實(shí)現(xiàn)水質(zhì)檢測(cè)連續(xù)性的探索

蔣新凱 崔雅珊 左賀

摘 要：發(fā)展經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)并不是相對(duì)立的矛盾，但由于對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的欠缺，往往在發(fā)展經(jīng)濟(jì)時(shí)忽視了對(duì)環(huán)境的保護(hù)，從而造成眾多的污染問題。其中，水質(zhì)污染是最嚴(yán)重也是最與我們息息相關(guān)的問題之一。對(duì)水質(zhì)的檢測(cè)和保護(hù)尤顯重要。然而采用常規(guī)方法檢測(cè)和采集相關(guān)數(shù)據(jù)需要投入大量的人力，并且由于是間斷性取樣檢測(cè)，安全保障性較差。因此需要建立一個(gè)連續(xù)的檢測(cè)系統(tǒng)并來保障水質(zhì)檢測(cè)的連續(xù)性。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)污染;人工智能軟件;快速檢測(cè);連續(xù)檢測(cè)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.035

0 引言

城市用水的供給來源主要是江、河、湖、水庫(kù)，海水因?yàn)榈杀据^高，往往只起到輔助供給作用。而我們生活和生產(chǎn)排放的廢水又會(huì)通過各種渠道最終匯入到江、河、湖、海中。如果排放的水質(zhì)“不達(dá)標(biāo)”必然會(huì)造成污染。因此對(duì)于飲用水源和生活生產(chǎn)排放水質(zhì)的檢測(cè)尤為重要。近年來發(fā)展了多種檢測(cè)技術(shù)，在提高水質(zhì)檢測(cè)的精確度的同時(shí)節(jié)省了投資。本文就水質(zhì)檢測(cè)的新工藝簡(jiǎn)述如下。

1 常規(guī)水質(zhì)檢測(cè)方法

（1）顏色與透明度：水中的某些污染物成分和含量大小的區(qū)別會(huì)顯現(xiàn)出不同的顏色，因此，一般的水質(zhì)檢測(cè)可以通過水質(zhì)的顏色來推測(cè)污染物的種類和含量。這種方法最簡(jiǎn)便，但只能判斷一些會(huì)顯色的污染物，檢測(cè)精確度低。

（2）微量分析：水質(zhì)中含有的微量元素及各種離子通過特定的檢測(cè)儀器測(cè)出種類及含量。包括原子吸收光譜法和氣、液相色譜法。

（3）氧化還原和電化學(xué)法：由于水質(zhì)含有的離子具有導(dǎo)電率和氧化還原性以及離子選擇電極的不同為指標(biāo)。判斷水質(zhì)離子的成分及含量

（4）溫度與中和方法：水的一些物理特性和化學(xué)特性和水溫息息相關(guān)，中和方法主要指對(duì)水的酸堿度檢測(cè)[1]。

2 常規(guī)水質(zhì)檢測(cè)方法的弊端

常規(guī)的水質(zhì)檢測(cè)方法往往需要實(shí)地取樣檢測(cè)，所以必要的人力物力是不可缺少的，并且同一水源在不同點(diǎn)和不同時(shí)間的水質(zhì)可能會(huì)有偏差。并且檢測(cè)精度低，不能連續(xù)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。由于上述種種原因?qū)е鲁Ｒ?guī)的水質(zhì)檢測(cè)方法效率低，連續(xù)性差。且由于需要人工實(shí)時(shí)取樣檢測(cè)，增加了人工成本的投入。然而對(duì)于生活飲用水的檢測(cè)必須保持實(shí)時(shí)安全性，如果某一時(shí)刻飲用水水源遭到污染，而此時(shí)正好是檢測(cè)的間歇期。那么造成的后果將是難以估量的。所以這種常規(guī)的檢測(cè)方法是有弊端的。對(duì)于生活生產(chǎn)用水的排放，如果也采用這種取樣檢測(cè)的方法。那么可能會(huì)有不良生產(chǎn)廠商利用取樣間歇期排放不達(dá)標(biāo)的生產(chǎn)廢水。從而導(dǎo)致水質(zhì)污染。

