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【關鍵詞】飲用水水質；水質安全現狀；在線監測系統；技術要點

前 言

隨著社會發展，飲用水安全已成為政府、社會、公眾日益關注的焦點，獲得安全飲用水是人類生存的基本需求。近年來，盡管各地農村加大了改水改廁工作力度，部分農民喝上了安全水，但仍有部分農民無法飲用到安全水，嚴重影響了農村居民的身體健康和生命安全。

重慶市是一個大城市帶動大農村的直轄市，其農村飲用水安全問題在西南地區具有典型的代表性，因此加強農村飲用水源保護，保障農村飲水安全，已經成為當前重慶市社會主義新農村建設亟需解決的重要問題。

1.農村飲用水安全現狀

1.1我國農村飲用水安全現狀

飲用水是人類生存的基本需求，其安全問題直接關系到廣大人民群眾的生命安全及身體健康。飲用水污染事件是指因物理、化學、生物等因素污染飲用水，導致水質感觀性狀和一般化學指標、毒理學指標、細菌學指標、放射性指標發生改變，超過國家衛生標準和衛生規范的限值或要求，造成或可能造成公眾健康危害的事件。近年來，中國飲用水污染事件頻繁發生，如 2014年蘭州市局部自來水苯超標事件、2013年杭州自來水異味污染事件、2012年江蘇鎮江自來水污染事件等飲用水安全問題引起社會各界的廣泛關注。

1.2重慶農村飲用水安全現狀

重慶農村地區飲水不安全性主要體現在水質差、水量不足、取水不便、不能保證供給等方面。截至2009年底，重慶市近2350萬農村人口中，有近1063萬人飲水不安全，占農村總人數的45.2%左右。其中，水質超標問題導致飲水不安全人口為近235萬人，水量不達標導致飲水不安全人口略為354萬人。

王曉青，侯新等對重慶市農村飲用水現狀調查表明，除渝中區以外的39個區縣，飲水不安全人口達到992萬人，占總人口的41.86%。

2.水質在線監測系統國內外應用研究現狀

作為傳統實驗室檢測的一項重要補充手段，在線式飲用水水質在線監測系統應運而生。飲用水水質在線監測系統是一個集水質衛生指標監測傳感器、無線數據傳導設備和遠程監控平臺為一體，運用現代自動監測技術、自動控制技術、計算機應用技術并配以相關的專業軟件，組成一個從取樣、分析到數據處理的完整系統，實現了對飲用水水質的在線自動監測，可 24小時連續、準確地監測飲用水中余氯、渾濁度、pH 值等衛生指標及其變化狀況，并通過網絡實時將數據傳輸到監控管理平臺。

2.1國外水質自動監測系統的發展狀況

美國日本等國很早就開始對水質自動在線監測技術進行研究和應用了。美國在上世紀70年代就已經運用水質自動在線監測系統對河海以及湖泊等地表水進行了實時的監測。日本也同樣應用自動監測系統對城市排水系統以及污水處理排水進行了實時監控，實現了自動連續監測的有效利用。

目前在國外已廣泛采用GPS全球衛星定位系統，GPRS 無線通信網絡以及計算機技術，建立起了無線分布式自動監測系統。通過水質自動監測系統以及通訊功能，可以對各個監測點的水質進行控制。

2.2國內水質在線監測系統發展現狀

我國水質自動在線監測、快速分析等體系建設尚處于探索階段。目前國內市政各大型自來水廠，主要靠直接引進國外飲用水工程成套系統，水質監測設備。監控系統也主要靠從國外進口。我國的水質在線監測儀廠家雖然很多，但是多數為民營企業，技術水平參差不齊，儀器的穩定性和可靠性不足，難以滿足我國水體環境復雜的監測要求。可以預測，在未來的幾年，水質在線監測儀器儀表行業的主要增長點將在環保相關領域的應用。水質的在線監測系統分析將迎來新的市場機會。

3.建設水質自動監測系統的技術要求

3.1監測點的選擇

在生活飲用水水質進行在線監控時，要對其監測點進行合理的選擇，這樣才能保證監測的有效性，在線監測過程中所要選擇的監測點有：（1）水源水的在線監測點，在該種監測點的選擇過程中，應該考慮其供電條件、通信狀況、交通狀況、水深狀況、地理位置等各種因素；（2）出廠水的在線監測點的選擇，一般會將水質的監測點設置于出水泵房附近的位置；（3）在進行管網水水質的監測時，要選擇能夠反映出廠水水質變化的監測點來進行水質的監測。

3.2監測參數與儀器

根據水質污染特征和監督管理的需要，選擇具有代表性的參數；儀器設備的準確度、檢出限、重現性等主要檢測指標要與實驗室方法具有可比性，測定范圍應滿足監測評價的需要，最好具有方法比對校準的功能；應配備水質超標報警的自動采樣器；儀器性能要好，抗干擾能力要強，運行穩定，故障率低。

3.3系統控制平臺

要求運行速度快，內存容量大，并具有斷電保護的功能；要具有仿真操作界面，可隨時顯示自動站各主要設備和關鍵部件的工作狀態，并具有各種故障自動報警功能，具有監測參數值超控制限報警功能和設備控制輸入設置功能。

3.4數據處理與傳輸平臺

開發自動監測數據庫，自動接收傳送監測數據，并具有對數據庫檢索、查詢和顯示歷史數據等各種功能； 開發對數據進行分析計算、報表編制的應用軟件，可實時打印自動站傳送的數據，并按要求格式打印各種報表；建立先進的軟件操作系統，要求界面友好，兼容性強，易于修改，易于升級。

4.展望

在經濟社會不斷向前發展的新形勢下，自動水質監測系統作為水資源和水環境保護的重要手段受到各級領導的重視，積極穩妥地發展水質自動監測技術，已成為水質監測能力建設的重要任務。水質自動監測系統建成后，將在跨界河流水污染紛爭、水質評價、入河排污口監督管理、水功能區污染物總量控制、安全供水等方面發揮人工監測不可替代的作用。實現水質信息在線查詢和共享，為控制水質和治理水污染提供科學依據。

參考文獻

[1]羅翠琴. 水質自動監測系統的建設與管理[J]. 現代測量與實驗室管理， 2009， （2）：32-33.

[2]侯新， 龍訓建. 重慶市農村集中式飲用水源地安全評價[J]. 中國農村水利水電， 2011， （8）：96-99.

[3] 李怡庭. 全國水質監測規劃概述[J]. 中國水利， 2003， （14）.

[4] 王曉青， 侯新. 重慶市農村飲用水安全現狀及水源地保護規劃[J]. 水利水電技術， 2011， （7）.

[5] 孫海林， 李巨峰， 朱媛媛. 我國水質在線監測系統的發展與展望[J]. 中國環保產業， 2009， （3）

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關鍵詞：供水管網；在線監測系統；濁度儀；余氯儀

中圖分類號：U664文獻標識碼： A

1、前言

按照GB5749-2006《生活飲用水衛生標準》規定，水質檢測指標為106項，從2012年7月起國家要求各制水企業強制執行該標準生產，并要求管網末梢處水質符合該標準。同時在2011年沈陽水務集團編制完成的《沈陽城市供水發展 “十二五”規劃》中，明確提出水質達到的目標――建立本市的全方位的水質在線監測點，提高供水安全保證率，水質綜合合格率達到99%。因此從現實出發，為確保實現供水完全符合國標要求，將建立水質在線監測系統。再者由于水質在線監測設備的成熟化及價格的下降，使企業監測成本得到改善，建立水質監測系統成為可能。

2、沈陽市T區供水管網及水質在線監測概況

沈陽市市區分為八個自然行政區， T區位于沈陽市的西部，到2010年底人口統計85萬，供水面積484km2，供水水源為7個。經統計水質離線監測點29處，見圖1該區拓撲圖。是所有供水區中離線監測點最多的區。

