水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)在水環(huán)境保護中的應(yīng)用研究

唐山市環(huán)境監(jiān)控中心 韓文

水是人類生活中不可缺少的重要資源，當(dāng)前人們對于水資源的重視度明顯不足，這也使得水資源陷入了危機，這也會給人們的生存帶來一定的影響。面對當(dāng)前比較嚴峻的污染形勢，自動監(jiān)測系統(tǒng)能夠有效推動我國水域治理和水資源的保護工作。水資源保護工作的開展需要掌握較好的自動監(jiān)測技術(shù)，這樣有利于更好地對其自動監(jiān)測技術(shù)進行全面創(chuàng)新。因此，應(yīng)系統(tǒng)分析水資源自動監(jiān)測技術(shù)，確保其在水環(huán)境治理中發(fā)揮實際效果，以此達到有效的污染治理效果，保證當(dāng)前生態(tài)系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。

一、水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)

作為水質(zhì)監(jiān)測的關(guān)鍵技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)能夠有效融合，從而形成了對應(yīng)的基礎(chǔ)技術(shù)，實現(xiàn)了水環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)各方面的支撐，它能夠有效分析出當(dāng)前水環(huán)境溫度以及污濁度等，通過相應(yīng)的計算機輔助系統(tǒng)對監(jiān)測結(jié)果進行分析，并將分析報告反饋給當(dāng)?shù)丨h(huán)保監(jiān)管部門，這樣能夠讓監(jiān)管人員及時了解當(dāng)前水環(huán)境的具體情況，從而了解水質(zhì)的具體變化，這樣能夠明確當(dāng)前的污染源，進而分析污染原因，通過水環(huán)境防治工作的開展，對水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)進行分析，從而提升保護的實際效果，這樣能夠有效避免一些流域形成的污染問題。

水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)在20世紀70年代被應(yīng)用于水環(huán)境保護之中，其主要用于水質(zhì)監(jiān)測與分析，在近幾年的發(fā)展中我國的水環(huán)境污染問題日益明顯，水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)在對應(yīng)的技術(shù)支持下實現(xiàn)了完善，從而使得其功能不斷擴展，進而達到相應(yīng)的監(jiān)測目的，這樣能夠更好地對水容量進行分析與獲取，從而實現(xiàn)全程的自動化操作，確保運行穩(wěn)定和維護簡單，同時也可以使得整體的準確性和實效性得到提升，確保我國水環(huán)境保護工作的穩(wěn)定開展。

二、水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)發(fā)展進程

在近幾年的發(fā)展中，雖然我國大力推進水環(huán)境的保護和治理工作，但是其自身的整體惡化趨勢并沒有實現(xiàn)根本上的控制，造成水環(huán)境惡化的主要原因是重金屬超標和病原體的侵害，水體富營養(yǎng)化以及土壤遭受侵蝕等問題。所以，需要加強對水環(huán)境的監(jiān)測，這也是開展水環(huán)境保護工作的基礎(chǔ)和前提。當(dāng)前，水質(zhì)監(jiān)測主要包含兩種形式，包括手動監(jiān)測和自動監(jiān)測。其中，手動監(jiān)測通常在固定斷面設(shè)置固定時間進行取樣，在開展的過程中需要做好現(xiàn)場的監(jiān)測工作，這種方法會受到人為因素的影響，而且過程相對比較繁瑣，監(jiān)測效率相對比較低，所獲取的數(shù)據(jù)自身具有一定的差異，對比測量和記錄結(jié)果也無法實現(xiàn)有效的信息共享。相比之下，自動監(jiān)測可以通過儀器針對數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動采集和計算，從而有效體現(xiàn)自身數(shù)據(jù)傳輸及時性和共享性的優(yōu)勢。另外，自動監(jiān)測所獲取的數(shù)據(jù)具有一定的連續(xù)性，有利于更好地發(fā)現(xiàn)當(dāng)前水源中的超標物質(zhì)，從而實現(xiàn)污染物的治理。