3 建立連續(xù)性檢測(cè)方法

水質(zhì)的連續(xù)檢測(cè)是指直接將傳感器或者檢測(cè)儀器設(shè)備長(zhǎng)期置于需要檢測(cè)的水源中。對(duì)水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并將檢測(cè)信息發(fā)送到集中處理控制中心，從而保障飲用水質(zhì)的安全性和排放水質(zhì)的達(dá)標(biāo)性。想要達(dá)到水質(zhì)的連續(xù)性檢測(cè)，首先要檢測(cè)設(shè)備脫離人工操作。且需要檢測(cè)的項(xiàng)目完全可以通過儀器實(shí)現(xiàn)，不需要人工檢測(cè)?？梢灾苯訉z測(cè)的傳感器置于需要檢測(cè)的水中或通過水泵將水連續(xù)輸送至檢測(cè)儀器，檢測(cè)儀器分析待測(cè)水中的各種離子和污染物成分和含量，然后通過數(shù)字信號(hào)或者模擬信號(hào)傳遞到集中控制中心。控制中心通過計(jì)算機(jī)預(yù)先寫入的程序判斷水質(zhì)的安全性和達(dá)標(biāo)性，從而執(zhí)行下一步的操作。相關(guān)人員的主要精力轉(zhuǎn)向研制檢測(cè)項(xiàng)目更多和精度穩(wěn)定的更高的檢測(cè)設(shè)備，并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和維護(hù)即可。減少了無必要的數(shù)據(jù)采集和人工處理階段。連續(xù)水質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)重在連續(xù)性，因此設(shè)備取樣點(diǎn)和取樣方式是保證連續(xù)性的重要因素。對(duì)于大型供水廠既要保證取水點(diǎn)的水質(zhì)安全也要保證最后供給出的水質(zhì)達(dá)到相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，因此，取水點(diǎn)最后的供水點(diǎn)都需要同時(shí)檢測(cè)。取水點(diǎn)由于水域大，且可能有較大的流動(dòng)性。對(duì)于水庫(kù)宜分散均勻布置，江河則宜分段布置在取水點(diǎn)上游[2]，從而為系統(tǒng)的判斷提供余量時(shí)間。供水點(diǎn)由于水質(zhì)均勻性較好，只需保證取樣點(diǎn)的穩(wěn)定性即可。對(duì)于生活生產(chǎn)廢水的排放，由于排放時(shí)段和排放水量的均勻性較差，為了保證取樣點(diǎn)的穩(wěn)定性?？上仍谂潘┒私ㄒ粋€(gè)小型取樣池，從而保證取樣點(diǎn)的水量均勻性。

4 實(shí)現(xiàn)水質(zhì)連續(xù)性檢測(cè)的困難

盡管水質(zhì)檢測(cè)有諸多優(yōu)點(diǎn)，但想要實(shí)現(xiàn)仍然有較大的困難。首先是檢測(cè)儀器覆蓋的全面性，即需要檢測(cè)的所有污染物種類和含量均可通過儀器來檢測(cè)，不再需要通過人工檢測(cè)。想要實(shí)現(xiàn)檢測(cè)儀器覆蓋的全面性，就要將更多的檢測(cè)方法運(yùn)用到檢測(cè)設(shè)備中。這就需要加大研發(fā)的投入，可充分發(fā)揮各大院校的科研優(yōu)勢(shì)與水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備廠商合作，充分利用資源，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研的良性循環(huán)。其次是系統(tǒng)投入較大的問題，連續(xù)檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建需要大量的末端檢測(cè)設(shè)備和采樣儀器。并且儀器的布置和維護(hù)也需要很大的投資。但檢測(cè)儀器需求量大的同時(shí)會(huì)相應(yīng)降低單個(gè)儀器的研發(fā)成本，從而降低設(shè)備的價(jià)格。

5 結(jié)論

水質(zhì)的連續(xù)性檢測(cè)可以更好的保障飲用水的安全性和生活生產(chǎn)廢水排放的達(dá)標(biāo)性，克服了諸多常規(guī)間斷取樣檢測(cè)的弊端，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)保護(hù)的預(yù)警性。但想要實(shí)現(xiàn)此愿望所需要的投入較大。各地區(qū)可根據(jù)具體水質(zhì)情況和資金條件確定是否建立該系統(tǒng)和系統(tǒng)規(guī)模的大小，從而保障飲用水的安全和排放水的達(dá)標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]史立新.水質(zhì)檢測(cè)方法及應(yīng)用分析[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2018，26（28）：110.

[2]劉鳳國(guó)，秦玉生.探究提高水質(zhì)檢測(cè)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性的有效措施[J].綠色環(huán)保建材，2019（02）：20.