水質在線監測系統的建設是一個循序漸進的系統工程，根據水質在線監測點選取的原則，結合沈陽市現有離線監測點位置的實際情況，又經現場查勘，故將T區作為本次水質在線監測點建設的第一試點區域。對現有的29處離線監測點中選取在線監測點的好處是：原離線點的選擇也是積于經驗積累，避免了選址上的盲目。

圖1T區離線水質監測點拓撲圖

3、水質在線監測系統的建立

一個完善的供水水質監測系統，包括水源、水廠水質監測系統，同時還應當包括一套完善的管網水質監測系統[1]。目前本企業已建立了水源與水廠的水質監測系統，對于管網的水質監測系統還是空白，本文就是對本企業供水管網水質在線監測系統提出總體設計方案，并實施。而管網水質監測的關鍵在于要在何處設置水質在線監測儀器，本文在對現有水質監測點布置方法總結的基礎上，結合現有離線水質監測地址，優選出在線水質監測點位置，為下一步在全市范圍內全面展開管網水質監測點建設提供參考。

供水管網水質在線監測系統主要包括硬件和軟件兩部分。本文主要討論沈陽市管網水質在線監測系統的總體設計，即主要涉及相關的硬件設備（如監測儀表、傳輸設施、接收設施、計算機終端），軟件系統主要是指與硬件設備相配套的管網水質管理信息系統以及管網水質模型。相關的軟件系統將不再此討論。

建立管網水質在線監測系統，需要分階段、分步驟地進行，如監測點的選取、儀表的選取、監測方法的確定、監測參數的選擇及原則，以及數據傳輸與數據處理等將按照水質在線監測系統方案于2014年逐步進行。

3.1 水質在線監測系統概述

水質在線監測系統是由計算機、通訊、控制、傳感器“3C+S”（Computer、Communication、Control、Sensor）相結合，發揮綜合功效，具有國際先進監控與數據采集技術，以計算機為輔助手段，進行水質監控、數據采集和數據傳輸。包括以下四個方面：

（1）計算機（Computer）技術

（2）通訊（Communication）技術

（3）控制（Control）技術

（4）傳感（Sensor）技術

3.2 水質在線監測系統的功能

水質在線監測系統應該具備以下功能：

采集的功能；傳輸的功能；顯示及分析的功能；顯示歷史數據、查詢、檢索、存儲、及分析功能；遠程網絡查詢；顯示報表及打印；報警及預測預報功能。

3.3 沈陽市T區在線水質監測項目的確定

根據CJ／T 206―2005《城市供水水質標準》的相關規定：管網水質檢測必須測定渾濁度、色度、臭和味、余氯、細菌總數、總大腸菌群、CODMn(管網末梢點)這七項指標。又根據《生活飲用水標準檢驗方法》GB5750―2006中規定：在這七項指標中色度、臭和味是通過人的感覺器官來完成的；細菌總數、總大腸菌群、CODMn是在化驗室來完成的，不適合于現場測定；而其它兩個監控指標渾濁度、余氯是可以由儀器在現場完成的。

渾濁就是水的澄清度，是評判水質的必要指標，是監測水質的重要的指標，根據渾濁度值直接可以判斷供水管網水質是否受到了污染，通常濁度變高，一是微生物、細菌、病原菌入侵，二是無機物或有機物或兩者的侵入，三是由于爆管造成水質的突然惡化，也會使濁度急劇升高。曾有人做過濁度對水質影響試驗[2]，當濁度降至0.1NTU時，絕大多數有機物被去除，致病微生物也幾乎無，有機物的降低，使有機鹵代烴這種有毒物質產生的幾率降低。這也是西方發達國家把濁度降至0.1NTU甚至接近0的原因。

余氯是國標中規定的檢測指標之一。由水廠生產出的合格水在龐大、管材不一的輸配水管網輸送過程中水質會逐漸下降，在輸配水過程中保持一定的余氯，可避免水體的再污染和微生物等的繁殖，確保用戶端合格水質。同時水中的余氯量要有一個“度”，過多的余氯量一是造成資源浪費，成本增加；二是在管網中會與有機物發生化學反應，產生“三致”物質，對人體有害；三是由于氯是強氧化劑，過多時會與輸水管道反應，腐蝕管道。因此，把測定余氯值作為管網在線監測另一個指標。

如今，還有一些制水企業在管網中監測電導率、PH值、溫度等[3]，相較于濁度和余氯這兩個監測指標，無論從監測效果與投入成本比較，都無濁度與余氯其對水質的監測更好。

3.4 沈陽市T區供水管網水質在線監測點選址

安裝水質在線監測儀器可做到實時監測水質，預測水質變化規律，判斷是否需要調整制水工藝。而選取能全面、真實、準確的反映大部分管網內水的質量的監測點是建立在線監測系統的關鍵與核心。根據沈陽市“十二五”供水發展規劃，泵站水質綜合管理達標率≥95%，其中包括：泵站水質監測率100%，未發生水質事件100%。今后沈陽水司將陸續上馬在線監測設備，主要是余氯檢測儀和濁度檢測儀。主要安裝在水源、二次加壓泵站、管網節點等。

從技術和經濟的角度考慮，在管網中選擇合理的水質監測點，能滿足下列要求[4-6]：

（1）以最少的水質在線監測設備投入，而了解整個管網盡可能多的水質信息；

（2）在已知水質監測點數量的前提下，最能代表整個輸配水系統供水量的；

（3）供水管網中每個節點都有可能成為潛在的的水質突變污染源，當污染事故發生時，所選的這組監測點集合必須能在最短的時間內捕捉到這一變化；

（4）從污染事件發生到監測到這一污染事件，受到污染的供水量最少的這樣的布點。

還有必要處設監測點。在本市管網中，存在一定數量的上個世紀五、六十年代鋪設的石棉水泥管、解放前鋪設的預應力鋼筋混凝土管等。這些管道，一是鋪設時間長，管道老化嚴重；二是內壁沒有防腐，管道腐蝕嚴重。這些管道分布在全市范圍內，尤其是老城區比較多，對下游的水質產生惡化影響，水質下降明顯，還會增加輸水成本。由于本企業資金緊張，要想徹底改造更換管網，不是三、五年內能夠做到的事，因此有必要設置水質在線監測點，可選取特別嚴重的幾處管段進行監測，又可為今后研究管材對水質影響提供技術數據。

從以上分析可見，選址主要還是根據經驗、實際現場進行監測點的選擇。

3.5、沈陽市供水管網水質在線監測儀器的選擇

在線儀器的選擇要根據企業的發展規劃和現場實際狀況，比較同行業中使用的同類產品的優缺點，所選擇的儀器在未來幾十年應該是最先進的、不落伍的。

1、在線濁度儀的比選

本企業選擇的是哈希的1720系列在線濁度儀。它是目前國內絕大多數已經建設的管網水質在線監測系統中普遍使用的產品。同時，從儀表的性價比、售后的維修來說，哈希都是最佳的選擇。

2、在線余氯儀的比選

由于美國HACH公司是一家生產水質監測儀器的專業廠家，產品具有測量精確、運行可靠、操作簡單、低維護量、結構緊湊等特點。其在線化學分析過程更方便、更迅捷、更可靠，本市還有其辦事處，為維護與安裝提供了便捷條件，同時性價比合理，故本企業在線監測余氯儀全部采用該產品。見圖3所示。

