試論水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)在水環(huán)境中的應(yīng)用

李建民

【摘要】水質(zhì)監(jiān)測是水污染治理工作中的重要環(huán)節(jié)，它能夠明確水中各類污染物的成分、含量，進(jìn)而提高污染治理的成效。以往的水質(zhì)監(jiān)測工作主要是人工采集水樣，難以動(dòng)態(tài)、全面的反映出水質(zhì)的變化情況，也不利于水環(huán)境保護(hù)工作的開展。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測則利用了現(xiàn)代信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)水域的長效、動(dòng)態(tài)監(jiān)測，并且能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測信息的反饋，極大的提高了水環(huán)境保護(hù)的效率。文章首先對(duì)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了概述，隨后針對(duì)當(dāng)前存在的技術(shù)問題，提出了該監(jiān)測系統(tǒng)的完善建議。

【關(guān)鍵詞】水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)；自動(dòng)化；水環(huán)境；應(yīng)用分析

引言：

習(xí)近平總書記在十九大報(bào)告中指出：“加快生態(tài)文明體制改革，建設(shè)美麗中國”。近年來，在國家“綠色發(fā)展”理念的指導(dǎo)下，昆明市加強(qiáng)了對(duì)水環(huán)境的監(jiān)測和治理工作的重視，并出臺(tái)了《昆明市海綿城市規(guī)劃建設(shè)管理辦法》、《關(guān)于2017年滇池流域水環(huán)境綜合治理工作的實(shí)施意見》等文件，為下一步水環(huán)境保護(hù)工作的開展提供了保障。將水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用到水環(huán)境保護(hù)中，一方面減輕了工作壓力，另一方面又提高了水污染治理成效，成為昆明市水環(huán)境保護(hù)的一種新方法。

一、自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的特點(diǎn)

自動(dòng)監(jiān)測與以往的人工監(jiān)測方式相比，其特點(diǎn)主要表現(xiàn)為以下幾方面：第一，水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的靈敏度較高，即便是水域中離子濃度發(fā)生輕微的改變，也能夠及時(shí)在監(jiān)測儀器上顯示出來，便于技術(shù)人員掌握水環(huán)境的變化情況。另外，當(dāng)水質(zhì)惡化到一定程度，自動(dòng)監(jiān)測儀器還會(huì)發(fā)出警報(bào)，這對(duì)于提高水環(huán)境管理成效也有積極作用；第二，水質(zhì)監(jiān)測是一項(xiàng)長期性的工作，水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)可以全天候、不間斷的獲取目標(biāo)水域的水質(zhì)信息，提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；第三，將儀器獲取的水質(zhì)信息傳輸?shù)骄W(wǎng)站上，利用互聯(lián)網(wǎng)建立全市、全省、甚至全國的水質(zhì)信息共享平臺(tái)，對(duì)于不同區(qū)域內(nèi)水環(huán)境保護(hù)工作的協(xié)調(diào)開展提供了幫助。

二、水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

1、水功能區(qū)污染物總量監(jiān)控

計(jì)算污染物總量需要大量水質(zhì)、水量數(shù)據(jù)。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測頻次高，產(chǎn)生的信息量大，在重要的控制斷面實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的自動(dòng)監(jiān)測，有利于實(shí)施水功能區(qū)管理、污染物排放總量控制，促進(jìn)水資源管理工作的現(xiàn)代化。

2、供水水源地水質(zhì)監(jiān)測

在水源地建設(shè)自動(dòng)監(jiān)測站，可對(duì)水源地的水質(zhì)進(jìn)行24小時(shí)不間斷監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)監(jiān)測站的遠(yuǎn)程監(jiān)控，一點(diǎn)發(fā)生異常，及時(shí)預(yù)警，為保障水源地供水安全提供有效的技術(shù)監(jiān)督手段。

3、預(yù)警預(yù)報(bào)重大水質(zhì)污染事故

自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測對(duì)突發(fā)水污染事故預(yù)防和應(yīng)急監(jiān)測具有明顯的優(yōu)勢(shì)。通過自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的預(yù)警功能，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)污染事故，分析自動(dòng)監(jiān)測數(shù)值變化趨勢(shì)，對(duì)下游水質(zhì)污染做出預(yù)警預(yù)報(bào)，防止污染事件的進(jìn)一步擴(kuò)大。