自動監(jiān)測技術(shù)最早出現(xiàn)于20世紀70年代，早期監(jiān)測項目只有水溫、酸堿度、溶解氧等，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，水質(zhì)監(jiān)測項目也在持續(xù)增多，部分國家已經(jīng)將3S技術(shù)融入其中，這樣有效構(gòu)建起高度信息化特征的監(jiān)測體系。至20世紀80年代，我國開始針對一些大型流域開展連續(xù)監(jiān)測，而且得到了較好的成果。與水環(huán)境保護有關(guān)的監(jiān)測項目主要包含化學(xué)需氧量、氨氮和酸堿度等。

三、水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)成以及功能模塊

水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)可以對特定的水域以及周邊水域進行實時監(jiān)測，類似于偵查員的角色，將獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)及時地反饋給自動監(jiān)測站，監(jiān)測站進行監(jiān)測數(shù)據(jù)和相關(guān)內(nèi)容整合的過程中，在衛(wèi)星通信和有信通信的支持下，數(shù)據(jù)可以及時傳輸?shù)奖O(jiān)測人員的移動終端設(shè)備上，相關(guān)人員獲取對應(yīng)的數(shù)據(jù)信息后，再利用相應(yīng)的技術(shù)對水質(zhì)情況進行細節(jié)分析，從而針對區(qū)域水環(huán)境采取對應(yīng)的解決方案，這樣能夠有效達到防治的效果。

對應(yīng)不同功能的模塊，其作用具體有：（1）自動監(jiān)測。水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備持續(xù)實時對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，經(jīng)過自動監(jiān)測站點將其內(nèi)容傳輸至監(jiān)管部門，監(jiān)測水域的實施水溫、酸堿值、金屬離子含量等。（2）預(yù)警功能。監(jiān)測人員在水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)中輸入對應(yīng)的各項參數(shù)標準和監(jiān)測流程準則，從而實現(xiàn)自動操作，獲取當(dāng)前區(qū)域的水環(huán)境信息。（3）系統(tǒng)自動監(jiān)測。當(dāng)相關(guān)的監(jiān)測水質(zhì)出現(xiàn)問題時會出現(xiàn)預(yù)警，提示監(jiān)測人員需要重點關(guān)注，要根據(jù)預(yù)警內(nèi)容迅速分析，并制定對應(yīng)的策略。（4）數(shù)據(jù)在線查詢相關(guān)功能。其主要是構(gòu)建對應(yīng)的系統(tǒng)和配套的信息數(shù)據(jù)庫，相應(yīng)的監(jiān)測人員通過權(quán)限查詢水質(zhì)監(jiān)測記錄，通過數(shù)據(jù)進行對比，然后發(fā)現(xiàn)當(dāng)前水質(zhì)問題，做好水質(zhì)變化的應(yīng)對措施。（5）信息發(fā)布功能。水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)與自動監(jiān)測站進行遠程連接，以更好地獲取相應(yīng)的關(guān)鍵信息，將其關(guān)鍵信息獲取的內(nèi)容傳輸?shù)浇K端設(shè)備上，從而實現(xiàn)關(guān)鍵信息的傳輸和共享。

四、水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)在水環(huán)境保護中的應(yīng)用

（一）應(yīng)用于地面水質(zhì)監(jiān)測

水質(zhì)監(jiān)測在地面水質(zhì)監(jiān)測中的應(yīng)用效果比較明顯，對水質(zhì)進行遠程監(jiān)測，同時還可以及時獲取水質(zhì)的動態(tài)變化情況，針對重點水域加大監(jiān)管力度，從而獲取一些水域的重要信息，這樣能夠快速地發(fā)現(xiàn)水質(zhì)問題，在一定程度上可以避免水域污染的風(fēng)險。隨著水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)的不斷發(fā)展，其在地面水質(zhì)監(jiān)測中的使用效果更為理想，帶動水資源環(huán)境保護研究與實踐的深化，在使用水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)進行河流污染監(jiān)測與分析的過程中，需要根據(jù)河流大小布置合理的水質(zhì)監(jiān)測點，同時還要對其監(jiān)測范圍進行對比，從而做好相應(yīng)的分布，這樣有利于更好地布設(shè)相應(yīng)的范圍進行監(jiān)測。針對污染部分以及需要重點關(guān)注的部分，要選擇合理的水質(zhì)監(jiān)測斷面，設(shè)定能夠反映水質(zhì)實際情況的監(jiān)測數(shù)據(jù)指標，這樣的數(shù)據(jù)信息具有一定的參考價值，相關(guān)技術(shù)人員如果發(fā)現(xiàn)地面水質(zhì)的污染問題，應(yīng)該盡快采取處理方法，防止污染不斷擴大。