圖3HACH1720E型濁度儀與HACH CL17余氯儀

3.6 在線監測系統數據傳輸手段的選擇

綜合考慮水質監測設置處的現場條件、運行成本及管理方便等諸多因素，本文對2種數據傳輸通訊手段進行分析與比較。

在供水監測系統建設中，對管網監測數據的傳輸方式可分為有線和無線兩種。

無線通訊方式又分為：電信CDPD（Cellular Digital Packet Data星空數字分組數據）傳輸，移動GPRS（General Packet Radio Service通用無線分組業務）或聯通CDMAIX(Code Division Multiple Access多碼分址――數字技術分支)傳輸、超短波傳輸、移動（或聯通）短信傳輸、光纖傳輸、3G、4G等。一般地講，3G、4G是指將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統。

無線通訊網絡靈活、經濟，成本低、應用越來越廣泛，智能化、自動化越來越程度高，因此成為最主要和有效的數據傳輸方式。

由于本企業現有的泵站遠程動態監控系統的傳輸方式為GPRS通訊傳輸方式，故本水質監測系統將利用現有網絡進行實時傳輸數據，以實現資源的共享，同時降低了成本。

3.7 在線監測儀表的管理與日常維護

（1）建立與健全一系列嚴格的水質管理規章制度，包括水質監測操作規程，水質檢驗項目及頻率、水質上報制度，水質監測質量控制制度、各組織職責等。

（2）健全組織機構，明確崗位職責，對制定水質監測計劃及保證實施的措施，保證樣品質量，標準分析及方法完整、準確。

（3）監測人員具有良好的技能，人員進行專業培訓，持證上崗；同時注重技術人員的繼續教育與專業人員的技術培訓。

（4）記錄監測數據，對遠傳通訊設備進行每日跟蹤，由中心控制服務終端建立數據庫，對水質數據進行處理。

（5）定期校核儀器測量精度，按照測試試液使用頻度定期更換。

（6）對分析數據進行正確處理、校對、審查并形成分析報告，建立分析報告審核制度、保密制度。

（7）建立儀器報警申報制度，及時上報有關部門和人員，對水質當時狀況進行取樣，留作備查。

4、結論

本文對沈陽市T區水質在線監測系統的建立方案進行了闡述。作為制水企業水質在線監測系統的建立，可以滿足用戶對水質安全性的要求，為水質安全提供了技術上的保證，是避免發生大規模水質事故和日常水質監控的有力保障。

參考文獻

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[2]Robert-Nicoud, Y Raphael, B.Smith, I.F.C. Configuration of Mersurement Systems Using Shannon’s Entropy Function. Computers and Structures,2005,83：599-612

[3]Saskia K Van Bergen, Irina B Bakaltcheva, Jeffrey S Lundgren, et al. Environ Sci Technol, 2000,34(4):704-706

[4]陳立. 中國小城鎮供水安全技術指南. 中國建筑工業出版社，2012，8：402～404

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【關鍵詞】 水質監測 系統 研究 MSP430 GSM 設計

隨著社會經濟的不斷發展，人們生活水平日益提高，人們對生存環境質量也更為關注，環境意識的提升使我國的生態經濟的發展取得了良好的進展，我國的生產和可持續發展能力得到了較大的提升，改善生態環境，促進生態經濟的發展，調整產業結構是實現人民生活富裕、生態良好文明的必經之路。目前隨著我國經濟的發展和工業化水平的提高，工業廢水和城鄉生活污水的排放量大大增加，致使水質日趨惡化，資源短缺和水污染加重等水環境問題日益突出，使人們的健康和經濟的發展受到了嚴重的威脅和制約。因此，要加大水污染治理的力度，加強對水污染的控制，采用新技術對水質進行全時段的動態監控。水質參數在線監測及遠程傳輸系統是目前廣泛應用的一種技術裝置，用現代管理手段對水環境質量進行檢測，是我國實現對水質變化和污染物總量進行控制的重要方法。

1 水質監測技術的現狀

通過加大環境保護力度，優先發展環境產業可以有效實現對生存環境質量的提升和保護，我國主要是通過制定一系列污水排放標準并加監管力度的手段，對水質分析項目分析進行定期監測，對污水和廢水排放標準進行嚴格把關，輔助罰款、停產整頓等手段來實現對水污染的整治和對水資源進行有效保護的。我國普遍采用通過人工采集、分析數據、手工匯總制表等工作手段來實現對環境的監理，這些手段存在一定的缺陷，比如采樣間隔時間長，數據分析匯總慢且傳遞不及時，對當地環境現狀的反映不及時、不準確等。目前我國從事水質參數檢測研究工作的比較少，盡管環境監測部門現在已經計劃實施城市水質參數與污水流量監測網絡項目，通過數據傳輸網絡對水質情況和污染物排放情況進行監測，但是到目前為止還缺乏基層水環境在線監測與數據遠程傳輸的儀器設備。因此，需要發展環境監測儀器設備項目，通過研制一種連接基層監測部門與轄區內企業之間的現場參數在線監測與遠程傳輸系統，來實現對水質進行全時段的動態監控，以便對環境能夠最好的進行保護。國外目前已經早在20世紀70年代就已經發展了水質移動監測系統和自動監測系統。通過在一個水系或一個地區設置若干個有連續自動監測儀器的監測站，由一個中心站控制若干個子站，隨時對該區的水質污染狀況進行連續自動監測，形成一個連續自動監測系統的方式對水質污染綜合指標進行有效監測，并通過全球衛星定位系統和GPRS/GSM無線數據通訊裝置對信息進行傳輸，建立網絡化的“環境評價體系”和“自然災害防御體系”，來實現對水環境質量進行綜合性評價，從而有效防治和控制水污染及保護水資源。

2 水質監測系統的設計

為了實現對水質進行有效監測，需要研制和開發出水質監測系統，以美國GLOBAL WATER公司的wQ系列水質參數檢測傳感器為研究模型，通過在線監測儀器，單片機電路、信號調理電路、A/D轉換電路和液晶顯示器電路的硬件設計，以及A/D轉換程序、數字平滑濾波程序、數據運算處理程序和字體顯示程序的編寫，把MSP430單片機作為現場參數在線監測子系統的核心器件與電路進行合理配置，把水質傳感器監測到的電信號轉換成4-20mA/0—5V的標準信號，并通過數據運算處理得出實際化學或物理量的數據對現場參數在線監測子系統、數據遠程傳輸子系統和數據管理子系統進行合理化設置，實現監控中心的服務器與監測站點的水質監測儀之間的遠程通訊和對轄區內監測站點的各項水質參數的數據接收、存儲、查詢、統計以及通行分析，來建立一個完整的水質參數在線監測及遠程傳輸系統。

2.1 監測系統的軟件構架——水資源質量評價系統

客觀、科學、公正地監測、評價水資源質量是反映水環境狀況的首要表征，水質水量同步監測、資料配套是相關部門及時、快速、準確地提供水質動念信息的主要手段。在實際工作中要以社會需要為前提，通過多種方式向社會展開全方位服務。通過有效地采集、存儲、分析、報告、預測、公布的手段把實時、大量的監測數據及時、準確的上報，通過科學依據和技術支撐為水行政主管部門提供決策的考量和執法的依據，以有效做好水資源保護工作。目前我國廣泛采用的水環境管理信息系統是通過應用Internet技術、GIS技術，以Microsoft的XML語言為基礎，在的服務平臺上，應用W EB G I s，有機結合地理信息系統的空間圖形與水環境評價屬性數據，實現對各層空間信息、屬性數據進行自動采集、實時傳輸、分類存儲、更新顯示、分析評價、有效管理、報告和。這個系統最用覆蓋面廣、運行費用低、安全、穩定、可擴充性強、業務操作簡捷、日常運行維護簡便的特點。

2.2 監測系統的硬件構架——立體化監測解決方案

實驗室、移動和自動監測立體化共同構成了立體化的監測解決方案。實驗室是四級監測體系中進行同常水質分析工作的基本單位，實驗室監測具有監測數據規范、統一的特性。建立起相應的移動監測系統是預防重大流域的突發性水污染事故和災害的重要手段同，通過應急移動監測解決方案可以使實現對污染物質的迅速監測。自動站監測解決方案是通過自動水質監測站對水質進行連續或間歇地實時監控。