三、水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)存在的問題及相關(guān)建議

1、存在的問題

第一，運(yùn)行維護(hù)成本高。為了獲取更加準(zhǔn)確的水質(zhì)信息，需要在目標(biāo)水域內(nèi)放置若干個(gè)水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備。在前期水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)過程中，采購這些儀器設(shè)備會(huì)花費(fèi)較高的成本。除此之外，后期還要安排專門的技術(shù)人員負(fù)責(zé)這些儀器的定期維護(hù)，也需要一比不小的運(yùn)維支出。

第二，技術(shù)水平要求高。雖然水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)具有諸多應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但是目前由于技術(shù)條件的限制，該檢測系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用在一些方面仍然會(huì)受到限制。對(duì)于水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果的分析、數(shù)據(jù)的處理等，也需要相關(guān)的技術(shù)人員具備較強(qiáng)的技術(shù)水平。

第三，系統(tǒng)本身運(yùn)行不穩(wěn)定。水流的沖擊、水中的雜質(zhì)以及水生生物都會(huì)對(duì)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生干擾影響，并且會(huì)導(dǎo)致最終的監(jiān)測結(jié)果存在較大的誤差，監(jiān)測結(jié)果的價(jià)值性和科學(xué)性都大打折扣，難以為水環(huán)境保護(hù)工作的開展提供參考。

2、建議

第一，完善監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。對(duì)于不同的水域要建立起協(xié)調(diào)性的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，尤其是對(duì)重點(diǎn)飲用水、水資源敏感區(qū)域，通過形成立體化的監(jiān)測體系，逐步建立起覆蓋范圍廣、監(jiān)測靈敏度高的監(jiān)測體系。同時(shí)，要重視各個(gè)監(jiān)測站點(diǎn)的分布，避免相互之間有重疊、覆蓋區(qū)域，確保以最低的成本取得最大化的監(jiān)測效益。另外，后期隨著水質(zhì)監(jiān)測工作的不斷開展，也要重視做好監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化與完善工作，為更加全面的掌握水質(zhì)信息提供技術(shù)支持。

第二，建設(shè)水質(zhì)信息系統(tǒng)。利用“大數(shù)據(jù)”技術(shù)，建立統(tǒng)一的水質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫，一方面能夠通過大量數(shù)據(jù)的分析、整理，觀察出一段時(shí)間以來該區(qū)域水質(zhì)的波動(dòng)變化情況，從而以此為依據(jù)下一步水環(huán)境保護(hù)的相關(guān)規(guī)劃，提高工作成效；另一方面也能夠?yàn)榻窈笏h(huán)境保護(hù)工作的開展提供參考，積累水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測和水環(huán)境保護(hù)工作經(jīng)驗(yàn)。

第三，加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測規(guī)程、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的制訂。水環(huán)境保護(hù)具有長期性和復(fù)雜性的特點(diǎn)，為了提高水環(huán)境保護(hù)成效，需要建立起完善的水質(zhì)監(jiān)測規(guī)程，以指導(dǎo)各方面監(jiān)測工作的有序開展。例如，通過規(guī)章制度明確各工作人員的責(zé)任，實(shí)現(xiàn)明確分工，例如有專門獲取和分析數(shù)據(jù)的人員，有專門進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)的人員等，通過共同協(xié)調(diào)確保水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的有序運(yùn)行。

第四，監(jiān)控日常運(yùn)行質(zhì)量。部分自動(dòng)監(jiān)測儀器需定期更換使用其所需試劑和標(biāo)準(zhǔn)溶液，在室內(nèi)條件下存儲(chǔ)一定時(shí)間后，因諸多因素制約，分解、降解問題將逐步在試劑、標(biāo)準(zhǔn)溶液內(nèi)出現(xiàn)，由此可見，化學(xué)試劑、標(biāo)準(zhǔn)溶液穩(wěn)定性和試劑性質(zhì)、濃度水平等息息相關(guān)。通常而言，為防止光線直射，氧化、還原性試劑需盡可能選取隔光包裝。

四、未來發(fā)展

將信息技術(shù)應(yīng)用于水質(zhì)監(jiān)測工作中，是水環(huán)境保護(hù)的主流趨勢(shì)。近年來，在政府相關(guān)政策的引導(dǎo)下，各地都加強(qiáng)了對(duì)水環(huán)境治理的重視，各種新設(shè)備、新技術(shù)也逐漸投入使用，例如蘇州衛(wèi)水環(huán)?？萍加邢薰狙兄其N售的多光源監(jiān)測裝置，通過不同雜質(zhì)、離子在光照下屬性的不同，監(jiān)測出水質(zhì)的狀況。在未來一段時(shí)間內(nèi)，還會(huì)有更多的新型設(shè)備投入使用，水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)也會(huì)為水環(huán)境保護(hù)提供更多的保障和支持。

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