城市地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用

摘要：本文概述了城市地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)要素，分析了城市地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)，探討了城市地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：地下水;環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng);城市水環(huán)境

中圖分類號(hào)：X83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）05-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.113

Application of urban groundwater environment monitoring system

Zhang Qi

（801 Hydrogeological Engineering Geological Brigade of Shandong Geological and Mineral Exploration and Development Bureau （Shandong Geological and Mineral Engineering Survey Institute），Ji'nan Shandong 250014，China）

Abstract： This paper summarizes the monitoring elements of urban groundwater environment， analyzes the monitoring technology of urban groundwater environment， and discusses the practical application of urban groundwater environment monitoring system.

Key words： groundwater; environmental monitoring system; urban water environment

在當(dāng)前城市水環(huán)境監(jiān)測(cè)是對(duì)我國(guó)水資源進(jìn)行科學(xué)配置和合理開發(fā)應(yīng)用的關(guān)鍵方式。有效的應(yīng)用水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)，能夠很好的把控中國(guó)水環(huán)境的分布、使用現(xiàn)狀和發(fā)展態(tài)勢(shì)，進(jìn)而按照相關(guān)的狀況來(lái)設(shè)計(jì)有效的預(yù)防機(jī)制，達(dá)到中國(guó)水資源久遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。

1 城市地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)要素

目前，在進(jìn)行城市地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中，技術(shù)人員要十分注意四點(diǎn)監(jiān)測(cè)要素，這四點(diǎn)監(jiān)測(cè)要素能夠有效的加強(qiáng)地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)水平，進(jìn)而推動(dòng)中國(guó)地下水環(huán)境的有效分配。城市地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)要素有：水位、水溫、水質(zhì)和開采量。在這之中，水位監(jiān)測(cè)是城市地下水環(huán)境中最為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。通常情況下，地下水位測(cè)量應(yīng)用電接觸懸垂式水尺或者測(cè)量方式進(jìn)行。水溫在地下水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，能夠有效地反映地下水水質(zhì)情況。在進(jìn)行地下水溫監(jiān)測(cè)過(guò)程中，除極特別的情況中應(yīng)用水質(zhì)傳感器相應(yīng)的輔助工具，通常情況下都是應(yīng)用常規(guī)溫度計(jì)來(lái)進(jìn)行測(cè)量。進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)時(shí)，技術(shù)人員要借助人工的方式來(lái)進(jìn)行，一般是由潛水員帶著地下水采樣器展開采樣工作，輸送到實(shí)驗(yàn)室展開有效的樣品研究工作。在這過(guò)程中，若想有效加強(qiáng)研究結(jié)果的精準(zhǔn)性，能夠借助自動(dòng)測(cè)量?jī)x來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，進(jìn)而有效的減少數(shù)據(jù)的偏差。在進(jìn)行開采量監(jiān)測(cè)時(shí)，大多數(shù)是應(yīng)用抽取和自動(dòng)出水的方式進(jìn)行，讓水流出地面再按照出水方式的差異來(lái)借助明渠流量和管道測(cè)量方式，達(dá)到水量測(cè)量的目的。除此之外，根據(jù)地下水流速和流向，還可以使用電位差法、示蹤法以及抽水試驗(yàn)法進(jìn)行深入研究。

2 城市地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)

2.1 抽出處理法

在當(dāng)前，城市地下建設(shè)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中抽出處理法是較為常用的檢測(cè)技術(shù)，在中國(guó)普及較早、使用范圍甚廣。抽出處理法有三個(gè)不同處理方式，分別是物理法、化學(xué)法和生物法三種。在抽出處理法三種不同處理方式中，物理法進(jìn)行處理，包含過(guò)濾重力分離法和吸附法等。而化學(xué)法大多數(shù)借助化學(xué)的方式來(lái)進(jìn)行地下水監(jiān)測(cè)，較為常見的方式有離子交換法和氧化還原法。若是應(yīng)用生物法進(jìn)行地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)，可以選擇活性污泥土壤處理及生物膜法進(jìn)行，這都是生物法的常用地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)方式。進(jìn)行地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)，主要是通過(guò)得出的結(jié)果來(lái)對(duì)受污染物體展開有效的處理，進(jìn)而緩解當(dāng)前地下水資源的污染情況。若是地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示污染較為嚴(yán)重，有關(guān)人員要根據(jù)污染的情況來(lái)制定有效的處理方式，進(jìn)而展開有效的水資源保護(hù)。