3 水質監測系統的總結與展望

我國通過單片機數據檢測技術與數據傳輸技術進行合理組合設計出了適合在我國基層環境與水質監測單位應用的水質在線監測及遠程傳輸系統，這一系統的設計為我國基層水環境及水質監測提供了一種新的檢測手段和系統設備。通過綜合應用解決方案，在提高水質監測信息數據傳輸和分析效率的同時，還有效提升了有關部門對突發、惡性水質污染事故的預警預報及快速反應能力，使水質量實現了應急移動監測，有效提升了我國水質監測的水平。

參考文獻：

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關鍵詞：總磷 在線監測 節水降耗 高爐循環冷卻水

1、前言

我國是一個嚴重缺水的國家，淡水資源總量為28000億立方米，占全球水資源的6%，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2200立方米，僅為世界平均水平的1/4、美國的1/5，是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。我國城市因缺水，每年經濟損失達1200多億元人民幣，而工業用冷卻水要占工業水總量的70%左右，因此，通過節水提高水的重復利用率是現代工業的重點工作。

河北鋼鐵集團邯鋼分公司（以下簡稱邯鋼）位于嚴重缺水的河北南部，作為國有特大型鋼鐵企業，已經跨入千萬噸級鋼鐵企業行列，隨著企業規模的擴大，水資源的大量消耗勢必造成水資源短缺及水污染。水質在線監測系統作為一種高新技術，能夠實現水質的不間斷監測，為生產運行提供及時數據，提高水處理效率，減低補充水的用量，從而節約水資源；降低污水排放量，減少對環境的污染，同時節約了水處理劑的使用成本。

2、邯鋼東區高爐循環水系統

邯鋼東區5#、7#、8#高爐循環水泵站采用通風冷卻塔、蒸發式空冷器和干式空冷器冷卻方式，生產的開路凈環水主供高爐風渣口各套及爐身噴水；軟水閉路循環水主供高爐爐體及熱風閥系統。在開路凈環水中投加緩蝕阻垢劑、殺菌滅藻劑，對軟水閉路循環水投加緩蝕阻垢劑。

3、水質重點監測指標

3.1 PH值

pH值有時也稱為氫離子指數。由水中氫離子的濃度可以知道水溶液是呈堿性、中性或酸性，它是循環冷卻水處理過程中的重要控制指標之一。我國大部分水處理藥劑采用磷系配方，PH值的調節失控，會對水處理藥劑效果產生負面影響，甚至會造成系統腐蝕，結垢等問題，常用的磷系配方水處理法，要求PH值范圍較小，故控制好PH值指標是水處理的關鍵。

3.2 硬度

硬度是指水樣中鈣鎂離子的總濃度，由于工業循環水中水的蒸發濃縮，很容易形成水垢；而投加的磷系藥劑與產生硬度的陽離子結合，形成保護膜附著在管道內壁，最終目的是降低系統結垢幾率，這樣硬度的高低也是發揮藥劑最大能力的體現。

3.3 氯離子

氯離子有很強的穿透性，它的原子半徑小，并有很高的極性，能促進腐蝕反應，又容易穿透金屬表面的保護膜，造成縫隙和空蝕等局部腐蝕。另外氯離子也是確定水系統濃縮倍數的一種方法，用于指導系統的補水及排污。

3.4 總磷

循環水中總磷包括有機磷和無機磷，它是衡量阻垢緩蝕劑的投加量的指標，若阻垢緩蝕劑的投加量過高，在水中有機膦容易轉化為磷酸鹽而產生結垢的傾向，并加劇水中菌藻微生物的繁殖，投加量過低，則不能起到阻垢和緩蝕的作用。保證總磷指標，即保證藥劑發揮最理想效果時的投加量，相應最大限度降低藥劑使用成本。

4、在線監測儀器的應用

對于邯鋼而言，在節水方面還存在著大的潛力，循環水濃縮倍數的控制直接影響到鋼鐵企業的用水成本，提高循環冷卻水的濃縮倍率，減低補水的用量，降低排污量，進而降低水處理藥劑的消耗量。這就需要有及時的數據傳輸，及時反映循環冷卻水的水質情況。

邯鋼東區高爐循環冷卻水系統總磷監測以往依靠手工取樣化驗，這種離線分析往往會造成采樣誤差大，分析周期長，數據代表性差，不能及時反映水質的瞬時狀況，進而對藥劑的投加量把握失衡，人工檢驗帶來藥劑投加效果的滯后，難以滿足企業進行有效水質管理的需求。因此，只有對水質進行實時自動監測，并將數據及時傳遞給水站崗位，才能評價水質狀況和變化規律，車間及時掌握循環水的總磷變化，進而科學合理調整水質加藥，把握排污量和補水量。邯鋼東區有3座高爐循環水系統加裝水質總磷在線監測系統，進行多通道監測，經過半年的調試運行后，為驗證在線監測系統使用情況，比較實驗采用國家標準監測分析方法進行實驗室分析，并與在線儀器的測定結果相對比（見表1，2，3）。

4.1 結果分析

（1）分析方法：相對誤差：γ=（x/x）×100%，其中，x表示手工總磷監測值，x表示兩種方法的差值。

顯著性檢驗：根據實際情況，本文采取置信度為95%時，F、t檢驗法對實驗結果進行分析。

（2）結果對比：（表4）

4.2 結論

查看F值，Fn

根據高爐循環冷卻水對水質的要求，在線監測系統運行中，總磷的日常數據符合規定的水質指標范圍內。因此可以得出結論， 總磷在線分析儀測得的數據真實可靠，可以用于高爐循環冷卻水日常生產的監督和指導。

5、儀器運行、維護

由于進口總磷在線監測系統設備昂貴，操作界面復雜，成本較高，邯鋼東區高爐循環水系統引進的核工業北京化工冶金研究院的HGY-Tp型總磷在線分析儀，采用大屏幕液晶顯示器，中文界面操作，對水質進行在線即時監測，并將所得到的水質情況信號即時傳送給崗位監控畫面，實現了對循環水中總磷含量的實時監控。

5.1 儀器的檢查

（1）保持儀器內外清潔，每日打開儀器前門觀察儀器工作狀態，檢查試驗過濾器有無泄漏等。

（2）根據實際生產情況及被檢測水體的水質狀況來確定校準周期，清洗儀表探頭，及時

更換試劑，六個月更換一次泵管，一年更換一次閥管，更換試劑、配件后對儀器進行標定。

5.2 質量控制管理

（1）試液的質量控制：在線監測儀器所需的試液需要定期檢查，如發現有沉淀、變色等現象，應及時更換、重配。

（2）比較實驗控制：發現數據異常時，采用實驗室手工取樣分析，并與在線儀器的測定結果相對比，來判斷在線儀器測定的準確度。

6、結語

6.1 經濟效益

考慮到減輕手工化驗負擔后，年可節約人工費用18萬元；現在每月3座高爐減少投加緩蝕阻垢1500kg，每噸緩蝕阻垢劑按照1萬元計算，年可節約藥劑成本18萬元；通過藥劑投加量的調整后，在保證藥劑的停留濃度前提下，東區高爐循環冷卻水系統平均每天節約河水補充量400噸，水價參照1.76元/噸合計，年可節省對外付水費用約26萬元。

6.2 社會效益

隨著藥劑投加量的減少，相應的排污頻率隨之降低，3座高爐循環水系統原來的排污量為500噸/月，現排污量為100噸/月，減少排污量就等同于降低了企業生產成本，更增加了社會效益。

