环境保护有关政策的支撑下，打造出资源全面开发利用、流域生态保护相统筹的空间发展新局面。

其二，健全优化体制机制。了解并加大对被监测流域生态保护问题的研究、分析力度，要求环保部门建立起与国家经济发展重点工作彼此间的有效联系，尽可能做到同检查、同部署、同研究。在此基础上，针对水环境保护工作打造稳定运行的政绩考核评估体系，有机结合水环境保护工作、水质监测保护人员工作绩效、评先创优三项内容，并大力推行科学的水环境保护奖罚制度、问责制度、一票否决制度。与此同时，科学划分水环境保护部门、监管部门的具体工作内容，以此增强界限清晰性，规避职责交叉问题的发生。

其三，发挥项目带动功能。细致研读与水环境保护相关的政策精神，针对不同领域开展保护性、发展性项目，如河床清淤、污染治理、造林绿化等，做好所有项目的整合工作，筛选需重点关注的治理工程，打造项目库，并做到各类项目工作的全面落实，以此带动当地水环境保护工作的高效率、高质量执行[6]。

结语

水质自动监测技术能够远程、实时监测，将系统集成设备作为支撑而实现技术监测、分析等功能的发挥。为彰显出技术运用价值，需要环保部门认识到水质自动监测技术在水环境保护工程中的重要作用，并做到技术在水库水质监测、污水水质监测中的科学运用。依托于采集到的监测数据对水质污染情况进行分析，判断、了解水环境污染问题的产生原因，在此基础上，采取科学的水环境保护措施，强化保护效果，为水环境保护工作秩序、有效执行提供技术保障。