试论在线监测系统在地下水环境监测中的应用

试论在线监测系统在地下水环境监测中的应用

竹科幸,吴汉明

浙江微兰环境科技有限公司 浙江杭州 310000

摘要：改革开始以来，我国经济发展迅速，但也造成环境破坏和严重的水污染。水多、少与脏问题很多。地下水水资源问题错综复杂，长期艰巨性存在，采用传统的水取样和检测方法，很难准确及时地反映水含量和水质的变化，有效地控制水污染。因此，我们决定采用在线监测系统监测地下水情况。本文介绍了在线水质监测系统的设计、实际应用及相关优势。

关键词：地下水环境监测；在线监测系统；自动站

在我国加快工业化和城市化进程的过程中，我们为水资源和环境的管理铺平了道路，留下了许多可能造成持续污染的污染源。在一些地区，人们的健康甚至安全受到威胁。地下水污染与地表水和大气污染相比是不可见和易受污染的。污染物继续从污染土壤中释放，进而危害农业作物和生活饮用水安全，为此需要采取适当措施进行监管。但是，由于现有监测技术的发展，地下水监测只能在固定的测量点进行，水样被带到实验室进行数据分析，造成污染源适宜性评估的延误，可能影响地下水环境的质量。科学研究与预防措施评估之间的时间差也在扩大。因此，迫切需要建立地下水情况在线监测系统。

一、水质在线监测系统

在线水质监测系统是一个连续的系统，可随时自动监测水质。在线水质自动化分析是质量保证体系的核心组成部分，而自动控制既适用于计算机通信网络，也适用于持续监测技术。在线水质监控系统可由供水、辅助、预处理、系统控制、通信、分析模块、远程监控中心等组成。多年来，水质监测系统正处于高质量发展进程，包括预警系统、传统站房式和浮标站，每一个都有不同的应用领域和不足之处。特别是传统站房式自动检查站提供了高精度和卓越的系统稳定性的优点。它通常用于水质调度和检测结果非常高的情况，同时相对应的一次性应用程序投资很高，需要额外的操作和更高的可维护性。箱体式预警站是小型模块化水监控站，可以压缩许多大型机组。它小巧、无站房、安置可靠、投入较少，是目前比较理想的监测系统。但是，由于湖泊等水源地监测受环境和生态制约，同时氨、氮、有机物等测量值相对较低，通常采用浮标站。

二、水质在线监测系统的实际应用

1.传统站房式。是我国建立的一批自动水质站。它可以被监控长达两个小时频率。它主要利用世界先进的多参数水文传感器的组柜式系统结构和应用，以及综合参数分析工具。它可以在线监测数十种参数，包括水温、pH值、溶解氧、电导率、浊度、氧化还原电位、叶绿素、蓝绿藻、氨氮、总磷、总氮和高锰酸盐指数等。从实际经验来看，我们认为传统站房是一个自动化监测站，运行和测试精度稳定，与实验室结果相比相差不到10%。

2.箱体式预警站。由箱体式预警站系统、数据采集设备、测量池、GPRS通信模块等组成。整体可以集成多普勒流量计、水位、水温、pH值、溶解氧、盐度、氧化还原电位、氨氮和总磷等进行在线监测，其中用水位采用浮子式水位计的水质分析程序。安装箱体式预警站，主要是简易监测井、采配水系统和箱体安装，功能有可移动性、防虫鼠害、防潮、防尘、抗震，具有便捷、清洁、高耐用性、长时间的正常运行时间和可维护性等优点。近年来，箱体式预警站系统已成为我国地下水监测的主要机器。总之，它们可以说是简单的结构、高可靠性、小巧的外形、低投资、简单的维护等，因此，在地下水环境监测、水质监测、水流监测和预警监测得到广泛应用。

3.浮标式监测站。自动监测站由供电设备、多参数水质分析程序、浮标、天气传感器、气象数据采集和传感器设备以及参数化实时监测工具组成，可对基于监测站的建设进行参数化监测，提供机械速度、投资规模和缺少土木工程等优点。到目前为止，我国浮标式地下水水质监测应用相对较少，但可以为饮用水水源安全提供良好的技术服务。

三、地下水水质预警监测站系统

1.系统整体结构。综合地下水质量在线监测系统主要由三部分组成：水质监测站、通讯网络、信息中心。水质监测系统，包括供电系统、在线水监测工具和系统集成。通信网络：网络电缆、通信设备和连接到网站和信息中心的计算机网络。信息中心:安装在远程通信空间中的服务器、网络组件、存储系统、备份系统、平台软件、系统软件。授权用户可以通过Internet登录页面查看Internet上的数据。下图显示了结构:

2.系统工艺。(1)对0.5-1.0米井水位表层以下的原水进行监测由自吸泵抽取，作为水样进行分析。前级过滤系统统安装在自吸泵采样头外部，以避免可能堵塞取样头的干扰。(2)多参数分析仪首先测量原始水，以确保水质测量的准确性。(3)采用专用预处理系统(过滤/静态沉积)预处理样品水后，对样品水测量仪进行在线分析。分析过程中每个分析程序产生的液体废物可以统一收集。(4)安装压缩空气泵生产压缩空气或气泵，定期反冲洗采样管道，保持样品头过滤和清洗管线；还提供了气动阀零件的运行性能。

四、水质在线监测系统的效益

1.水资源服务管理。在缺乏地区合理分配水资源以补充水资源，有助于提高地下水环境的质量，提高地下水的自我清洁能力。利用在线监测系统有效调整资源调度方案，通过实时监测水量和水质的变化，确保水资源的稳定性及高效性。

2.实施监测水质。在线水质监测系统在地下水质实时监测中的应用，例如地下水污染，致使该区域若干水源无法取水，引发当地供水危机。在供水危机期间，地方部门进行了水资源调度紧急规划，通过应用在线质量监测系统，实时监测水质质量和变化，从而有助于改善地方地下水质量。

3.开展实验研究，改善国际之间的互动与合作。水质在线监测系统的应用改善了我国与国际社会之间的交流。为了促进国际贸易，如与荷兰合作制定了地下水测量方案。作为这种合作的一部分，我们在在线监测设备荷兰方面免费提供了2万多欧元，并获得了各种帮助，以提高我们在线质量监测系统的质量和技术要求。

如上所述，在线监测系统在我国地下水环境监测中得到广泛应用，可以更有效地利用，因此我们应进一步研究该系统，促进其可持续发展，进一步提高监测质量。

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