篇5

關鍵詞：海洋浮標　海洋生態系統健康　動態監測　海洋管理

中圖分類號：TP27

文獻標識碼：A

文章編號：1007-3973（2012）007-096-02

隨著環境監測技術和管理需求的不斷發展，海洋環境監測已經逐步從費時費力的現場觀測往自動在線連續監測的方向發展，我國海洋環境的在線自動監測系統也不斷得到管理部門的重視和認可。與此同時，由于海洋環境水質評價自身的缺陷以及污染物的不斷增加，海洋和環境管理對于環境評價也由原來的水質評價往生態系統健康等環境綜合評價方向發展。因此海洋自動監測系統如何在海洋生態系統健康監測中發揮作用，對海洋環境保護和管理有著重要的現實意義。

1 我國海洋多參數在線連續監測浮標現狀

海洋多參數自動在線監測系統是一個以在線海水分析儀器為核心，運用自動控制技術、計算機技術、無線傳輸技術以及相關的專業分析軟件所組成的監測體系，該系統具有投資經濟、功能強大、數據量大、響應及時、公正客觀、穩定可靠、操作簡單、維護量小等特點。為了實現對調查船難以做到的海洋環境長期、定點、連續、多參數的現場實時自動觀測，國內外上世紀80 年代開始將資料浮標作為海洋環境監測的一種常規手段。尤其是在上世紀90年代，隨著現代海洋環境自動監測技術的迅猛發展，在直接毗鄰經濟告訴發展都市的近海港灣，針對海洋污染或生態環境的水質自動監測網絡紛紛成立，據統計1992年9 月一個月內, 全世界通過ARGOS 定位和數據傳輸的在用的錨碇浮標就達352 個。

多參數浮標主要由儀器設備載體、能量供應系統、海水水質分析儀器、數據采集與傳輸系統、岸站監控中心、安全防護系統、固定錨鏈系統等六大部分組成。從上世紀90年代開始，我國開始引入YSI等國外多參數浮標，我國部分海域開始布設多參數自動監測浮標。“九五”和“十五”期間，依托863等科技攻關項目的支持，我國開始自行研制海洋自動監測技術取得了較大進步，如“無人自動監測站與生態浮標系統”等，涌現了一批海洋自動監測科技成果。近年來隨著監測數據技術集成技術的發展，多個自動監測浮標/探頭集成性越來越高，自動監測浮標所囊括的監測項目得到不斷補充，項目包括氣象、水文、水質以及生態等方面。多參數浮標已經發展成為集成了傳感器、數據處理、數據通訊等多項高新技術的測量項目齊全的海洋自動觀測系統。

單個多參數浮標只能監控一個較小區域的海洋環境變化。近岸海域環境復雜多變，因此單靠一個或少數幾個浮標難以監控較大或整個海區的海洋環境變化，需要建立多個浮標組成的自動監測網絡系統。2004年起，廈門市海洋與漁業環境監測站在廈門灣陸續投放了5臺海洋水質連續在線自動監測浮標，被成功應用于廈門同安灣赤潮短期預報，并取得了較好的效果，為自動監測系統在海洋生態災害防治應用積累了經驗。2008年起，廣西北海海洋環境監測中心站陸續在廣西近岸海域投放了16臺海洋生態多參數在線自動監測浮標，形成了當時國內規模最大的海洋自動監測網絡系統，為較為準確的監控廣西近岸海域生態環境變化提供了良好平臺。

自動監測系統應用中最關鍵的是傳感器。以目前國內常用的海洋生態監測浮標系統為例，其可以監測海水的幾個方面：(1)溫度、鹽度、pH、溶解氧、溶解氧飽和度、濁度、電導率、氧化還原電位和光合有效輻射等基本物理參數；(2)氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽、正磷酸鹽、硅酸鹽等營養鹽化學參數；(3)葉綠素和藍綠藻含量等生物參數；(4)風速、風向、氣壓、氣溫、濕度、雨量、光照度等氣象參數；(5)流速、流向、非方向波等水文動力學參數。此外國內外還在生態浮標上積極探索和應用COD、BOD、硫化物、浮游生物類群以及生物傳感器等，拓展生態浮標的監測項目，為多參數自動監測系統的應用拓展提供了基礎。

2 海灣生態系統健康動態監測發展概況

由于海洋水質評價方法的局限性以及海洋生態環境的被重視程度提高，海洋生態系統健康評價近年來不斷受到科學家以及政府部門的重視，成為了海洋生態學和海洋管理的熱點問題和發展趨勢之一。然而由于海洋生態系統以及海洋環境本身的復雜性，海洋生態系統健康的概念一直處在爭議當中，未能達成共識。祁帆等（2007）在綜述了前人觀點后提出了健康海洋生態系統的概念，指在特定的自然邊界范圍內，可維系其正常的結構和功能的海洋生態系統。

目前，海洋生態系統評估方法主要包括指示生物法和指標體系法兩大類。相對而言，指示生物法比較簡便，但容易遺漏重要信息，難以反映復雜的海洋生態系統；指標體系法可以更綜合地反映海洋生態系統的健康狀況。其中海洋生態系統健康評價尤其側重在：(1)評估海灣富營養化狀況；(2)評估入海污染物；(3)赤潮等生態系統病癥等方面。

許多國家以及我國相應啟動了海洋生態系統健康評價項目。隨著海洋生態系統健康評價在海洋研究與管理領域中被越來越多的應用，海洋生態系統健康中關鍵指標的動態監測將會被逐漸重視和應用。如澳大利亞開展了“生態系統健康監測計劃”，對河口生態系統健康進行評估和監測。可以遇見，在當前以及未來的一段時間里，我國將逐漸重視海洋生態系統健康評估，并對其進行動態監測。由于海洋生態系統健康評估體系囊括很廣，采用船只航次調查將會較大的費時費力和費財，從經濟角度上來看操作性較難。因此，從指標體系中選擇部分重要指標，采用生態浮標系統進行連續動態監測，進而指示生態系統健康的變化情況，將為海洋生態系統健康動態監測提供了一個可行方向，有較大的應用前景。

3 多參數浮標在海灣生態系統健康動態監測中的應用

篇6

關鍵詞 水質；監測；自動化

中圖分類號 X84 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）092-0206-02

1 我國水質自動化監測技術的發展

水質在線自動監測技術應用于地表水1及2工業、企業等在線自動監測領域。1地表水水質在線自動監測在我國做為新興的行業，始于二十世紀末，通過它可以對地表水的水環境質量及污染變化趨勢進行在線監測，為水環境保護、管理及水污染防治提供重要信息。隨著國家對環境治理的力度加大，特別是對水資源保護力度加大，地表水水質在線自動監測系統（站）已在我國各大江河湖泊上陸續建立起來，并在水文、環保等領域應用推廣。2工業、企業廢水在線自動化監測在成長初期主要以民營為主，產品單一、規模普遍偏小，技術不夠成熟，儀器的可靠性、穩定性不足、安裝量小，難以滿足我國復雜的水體環境和日益多樣化的污染物監測需求。隨著國家對環保產業的重視和水質自動監測網絡體系的建立，產品逐漸多樣化、質量逐漸穩定、環境水質在線監測儀器廠家數量迅速增長，部分具備自主研發實力的企業發展壯大起來，涌現出一批與國外知名品牌如美國哈希、日本島津等相抗衡的儀器生產企業。

2 地表水水質自動化監測技術分析

地表水水質自動化監測技術是一個集水力、水處理、水質分析、儀器、儀表、工業自動化、計算機技術、數據傳輸、遠程監視與控制等多學科、跨行業的系統工程。水質自動化監測系統工程組成一個水質自動監測站。由于科技的進步自動化監測技術的推廣，采用現代工業自動化的運行模式把大量的人力資源和物力資源從現場取樣和水質分析中脫離出來，實現對被測水體進行定時、等時或隨時的測試，監測的數據及時傳送到相關的職能部門，作為政府職能部門分析統計、執法、決策等的依據，達到自動在線監測的目的。地表水水質監控技術嚴格按照《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）執行，并對每項監測結果定出相應的水質類別。地表水水質自動監測技術廣泛應用于水利、環保等行業，水質自動監測站水質監測頻率一般采用每4小時電腦自動采樣分析一次，每天各項監測記錄可以得到6個監測結果，當發現水質狀況明顯變化或發生污染事故時，亦可隨時根據管理需要相應提高監測頻率（2小時一次或1小時一次）。

