張康 方芳 金雅薇

摘 要： 在我國進入21世紀以來，我國的經(jīng)濟在迅猛發(fā)展，社會在不斷進步，讓眾多行業(yè)都因此得到轉(zhuǎn)型發(fā)展機會。但是，在發(fā)展中過于重視經(jīng)濟效益，沒有對資源進行有效保護，出現(xiàn)了嚴重的水資源浪費現(xiàn)象，這對于國家未來發(fā)展十分不利。水是萬物之源，若沒有水人們的生活必然無法進行，若水資源在開發(fā)過程中受到污染，必然會對人們的生活產(chǎn)生嚴重影響。因此，水質(zhì)監(jiān)測極為重要，在水質(zhì)監(jiān)測過程中數(shù)據(jù)的準確性極為重要，對水環(huán)境改善具有積極意義。時代不斷發(fā)展，水質(zhì)監(jiān)測自動化技術在水環(huán)境監(jiān)測中至關重要，必須要合理運用，提升水環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量，為預防水質(zhì)污染打下良好基礎。

關鍵詞： 水環(huán)境監(jiān)測;水質(zhì);自動監(jiān)測;運用

【中圖分類號】X832 ? ? 【文獻標識碼】A ? ? 【文章編號】1674-3733（2020）07-0243-01

1 水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)

水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)是以水質(zhì)在線分析技術為核心的，通過運用現(xiàn)代監(jiān)測技術、自動控制技術、計算機技術和通信網(wǎng)絡，構(gòu)成一個連續(xù)、自動化的監(jiān)測系統(tǒng)，其具有全天候、高頻率和實時監(jiān)測的特點。水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由取水單元、預處理單元、輔助單元、分析監(jiān)測單元、系統(tǒng)控制單元、通信單元、運行環(huán)境單元組成。其中，取水單元、預處理單元和輔助分析單元主要用于完成對水樣的采樣和預處理工作。分析單元用于開展對水樣的在線檢測分析。系統(tǒng)控制單元主要用于完成對整個水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的運行控制。通信單元用于對水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸，還可以通過數(shù)據(jù)傳輸單元對子系統(tǒng)下達各種工作命令。箱體式水質(zhì)自動站是在站房式水質(zhì)自動站基礎上發(fā)展出來的，進行了小型化和模塊化的設計，將龐大的預處理單元、監(jiān)測分析單元、控制單元和運行環(huán)境支持單元等壓縮在了整體機柜當中，系統(tǒng)的運行比較平穩(wěn)，系統(tǒng)的體積也比較小，對空間需要不是很大，但由于采用的是電極測量原理，在測量精度上還有一定的欠缺，多用在湖泊監(jiān)測過程當中。

2 水質(zhì)自動化監(jiān)測在水環(huán)境監(jiān)測中的應用

2.1 監(jiān)測區(qū)域內(nèi)水源污染總量

水域污染總量的計算工作，必須有相應的數(shù)據(jù)作為參考，為保證水環(huán)境質(zhì)量，所需計算數(shù)據(jù)要求極高，傳統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測技術獲取信息的準確性有待考量。若因信息不準確導致計算結(jié)果出現(xiàn)錯誤，必然無法制定針對性的污染改善計劃。若是使用水質(zhì)自動監(jiān)測技術變能夠夠?qū)λh(huán)境的污染物總量進行有效管理，實現(xiàn)水環(huán)境監(jiān)測的現(xiàn)代化發(fā)展。

2.2 預警監(jiān)測實際應用分析

在水質(zhì)自動監(jiān)測技術實際的應用過程中，要想在水環(huán)境監(jiān)測的過程中充分發(fā)揮水質(zhì)自動監(jiān)測技術的作用，首先就要對其進行進一步深入的研究與探析。根據(jù)分析某一水站近一面的電導率El均值變化可知，若水體電導率數(shù)據(jù)已經(jīng)超過特定的數(shù)值時，水站的相關技術人員就要進行實地采樣，并對所采集的樣品進行分析與研究，在這一過程中，發(fā)現(xiàn)了重金屬污染的現(xiàn)象。在實際操作過程中，在一定的幅度范圍內(nèi)，水站監(jiān)測參數(shù)每Et的數(shù)據(jù)都會發(fā)生不同的變化，如果水質(zhì)濁度變化范圍在5～120NTI之間，電導率的變化范圍就應該在30～380之間，DO的變化范圍在6～9之間。共性表現(xiàn)在峰值出現(xiàn)的時間上在正常的情況下可以達到一致狀態(tài)，并且會形成一定的規(guī)律，經(jīng)常出現(xiàn)在2：00—8：00這一時間段內(nèi)。通過實地考察可知，斷面上游有水電站排水發(fā)電。因此在這一時間段內(nèi)得到的監(jiān)測數(shù)據(jù)主要是其自身匯入到水站中的支流水質(zhì)。