2.2 微生物監(jiān)測(cè)法

在城市地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，微生物監(jiān)測(cè)法發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng)，有著較好的應(yīng)用前景。借助微生物監(jiān)測(cè)法，可以對(duì)城市地下水環(huán)境中的原生動(dòng)物藻類和細(xì)菌數(shù)量和物種頻率基本情況進(jìn)行了解，根據(jù)這些微生物進(jìn)而得到水環(huán)境指標(biāo)，了解水污染的程度。在開展微生物監(jiān)測(cè)法時(shí)，技術(shù)人員需要將聚氨酯塑料塊作為基準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，這是為有效采集水中所生存的微型生物，對(duì)微生物的群落進(jìn)行研究，進(jìn)而有效地得出水質(zhì)污染的數(shù)據(jù)分析報(bào)告。微生物監(jiān)測(cè)法在通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展和革新以后研究人員又重新給出了和化學(xué)監(jiān)測(cè)參數(shù)有關(guān)聯(lián)的四種生物學(xué)參數(shù)分別是植鞭毛蟲百分比、多樣性指數(shù)、原生動(dòng)物種數(shù)和異養(yǎng)性指數(shù)，這四種生物學(xué)參數(shù)能夠和當(dāng)前城市地下水微生物群落監(jiān)測(cè)相適應(yīng)，經(jīng)歷了較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展后，變成了中國(guó)第一個(gè)自行制定的生物監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，我國(guó)還對(duì)微生物監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行了改進(jìn)，能夠?qū)Ｋ械奈⑿蜕镞M(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)。

2.3 水動(dòng)力控制法

在進(jìn)行城市地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)，水動(dòng)力控制技術(shù)的應(yīng)用大多數(shù)是有效的運(yùn)用了物理原理，進(jìn)而監(jiān)測(cè)地下水源的污染情況。水動(dòng)力控制法可以對(duì)水層分布情況展開有效的研究。通過(guò)對(duì)水層開展注水和抽水工作分離水體，最后對(duì)分離出來(lái)的水體展開化驗(yàn)和測(cè)量。水動(dòng)力控制法在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中優(yōu)勢(shì)較多，較為常用。

2.4 原位處理法

原位處理法在我國(guó)當(dāng)今的城市地下水環(huán)境中屬于重點(diǎn)技術(shù)，研究人員也將地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究方向放在了該技術(shù)上。該技術(shù)在進(jìn)行地下水監(jiān)測(cè)過(guò)程中不需要耗費(fèi)大量的資本，操作簡(jiǎn)易。另外，該技術(shù)在進(jìn)行地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)還能夠降低地下污染物的外泄，有著更好的環(huán)保功效。

2.5 生物行為反應(yīng)監(jiān)測(cè)技術(shù)

若是城市地下水受到污染便會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)急性生理變化和行為變化，而生物行為反應(yīng)監(jiān)測(cè)技術(shù)就是在這個(gè)基礎(chǔ)之上進(jìn)行的。生物行為反應(yīng)監(jiān)測(cè)技術(shù)大都應(yīng)用于淡水環(huán)境中，在應(yīng)用生物行為反應(yīng)監(jiān)測(cè)技術(shù)時(shí)指示生物的選用非常重要。一般情況下，技術(shù)人員會(huì)選用魚類來(lái)作為監(jiān)測(cè)指示物。例如，斑馬魚、鰻魚等。該技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，技術(shù)人員大多數(shù)是對(duì)魚類等敏感性指示物所產(chǎn)生的應(yīng)激性反應(yīng)進(jìn)行分析，以便更好地把握水體的污染情況。站在當(dāng)前的角度上來(lái)看，生物行為反應(yīng)監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用前景很廣闊，能夠與中國(guó)的計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化等技術(shù)相互融合開展在線監(jiān)測(cè)，在加強(qiáng)水環(huán)境監(jiān)測(cè)效率等層面有著十分重要的應(yīng)用作用。