一個水質自動監測站基本是由一個監測中心及一個子站組成。子站根據所在流域水質狀況自動測量分析水中溶解氧（DO）、電導率、PH值、濁度（SS）、溫度、水位、流速、流量、六價鉻（Cr+6）、氯化物（cl-）、氨氮（NH3-N）、高錳酸鹽指數（CODMn）、總磷（TP）等基本項目參數，亦可根據實際需要增加分析項目，所得監測數據向中心站傳輸。水站一般基本工作流程為：水樣由采樣泵提升采集后，通過輸配水管網，一路進入水質5參數分析儀進行分析，一路經預處理后供給水質分析儀進行項目分析，一路提供給水文參數的監測，所得測量值實時傳輸給子站電腦儲存，并向上一級中心站傳輸。

水質自動監測系統（站）需無人值守及連續工作，因此對監測儀器的結構、性能和檢測靈敏度都有相當高的要求。由于系統是由多種技術和儀器設備組合而成，系統各部分互相支撐，只要一個部分出現問題將會導致全系統的不能正常運行。為了保證系統能長期可靠地連續運行和準確獲取監測數據，從水質自動監測站的選點、站房建設、儀器的選型、以致整個系統的建設、安裝、調試、運行、維護到數據的采集及處理必須認真的對待。要求設計合理、保證建設施工質量，確保安裝無誤。

水質自動站管理需有專職培訓的技術人員負責，熟練掌握儀器、系統及軟件的操作和使用，同時要用科學的管理辦法和嚴謹的質量保證體系實現水質自動監測系統（站）能長期可靠地連續運行。日常維護要求做到：1）每周對水質自動站進行巡檢、檢查現場儀表；2）檢查現場避雷裝置工作狀態，每年對避雷針接地進行檢測；3）及時清理水站沉砂分離裝置及參數儀表藻類和泥垢，并將清理后的水樣排空；4）檢查純水制備系統的濾芯使用情況，若發現明顯污染應及時更換；5）檢查現場儀表試劑管線及比色皿清潔狀況，檢查管線是否磨損或污染；6）檢查現場儀表儀器顯示值與數據庫存儲制是否一致，每6個月備份一次系統的監測數據。

3 水質自動化監測技術VPN的應用

監測數據通過外網VPN方式傳送到各水質自動站的托管站，省級監測中心，科技的進步是水質自動化監控發展的一個重要里程碑。進行水質監控及時準確的分析的同時，還可以根據水質全面調控水資源。根據不同的水質進行不同的分配和使用，節約用水保護環境。國家規定每個地表水水質自動監測站應進行實時監視。VPN在這個地表水水質監控工作中起到了主要作用，按照規定每個水站的監測頻次為每4個小時一次，具體時間是：0：00、4：00、8：00、12：00、16：00、20：00、24：00整點啟動監測，通過網絡使用VPN進行數據。對于地表水水質污染、地表水災難控制、地表水水位變化，監控中心進行統一協調起到防災減災的作用。國家把水質類別分為五類。一類和二類屬于優質水源可供飲用；三類水質屬于良性水源可以用做生活用水；四類水質屬于輕度污染可以調配到工業用水范圍；五類水質屬于中度污染，或是高度污染水源屬于必須得到凈化的劣質水源。

水資源屬于國家經濟生活的命脈，采用最先進的信息技術是維護國家經濟建設，人民生產生活的基本保障。VPN網絡水質處理監控系統在水資源監測中發揮著巨大的作用，水質自動監測站無須現場人員值守及連續工作解決了野外工作人員疲勞操作的費用，和庫區水災害險情地段的安全值班，通過VPN網絡實時監控節省了人力、物力和財力的同時提高了監測工作的準確性，增強了管理水平。由監控中心—通信介質—水資源測控設備—測量設備組成的水資源監控系統提高了水資源監控的質量和準確度。水質自動化監測控制終端直接同各種智能表具控制設備、傳感設備進行連接，可以實現實時采集、存儲功能，還可以把采集整理的數據進行遠程傳送，同時進行遠程控制等各種功能。供電方式可以使多樣的可以通過城市電網供電、太陽能供電以及蓄電池供電等。VPN通過網絡采集的水樣設計出對應水資源管理信息系統：水資源配置、水資源規劃、水資源論證、節約用水、水資源保護、信息服務的整合平臺，形成全國統一的水資源管理系統管理模式。

4 結束語

人們隨著環保意識的提高，國家對水資源管理問題也越來越重視。由于能源的短缺地表水水質的監測技術要求也越來越高，因此，必須要有先進的水質監測成套系統才能滿足社會的需求。水質監測系統能做到實時，準確無誤，連續監測和遠程控制，及時掌握主要地表水水體水質狀況，及時準確的防患水災害和水污染。同時還可以在發生水資源水質災害和污染的情況下及時通報政府有關部門，做出緊急對策保證國家和人民生產生活健康有序的發展。

參考文獻

[1]樓鴻強.基于嵌入式技術和分布式數據庫的水質監測系統[D].浙江大學，2007.

[2]李蓮芳.北京市地表水水體污染評價與控制對策研究[D].中國農業大學，2004.

[3]施建強，徐中立，黃鳳辰，周金陵.水質遙感信息與GIS集成方法與實現[J].計算機工程與應用，2005，07.

篇7

關鍵詞： 環境保護 地表水 環境自動監測系統 方案設計

一、系統概述

“環境自動監測系統”以下簡稱EMIS系統，是針對于水質、流量、污染物總量控制需求而進行的分析、檢測和評價的綜合監控系統。該自動監測系統以分析水體環境中具有代表性因子值變化監測為目的，以在線自動分析儀器為核心，運用現代傳感技術、自動測量技術、自動控制技術、計算機應用技術，以及相關的專用分析軟件和通信網絡組成的一個綜合性的在線自動監測體系。

EMIS系統包含信息采集系統、信息傳輸系統、信息管理系統和信息服務系統四部分。中心站通過衛星、無線電信網絡（GPRS/CDMA）和電話撥號三種通訊方式實現對各子站的實時監視、遠程控制，以及數據傳輸功能，托管站也可以通過電話撥號和無線電信網絡（GPRS/CDMA）方式實現對所托管子站的實時監視、遠程控制及數據傳輸功能，其他經授權的相關部門可通過電話撥號方式和公共網絡實現對相關子站的實時監視和數據傳輸功能。

EMIS系統可盡早發現水質的異常變化，為防止下游水質污染迅速做出預警預報，及時追蹤污染物，從而為管理決策服務。EMIS環境監控信息系統主要應用于環境保護行業，本系統能夠實現環境在線監測，市監測站軟件通過各種通訊方式來接收現場子站版軟件采集到的數據，并且在系統中把數據進行處理、篩選，把需要的數據保存起來，打印出報表并導出Excel表格。本環境監控信息系統，利用國際上的標準Modbus/TCP協議讀取現場設備的數據，進行數據采集，又通過工業調制解調器、無線GPRS或者互聯網等方式來進行傳輸，市監測站軟件收到這些數據之后，再進行數據處理。本系統采用了多種國際上的通訊協議（如Modbus、RTU、Jbus、TCP/IP），系統的擴展非常方便。

二、系統設計原則

本系統是基于性能可靠的硬件設備、成熟的軟件技術、先進的體系結構、采用標準化和模塊化建立的系統。系統運行可靠、功能完善、操作靈活及整個系統具有良好的擴展性，易于管理升級和二次開發。

