针对地表水水质自动监测系统的研究

来源:http://www.shuizhifenxi.com/ 作者:余氯检测仪 时间:2019-07-19

  摘要:本文主要针对我国地表水污染现状、目前国内地表水监测概述、水环境监测分析方法以及加强地表水自动监测站质控工作的措施建议进行简要分析。

  关键词:地表水;水质自动监测;措施

  一、我国地表水污染现状

  目前我国地表水主要存在三大问题,分别是水环境恶化、洪水和洪涝灾害、地表缺水干旱。当中属水环境的恶化最为严重,也最应该引起人们的重视。今年全国工业和城镇生活废水排放总量比去年增加了4.7个百分点,总量高达460.0亿吨,由于我国对污水的处理能力距国外发达国家还有一段差距,致使大部分的污水排放到水体中,超过了水体的自我净化能力。同时在各种水污染问题中,部分水域中存在重金属和五毒,有机污染呈加重趋势。而且大部分污染多是从支流到干流,从城市延伸到农村,有地上转到地下的发展趋势。在农村大约有1.8亿人的饮水中存在超过标准含量的有害物质。

  二、目前国内地表水监测概述

  欧美一些国家在水质监测工作上一直领先与我国,但是近年来,我国已努力提高环境质量监测水平,并且也取得了一定的成果,以前我国由于技术经验的制约,导致我们对各种指标的针对性不强,而且监测方法过于落后,现在我国正在努力解决这些问题,例如采取生物监测或者是遥感监测技术。目前我国已形成一个监测网雏形,主要是以江流湖泊为对象进行监测,常规监测的发展已经达到了完善的技术规范要求。在大型的水库已经开始建立自动水质监测站,减少了资源的浪费。

  1、水环境监测站网

  水环境监测站网的建立能有效对各个站点进行实时监控、控制和管理。国外一些发达国家,比如说美国和日本等,都已经建立了属于自己的水环境监测站网,我国的水环境监测站网是从20世纪80年代末开始的,虽然我国开始的晚,但是由于我国对水环境监测站网的重视,使我国在水环境监测站网方面高速发展,目前,由国家财政出钱建设的监测站有70个,重点流域中有42个,基本建成了一个可以覆盖全国的水质监测网络。

  2、监测项目

  监测项目分为指常规监测项目和自动监测项目,而选测项目、必测项目和特定项目共同组成了常规监测项目。常规监测项目有三类,分别是饮用水水源、河流和湖泊水库。

  自动监测的项目分为两类,7种是必测项目,14种选测项目,详见表1。

  表1

  3、水质监测方法及技术路线

  目前我国主要对水环境监测的方法有三类,分别是EU认可的仪器分析方法,执行国家环保局、EPA(USA)和自动监测这三类;同时我们为了适应不同的流域设计了两种不同的监测方式:分别是水质常规监测和自动监测,也可以将两种方式结合起来进行监测。就目前而言,水质自动监测系统的优点是既有对水质监测的实效性和连续性,而且水环境受到污染后能及时报警并采取相应的解决办法,但是自动监测系统依然不是主流;常规监测方式在我国占了主导地位。因为它一次性的投入小,并且可以测不同的指标,这是自动化监测所不具备的。

  技术路线概括来说主要由单元、基础、先导、主体、辅助手段等部分组成。而地表水监测技术路线当中流域作为单元,基础是断面的优化,先导是分析技术,主体就是手工采样和实验室分析技术,整个路线的辅助手段则是现场应急监测技术并且是移动式的。该技术路线是由常规、自动、应急三种监测方式相互结合而成的。

  三、水环境监测分析方法研究

  现阶段我国主要的监测技术是物理化学监测技术,最近几年,生物监测的不断发展,遥感技术的融入,使我国在水质监测上跨出了一大步。

  1、传统理化监测

  传统的理化监测有物理指标和化学指标。水质监测中物理指标数据由于仪器简单是比较容易获取的,有些一机多能的水质监测仪可同时测定多项物理指标。分光光度法是无机污染物的监测技术的开始,之后由于监测要求的提高,一些高灵敏度的分析仪器很快发展起来,比如说以前我国没有原子吸收和原子荧光法、等离子体发射光谱(ICP-AES)等技术。伴随着经济的发展,科学技术的进步,我国在无机物监测技术方面基本达到了发达国家的技术水平。

  2、生物监测

  近年来,随着污染的加剧,采取常规方法对水质监测,已经不足以监测水质中的毒性效应,这就诞生了一种新的监测方法,也就是生物监测。如果不良效应的信息没有显示,但是生态系统确实发生了变化,那么就可以应用生物监测。生物监测中存在一种能够弥补传统监测技术中实时性和综合性差等特点的技术,这就是水生物监测水质技术,这种技术也不是完整的,它只能反映水质的变化,是什么导致水质变化的,水生物监测技术就不能监测出来,这是就需要传统监测中的化学监测来分析了,所以说一个完整的水环境监测系统最好是将传统理化监测和生物监测相结合。

  3、遥感监测技术

  随着我国经济的迅速发展,工农业生产和生活过程对水资源的需求量和影响越来越大,传统的监测方法已经越来越跟不上人们需求的脚步,这时就诞生了一种新兴的技术――遥感技术。但是这种技术存在一定的制约,它要想取得预期效果就需要与其他领域的相关技术结合,而且这种技术也存在一些弊端,首先它必须与其他领域的技术相结合,这就导致了其他领域出现问题,它也会出现相应的问题。由于这些弊端就使得它无法适应大部分的水域,只能适应一些大范围的水域,通过以往获得的数据来建立数学模型,对一些水体的水质变化进行预测。因为这种新兴技术在国内还没有普及,所以对操作这种技术的操作人员的要求也就越高。

  四、加强地表水自动监测站质控工作的措施建议

  针对我省近年来自动水站的运行和质控工作开展情况,分析存在问题的原因,提出如下的措施建议。

  1、加强日常的维护

  由于自动监测仪器都在现场,受现场环境要素影响较大,因此,加强日常管理和维护意义重大,特别对运营公司技术人员要求较高,除要按仪器维护要求,定期对仪器设备系统进行维护,才能确保仪器设备正常运行。而且能在仪器设备发生故障时,能及时维修,减少因仪器设备故障而造成的数据缺失。

  2、减少当地环境要素影响

  由于部分自动监测仪器采用分光光度法,如氨氮、总氮等,而此方法对水质浊度要求较高,一遇到下雨,就会造成数据偏离。因此,建议仪器厂家要针对当地监测断面情况,增加仪器对水样的前处理时间,避免浊度的影响。

  3、加强质控工作

  建立规范的质控、维护和巡查等制度,定期对仪器设备进行维护,仪器试剂配置及有效期应有明确标识,一般为15天左右,避免因试剂过期而影响数据质量。同时要做好质控记录,做到一站一档,专人管理。

  4、提高人员业务素质

  各类人员应该参加有关专业知识和资格的培训,操作人员应取得省级或省级以上操作上岗证书,且具有相应的技能。

  结束语

  我国是个人口大国,对于水的需求要比其他国家更高,提高水质量监测也就越刻不容缓,我们依然还是有很长的一段路要走。

  参考文献

  [1]郑凌云.浅谈水质自动监测站的节能运行与管理[J].资源节约与环保,2014,03:27+33.

  [2]莫莉,陈丽华.地表水水质监测指标体系现状综述[J].南昌工程学院学报,2014,04:71-73.

  [3]林豪武,卓雯.构建完善的水质自动监测质控体系[J].化学工程与装备,2014,08:236-238.

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