（二）應(yīng)用于排污口水質(zhì)監(jiān)測

水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用于水環(huán)境保護，在排污口水質(zhì)的監(jiān)測中也有體現(xiàn)，當(dāng)前環(huán)保工作壓力相對比較大，基層環(huán)保人員相對比較有限，加之企業(yè)排放具有一定的隱蔽性，從而導(dǎo)致污水排放檢查難度比較大，很難及時發(fā)現(xiàn)排污中存在的問題，從而使得無法充分了解當(dāng)前污染物排放口的具體污染物排放情況。將水質(zhì)自動化監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用到污染排放口的監(jiān)測，實現(xiàn)了污染物的不斷監(jiān)測，通過自動化的方式獲取企業(yè)排污口的污水排放量以及水質(zhì)情況，對于排污的關(guān)鍵性指標進行評定，一旦系統(tǒng)監(jiān)測到企業(yè)排污口污水的COD超排放限值，則需要及時預(yù)警，督促環(huán)保部門檢查處理。水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)的多樣化圖形展示，通過數(shù)據(jù)反映出當(dāng)前的問題，水質(zhì)自動化監(jiān)測系統(tǒng)呈現(xiàn)出多樣化的圖形展示，并反映直觀形象，利用相應(yīng)的數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的變化趨勢進行對比，這樣能夠更好地了解當(dāng)前污水排放情況。水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)可以更好地反映出當(dāng)前水環(huán)境的情況，并為技術(shù)人員提供數(shù)據(jù)支持，讓他們更好地了解當(dāng)前水污染的情況，從而采取針對性的方式進行處理，增強治理實效性。

（三）應(yīng)用于水庫或飲用水水質(zhì)監(jiān)測

飲水安全是當(dāng)前管理水資源的首要問題，在當(dāng)前水污染的環(huán)境下，飲水污染的問題相對比較多，為了保障群眾的飲水安全，在做好相應(yīng)規(guī)范工作的同時，更要重視水質(zhì)監(jiān)測工作，而水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)在飲用水監(jiān)測中能夠發(fā)揮實效，并且在當(dāng)前水庫水質(zhì)的監(jiān)測中能夠確保群眾的用水安全。在水質(zhì)自動監(jiān)測的過程中，一旦發(fā)現(xiàn)水質(zhì)參數(shù)異常，系統(tǒng)會自動報警，指導(dǎo)做好用水安全的關(guān)注和管理。當(dāng)前水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)明確水質(zhì)各個參數(shù)以及各項指標，這樣能夠及時了解其實際情況，獲取較為準確的戶數(shù)，并根據(jù)相關(guān)工作人員對水庫水質(zhì)情況的分析，深度了解當(dāng)前水中含有的成分，根據(jù)水質(zhì)情況做好細節(jié)監(jiān)測，保證用水管理安全，從而確保水質(zhì)能夠達到相應(yīng)的要求。

五、水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)在水環(huán)境保護中的效益分析

（一）提高水質(zhì)監(jiān)測效率

水質(zhì)環(huán)境保護作為綜合性的項目，自身設(shè)計的主體相對比較多，而且內(nèi)容也比較雜亂，綜合分析來看，影響當(dāng)前水質(zhì)因素相對比較多，這也使得水質(zhì)的監(jiān)測處理難度比較大，目前環(huán)保人員基層配置相對不足，水質(zhì)監(jiān)測效率也比較低，水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)在水環(huán)境保護中的應(yīng)用能夠有效提高整體水質(zhì)的監(jiān)測效果。通過多種不同的內(nèi)容實現(xiàn)改善，并根據(jù)不同的工業(yè)分布做好一些相關(guān)工作，從而實現(xiàn)水樣采集自動化，通過信息數(shù)據(jù)的整理自動化、試驗自動化等，簡化監(jiān)測流程，并規(guī)避一些風(fēng)險因素，從而使得水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋更加及時。