2.3 做好對水源地的水質(zhì)監(jiān)測工作

通過在水源地建設自動監(jiān)測站，能夠更加及時開展對水源地水質(zhì)的監(jiān)測工作，實現(xiàn)對各種水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)的遠程傳輸，更加及時進行水質(zhì)預警，為保障水源地的水質(zhì)安全，打下一個良好的基礎。

2.4 對重大水質(zhì)污染問題進行預警

水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)可對突發(fā)水質(zhì)污染問題進行控制，提前做出應急預案，確保下游水源安全的同時對水污染源展開及時了解，幫助相關部門進行水質(zhì)污染的排查工作。水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)中含有預警功能，能夠及時發(fā)現(xiàn)污染問題，掌握水質(zhì)變化趨勢，判斷水質(zhì)污染情況，這對于提升水環(huán)境質(zhì)量具有良好的幫助。

3 水質(zhì)自動監(jiān)測參數(shù)的相關性分析

在進行水質(zhì)自動監(jiān)測參數(shù)相關性分析時，可以選擇常年使用水質(zhì)自動監(jiān)測技術的水站，對該水站數(shù)據(jù)進行分析，借此提升相關性分析結(jié)果的科學性。在進行相關性分析時，可以采用Pearson相關系數(shù)法進行監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和具體分析，以明確水體參數(shù)與其他參數(shù)之間的關聯(lián)性。例如，新疆烏魯木齊某水站在2012年開始使用水質(zhì)自動監(jiān)測技術，對此可以采用Pearson相關系數(shù)法進行參數(shù)分析。根據(jù)采集數(shù)據(jù)分析結(jié)果可以看出，水體的五種參數(shù)與其他參數(shù)之間均存在一定的關聯(lián)性。如水體電導率和水體溫度呈負相關，水體溫度越低，導電率越高，根據(jù)兩者相關性構(gòu)建線性方程，求解可得兩種類型數(shù)據(jù)的相關系數(shù)為r=-0.38;水資源中氨氮含量和化學需氧量與水資源中磷元素含量呈正相關關系。因為磷元素屬于水體微生物必不可少的生長元素，磷元素含量的增加會加快水資源中微生物的代謝效率，從而提高水體資源中的化學需氧量和氨氮含量。經(jīng)過數(shù)據(jù)計算可以得出氨氮含量與磷元素含量的相關系數(shù)為0.46，化學需氧量和磷元素含量的相關系數(shù)為0.49;水體資源中溶解氧含量和水體溫度呈負相關關系。在水體溫度上升時，水體內(nèi)部分子的運動速率加快，促使水體中的溶解氧分子從水體中剝離，轉(zhuǎn)換為氣態(tài)氧，導致水體中溶解氧含量下降。根據(jù)數(shù)學模型計算可得溶解氧與水溫的相關系數(shù)為-0.88;水質(zhì)的綜合毒性與水體的pH值成負相關關系，即水體pH值越高，水質(zhì)的綜合毒性越低。容易對人體造成危害的離子為重金屬離子，如鉛離子、汞離子、亞鐵離子等。此類離子在pH值較高的水體中容易發(fā)生沉淀現(xiàn)象，使水資源中離子含量降低，進而降低水質(zhì)的綜合毒性。經(jīng)過計算可得，水質(zhì)綜合毒性與水體pH值的關聯(lián)系數(shù)為-0.55。除此之外，水溫的不斷升高會加快水體環(huán)境離子的運動速度，使水體呈現(xiàn)較高電導率。以銅離子為例，該離子與水體溫度之間的關聯(lián)系數(shù)為0.48。綜上所述，將水體五參數(shù)與其他指標進行關聯(lián)性分析，能夠有效提升數(shù)據(jù)采集的有效性。

結(jié)語：時代在不斷的發(fā)展，水環(huán)境治理監(jiān)測要求也越來越高，相關檢測部門必須要合理地應用水質(zhì)自動監(jiān)測技術，并對監(jiān)測過程中的各種問題加以重視，對待問題需要認真分析，以問題為中心展開相應的工作，提升水質(zhì)自動監(jiān)測技術的實際應用效果。

參考文獻

[1] 皇甫錚，吳旻妍.水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)的建設及應用研究[J].智能城市，2018（23）：11-12.