3 城市地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

3.1 傳統(tǒng)站房式自動(dòng)站

目前，城市是環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中傳統(tǒng)站房式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站是中國(guó)較早投入建設(shè)并應(yīng)用的一種水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，傳統(tǒng)站房式自動(dòng)站能夠每?jī)尚r(shí)進(jìn)行一次監(jiān)測(cè)，頻率較高。該自動(dòng)站大多數(shù)是應(yīng)用組柜式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，同時(shí)還應(yīng)用了較多先進(jìn)的水質(zhì)傳感器和分析儀表，可以對(duì)水中的水溫、電導(dǎo)率進(jìn)行有效的在線監(jiān)測(cè)。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，傳統(tǒng)站房式在當(dāng)前的自動(dòng)監(jiān)測(cè)站中有著更強(qiáng)的穩(wěn)定性，更高的精準(zhǔn)度，和實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)結(jié)果相比較來(lái)看偏差維持在10%范圍內(nèi)。

3.2 箱體式預(yù)警站

箱體式預(yù)警站主要由測(cè)量尺、測(cè)量?jī)x器、數(shù)據(jù)采集器、供電系統(tǒng)等不同部分構(gòu)建的，是對(duì)pH值、溶解氧流量等情況展開在線監(jiān)測(cè)的重要方式。箱體式預(yù)警站進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)時(shí)，大多數(shù)是應(yīng)用超聲波多普勒測(cè)試法進(jìn)行。在對(duì)水質(zhì)展開檢驗(yàn)時(shí)，多應(yīng)用抽水式多參數(shù)水質(zhì)分析儀進(jìn)行，測(cè)量水位時(shí)大多應(yīng)用浮子式水位計(jì)。箱體式預(yù)警站具有安裝簡(jiǎn)易的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還能夠防震防潮，利于清洗，可以在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行穩(wěn)定的監(jiān)測(cè)。

現(xiàn)階段箱體式預(yù)警站已經(jīng)慢慢演化成中國(guó)城市地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)施。該設(shè)施能夠得以廣泛應(yīng)用，是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，不需投入大量的資金，便能夠廣泛應(yīng)用。

3.3 浮臺(tái)式自動(dòng)監(jiān)測(cè)站

由供電設(shè)備、傳感器等數(shù)據(jù)設(shè)施和輔助設(shè)備構(gòu)成的浮臺(tái)式自動(dòng)監(jiān)測(cè)站可以有效的監(jiān)測(cè)水中的各項(xiàng)指標(biāo)。例如，電導(dǎo)率、氨離子、風(fēng)向、溶解氧、水溫等，同時(shí)還能夠?qū)⒈O(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)上傳至中心站。我國(guó)在浮臺(tái)式自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的能夠很好的在城市地下水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中應(yīng)用，該自動(dòng)監(jiān)測(cè)站不用展開土建工程施工，能夠更好地投入應(yīng)用。但是根據(jù)當(dāng)前的數(shù)據(jù)表明，伏臺(tái)式自動(dòng)監(jiān)測(cè)在中國(guó)的城市地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中應(yīng)用受限，但是若是應(yīng)用浮臺(tái)式自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，能夠很好地保障飲水安全。

4 結(jié)束語(yǔ)

由此可知，我國(guó)城市地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正在不斷革新和升級(jí)，相對(duì)應(yīng)的地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)也得到了極大的發(fā)展，能夠?qū)ξ覈?guó)地下水資源可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)幫助。水本是生命之源，只有更好的展開地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)，才能夠?yàn)榫用駧?lái)健康的飲用水，進(jìn)而不斷推動(dòng)我國(guó)水資源的發(fā)展和合理配置。

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收稿日期：2020-04-28

作者簡(jiǎn)介：張琦（1989-），男，漢族，本科學(xué)歷，初級(jí)工程師，研究方向?yàn)樗牡刭|(zhì)。