（二）明確水質(zhì)趨勢數(shù)據(jù)

傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測是間斷的，無法有效獲取連續(xù)性的水質(zhì)參數(shù)，更無法了解當(dāng)前的水質(zhì)變化趨勢，水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用支持水質(zhì)的連續(xù)性監(jiān)測，屬于典型的動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，有利于繪制水質(zhì)趨勢圖，從而更好地做好整體性的分析，了解當(dāng)前水環(huán)境資源的具體情況，并明確水質(zhì)具體變化，這樣的情況下可以更好地掌握水資源的大局情況，使水環(huán)境資源得到有效改善，以此確保相關(guān)工作的有效展開。

（三）大大降低監(jiān)測成本

對比傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測方式，它能夠有效節(jié)省人工成本，而且還能減少高昂的機械設(shè)備使用費用，水質(zhì)監(jiān)測的整體成本相對比較低，而且性價比也比較高。在水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)的支持下，只需要配合少量的技術(shù)人員即可實現(xiàn)對于水質(zhì)高效的保障監(jiān)測，從而減少了監(jiān)測人員的相關(guān)配置，對監(jiān)測成本和人力成本實現(xiàn)改善，從而使得水質(zhì)控制更加理想。

六、水質(zhì)自動監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)思考

目前來看，水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)整體的使用效果還算比較理想，在未來的發(fā)展中可以有更好的發(fā)揮空間，在后續(xù)的研究中，應(yīng)該有效克服當(dāng)前的技術(shù)問題，同時還要減少水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)與實際水質(zhì)數(shù)據(jù)的差距，這樣能夠提高水質(zhì)監(jiān)測復(fù)雜環(huán)境的整體適應(yīng)性。同時還要重視相關(guān)技術(shù)的整體體系，這樣才能使得水質(zhì)自動化檢測技術(shù)朝著多元化的方向不斷發(fā)展，實現(xiàn)當(dāng)前水域環(huán)境的有效檢測，在具體的技術(shù)創(chuàng)新過程中，還要重視技術(shù)人才的培養(yǎng)，這樣能夠積極地建設(shè)相應(yīng)的現(xiàn)代化內(nèi)容，確保監(jiān)測隊伍的專業(yè)性，使得監(jiān)測人員掌握相應(yīng)的監(jiān)測技術(shù)，同時還要具備較好的分析和探索能力，這樣可以確保他們在遇到問題時具備一定的解決問題的能力，也可以確保水質(zhì)監(jiān)測工作的有效改善，從而確保整體的過渡。

在熟悉水質(zhì)自動化監(jiān)測的內(nèi)容時，需要明確相應(yīng)的技術(shù)要求，并注意操作流程的細節(jié)，規(guī)范操作、科學(xué)分析，以此提高當(dāng)前信息化的整體效果。

七、結(jié)束語

綜上所述，在當(dāng)前時代的快速發(fā)展下，應(yīng)該重視我國的水質(zhì)問題，同時還要合理采取相應(yīng)的監(jiān)測技術(shù)，并通過有效的方法做好相應(yīng)的內(nèi)容整合，從而實現(xiàn)多個方面的改善，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)的改善，同時也要加強自動化的獲取，確保自動化數(shù)據(jù)的整體分析。在實際水質(zhì)監(jiān)測的過程中，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該做好各項工作，配合現(xiàn)代信息采集傳感技術(shù)，從而實現(xiàn)對于水環(huán)境水質(zhì)情況的掌握，以便更好地獲取相應(yīng)的水質(zhì)變化情況，這樣有利于更好地了解當(dāng)前水質(zhì)污染情況，并做好分析與判斷工作，使水質(zhì)監(jiān)測工作具有一定的準確性和時效性。