本系統基于VPN技術、自動控制技術、GIS系統及數據庫技術進行開發，以監測實時數據、空間數據和設施屬性數據為基礎，具有實時操作、綜合信息分析和實用信息提取功能，具有數據報告、報表生成功能，以及圖形和圖像顯示編輯能力。

本系統的設計開發遵循以下原則。

1.實用性原則：系統緊密圍繞水質監測管理業務，滿足環保行業各部門業務工作特點和要求，滿足環保業務的實用性要求。立足環保工作實際，注重建設成果的實用性，并充分考慮在用軟件和歷史數據的繼承，做到方便數據查詢，操作簡便，界面美觀。

2.先進性原則：系統的功能設計立足于高起點，在考慮性價比的同時考慮系統的先進性。在軟硬件平臺的選用上采用國內外最新技術及目前國內外環保行業的主流平臺，可以避免系統過早被淘汰，實現實用性與先進性的統一。

3.規范化原則：各系統的建設實施嚴格遵循國家環保總局和中國環境監測總站的有關法律、法規、標準、規定，等等。系統操作符合環保行業的操作習慣和標準。

4.可擴充性原則：系統的功能體系和數據結構能充分滿足省級監測站的需求，同時能適用于下級站的需求；考慮到了將來的發展需要，系統能夠滿足將來用戶對各要素、各功能的易于擴充性，與國家信息化進程同步發展。

5.兼容性原則：本系統各功能模塊的集成，使用戶在同一接口下可以盡可能實現多項功能的操作、顯示、編輯、打印，等等；數據庫格式與現行的數據庫格式完全兼容；系統的集成與“數字環保”其他系統具有較好的兼容性。

6.安全性原則：采用多種安全技術，保證系統的各項安全，遵循安全性、保密性和共享性的原則。系統建設對軟、硬件平臺和應用系統等多方面、多層次制定安全策略，以保障系統運行的安全性。具有防雷、電磁干擾的措施。

7.穩定性原則：專業人員測試，采用多種方式、綜合評定。系統經應用實踐證明，能夠支持連續長時間的運行保障。硬件設備單元平均無故障運行時間≥2000h。

三、系統層次結構

系統分為監控中心、通信網路，以及現場數據采集三個層次。數據采集監測層作為系統最基本的部分，安裝于各水質監測點的現場，它包括現場儀器、現場數據采集通訊等設備。通信網路層是將現場采集的數據通過數據通信網絡（ADSL、GPRS）傳輸至監控中心。位于環保局信息中心的在線監控中心，作為整個在線監控系統的控制和管理中心。由該中心向各監測點指令，收集所有監測點的監測數據，監督或控制設備的運行狀況，并對數據響應予以處置。監督或控制設備的運行狀況，并通過數據系統為環保局各部門提供污染源信息服務。

四、系統功能

1.子站可通過電話線、ADSL、CDMA或GPRS等通訊方式傳輸數據。

2.數據采集與傳輸應完整、準確、可靠，采集值與測量值誤差≤1%。

3.通過規定的數字通訊接口采集監測儀器實時數據并存儲，數據以有線或無線通訊方式進行數據傳輸進入市環境監測中心站數據庫。

4.現場可動態顯示系統的實時狀態，實時數據，歷史報表和歷史報警。

5.具有遠程顯示現場工作狀態、儀器設備故障自動報警、異常值自動報警和參數超標（上、下限）報警、并能將報警信號自動發送至監控中心和指定工作人員。

6.測量數據及實時狀態的查詢功能，按需要進行各種方式的數據查詢。

7.子站能儲存90天以上的原始數據，同時保存相應時期發生的有關校準、斷電及其他事件記錄。

8.控制單元主體設備平均無故障時間（平均無故障時間）≥2000h，信號的輸入輸出具有可擴展性。

9.斷電后可繼續工作時間：≥12小時。

五、系統控制、通訊方案

1.系統通訊架構

參考文獻：

［1］環境保護部科技標準司組織主編．水污染連續自動監測系統運行管理．北京：化學工業出版社，2011.

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關鍵詞:在線監測；環境保護；發展

Abstract: with the rapid development of our country's economy while at the same time, a disadvantage is the environmental problems of ecological environment destruction and pollution of the environment problem increasingly prominent, the quality of people's living environment has been deteriorating, on-line monitoring technology arises at the historic moment, in this case the environment also gradually become the scientists attaches great importance to the issue. In this paper, the environmental monitoring of on-line monitoring technology and developing trend are discussed.

Key words: online monitoring; Environmental protection; The development

中圖分類號： X924.2 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013)

引言

近年來，環境與資源約束瓶頸加大，環境污染呈加劇蔓延趨勢，新污染物質和持久性有機污染物的危害逐步顯現，生態與環境問題變得更加復雜，環境風險更加巨大，環境問題引起了國家的高度重視。而環境自動在線監測技術的出現也為良好的保護環境的目標，提供了有力的保證，這項技術在全國各地區普遍推廣的同時，也為環境管理執法部門帶來所需要的監督方法，為環境監理提供了有效的依據。

一、環境在線監測技術的概述

20世紀80年代初，很多發達國家都建立了環境在線監測的自動連續監測系統和宏觀生態監測系統，并且還發展了地理信息系統技術(GIS)、遙感技術(RS)和全球衛星定位系統技術(GPS)，不斷觀察水體污染、空氣污染狀況變化以及生態環境的變化，對未來的環境質量進行預測預報，這樣就擴大了環境監測的范圍以及監測數據的獲取、處理、傳輸、應用的能力，為環境監測的動態監控區域環境和質量甚至全球的生態環境質量提供了強有力的保障，較好地促進了環境監測的現代化發展，對環境監測的連續性、實時性和完整性的實現有了一定的依據。

污水COD在線監測的分類及工作原理

根據所使用的氧化劑的種類，一般可以對污水COD的在線監測方法進行分類，即：重鉻酸鉀法、高錳酸鉀指數法、臭氧法、羥基自由基法等。而根據其工作原理差異，也可以分為化學法、電化學法、光譜法和生物法四類。

化學法是通過外加氧化劑K2Cr207與水中有機物發生化學反應；電化學法則是利用電解的方式，將產生的Fe2+與剩余的Cr反應或電生羥基自由基直接氧化水有機物；光譜法簡單地說，就是COD在線自動檢測儀的兩種設計思路，一種是根據模擬傳統濕化學法的原理，將這個分析過程進行線化，必須對樣品進行消解后才能測定，這也是大多數的COD在線監測儀的設計思路；另一種則是徹底地摒棄樣品的消解，采用全新的原理進行測定。比如，利用電解產物直接與有機物反應，利用生物快速降解有機物或直接測定有機物的紫外吸收光譜等。后一思路是對COD測定方法的突破[1]。

（二）COD在線監測方法的應用方向

隨著我國工業化進程的不斷加快，形成了集約型的大生產模式，而對生產污水的集中處理也成為大勢所趨。對于市場化的城市污水處理廠來說，及時對水質、水量進行準確的監測顯得尤為重要。就目前來看，我國普遍使用的是分光光度法以及電位滴定法的在線監測儀，在測試過程中會消耗的大量諸如濃硫酸、硫酸銀、重鉻酸鉀、硫酸汞、硫酸亞鐵銨、硫酸鋁鉀、鉬酸銨等化學試劑，但是，使用這些化學試劑進行檢測，一方面會造成非常嚴重的二次污染，另一方面，由于濃硫酸、重鉻酸鉀溶液等化學試劑自身的強氧化性，很容易造成儀器失靈以及系統管道的破損，這樣的維護工作比較大并且復雜，而且運行和維護的成本也比較高。另外，COD在線監測系統在采礦排污監控點、污水監測站、污水處理廠、自來水廠、地區水界點、水質分析室等方面都得到廣泛的應用。在環境監測中心數據庫管理系統與在線監測系統相連接時，會接收子站傳輸的信息和其他監測點源的監測信息，可以有效對污染源排放點進行監控和監督，減少或杜絕偷排現象的發生，這樣就推動了我國水體污染物總量控制方面的發展[2]。

（三）水質總磷總氮在線自動監測技術

（1）儀器

水質總磷總氮在線自動監測技術所使用的儀器主要有：TN-TP在線監測儀器；分析電子天平(FA2104N)；電熱恒溫水浴鍋(HZ一9211K)；不銹鋼手提式壓力蒸氣滅菌鍋(YXQ．SGD46，)；自動雙重純水蒸餾器(Bsz2，上海博通)；PH計(PHs_3c，上海蕾磁廠)。

（2）試劑

過硫酸鉀溶液；酒石酸銻鉀；氫氧化鈉溶液；硫酸溶液；鹽酸溶液；抗壞血酸溶液；磷標準溶液；氮標準溶液。無氨水的配置：將0.1mL硫酸加入1000mL蒸餾水中，在全玻璃蒸餾器中進行重新蒸餾，并棄去前50mL餾出液，對剩余餾出液進行收集，并保存在帶有玻璃塞的玻璃瓶中。鉬酸鹽溶液的配置：取129g鉬酸銨置于700mL水中， 0.489g酒石酸銻鉀置于100mL水中，不斷攪拌下將兩種溶液與160mL濃硫酸進行混合，并攪拌均勻。此種溶液穩定性能保持大約2個月。

二、我國環境在線監測的現狀

在我國，環境自動監測技術的覆蓋范圍比較廣泛，近幾年也有了非常迅速的發展。自從20世紀80年代初，環境自動監測技術在我國開始實行，進而出現很多其它類型的環境自動監測技術。該技術的出現，從一方面來說，推動了城市空氣質量的改善，而另一方面，也促進了其它的環境自動監測技術的發展。目前，環境自動監測技術已經在全國各地發展起來，比如地下水自動監測技術、噪聲控制自動監測技術、水污染自動監測技術等，并且發展勢頭相當快，對治理環境污染有著非常重要的作用[3]。

在我國的環境自動監測技術方面，提高技術水平的關鍵有科技的發達化以及信息的技術化等。環境自動監測系統包括自動采樣系統、自動監測儀表、數據采集與傳輸系統、中心站數據收集與處理系統四大部分。在我國環境自動監測技術進步以及網絡技術和地理信息系統技術的推動下，新型的環境自動監測系統已經逐漸達到日益完善的程度。

我國的自動監測系統日益規范化的問題日益突出。通過國家環保總局組織編制的新的空氣自動監測技術規范、污染源在線監測技術規范、水質自動監測技術規范等規范性文件，可以看來，我國很明顯地落后于環境自動監測應用的發展要求。我國國內的儀器種類雖然比較多，但是因為各個地區的差異性，因為導致對同一監測指標因方法不同而造成數據不同等問題相當嚴重。不少的技術人員都會因為儀器檢測數據的精密性進行遲疑，可以想象如果繼續這樣可能會造成很大的安全隱患，當然也會給環境保護造成威脅。

在環境監測技術方面，我國的系統方案不夠嚴密。因為大氣環境自動監測系統本身就是一項較大規模的建設性工程項目，但是由于經驗和技術的不足，很多系統方案的草率，不能進行嚴密設計，從而導致的系統漏洞百出，給擴充和改造帶來了諸多的不便。當然，我國環境自動監測技術系統的發展還存在著一定的盲目性，主要表現在有些地區盲目的在到鄉鎮，地級以上城市應用此技術，效率低和質量差是非常顯然的；缺乏對此技術應用的理性思考如河流水質自動監測系統應以飲用水源地預警監測[4]。

三、我國環境在線監測技術的發展趨勢

最近幾年，我國的環境監測事業取得了十分巨大的進展，為環境的管理作出了很大貢獻。通過對國內外環境監測工作發展的歷史、規律及特點的分析，可以對我國的環境監測在線技術的發展趨勢進行總結和歸納：

（1）以有機污染物作為在線監測技術的主要目標

通過對大量的研究數據和結果的分析可以了解到，我國的有毒有害污染物的污染十分嚴峻。作為我國監測工作的難點之一，有機污染物的監測工作能實時有效和及時的將有毒有害污染物監測出來。

（2）擴展監控介質范圍，對有毒有害的物質進行全面監控

多環芳烴類、多氯聯苯類以及某些重金屬有毒污染物會在一定的外界條件影響下，在不同的環境介質中進行積累、遷移和轉化，而要能保障環境安全，需要考慮它與水體相關的環境介質作用，不能僅僅局限在對水質的監測和保護。

（3）運用痕量分析，提高檢測精確程度

對于人體而言，許多有毒有害的物質會破壞人體的正常活動，造成嚴重的影響，損害人體基本機能，甚至會危害人們的生命安全。因此，要運用痕量分析以及超痕量分析技術，提高檢測精確程度，以掌握它們的污染現狀。

（4）監測分析器趨于小型化，現場快速分析技術得到普及

由于環境管理工作的特殊性和實際需要，在對一些污染事故的現場和污染物排放源進行監測時，所需要的數據也許不是污染物的濃度值，而是污染物的類型或構成，這就需要在污染現場對污染進行定性和分析，而監測分析器的小型化也為其提供了物質保障。

（5）實驗室管理系統得到大量應用

利用LIMS技術，可以有效提高實驗室的管理水平以及對于數據進行分析和采集的自動化水平，減少人工干預，從而確保數據的真實性和準確性，也可以有效節約人力成本；可以對分析檢測工作的流程進行規范，從而實現分析檢測工作系統化和流程后；可以加深管理人員對實驗室的認識和了解，及時發現不符合質量管理體系的行為，并加以改進，對實驗室工作流程進行規范和限制，提高分析數據的可靠性，降低實驗室運行成本，提高工作效率。

結束語

當前生態建設與環境保護面臨著艱巨而繁重的任務。污染減排及環境監管任務隨著經濟社會的發展將會越來越繁重。建立一支現代化、專業化的環境監測隊伍，完善環境監測網絡體系，準確及時地掌握環境質量狀況及其變化趨勢，提高新形勢下環境監測為環境管理決策和經濟建設的服務水平，以保證經濟和環境可持續健康的發展。

參考文獻:

[1]吳邦燦,環境監測管理學, [M],中國環境科學出版社，2004

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關鍵詞：成都市；水質監測系統；自動化；傳感器

中圖分類號：X832 文獻標識碼：A 文章編號：1006-7973（2016）07-0075-02

1 背景分析

成都市地處川西水網區腹部，本地水資源總量為93.26億m3，過境水源量為183.76億m3。雖然成都市本地水資源與過境水資源構成的水資源總量較為豐富，但成都市人均占有量卻不足3000m3，僅為世界人均占有量的30%。由此可見，成都市水資源并不充裕，并且已經被列為全國缺水城市之一。隨著國家西部大開發戰略的提出，城市化進程的逐步推進，成都這個位于中國西部中心的古老城市正再次煥發出別樣的風采。穩步發展的經濟、便利的交通以及天府之國宜人的氣候正吸引越來越多的人來到成都并在此定居生活。日益嚴峻的人口壓力將使本就不豐富的成都市水資源更顯得捉襟見肘，市民們的正常用水安全，特別是飲用水安全將面臨前所未有的挑戰。在有限的水資源條件下，為保障市民們安全、正常用水，水資源得到充分的利用，水質監測迫在眉睫。

從成都市水資源的構成分析，我們把目光聚焦到成都市的徐堰河和柏條河。徐堰河柏條河自西向東貫穿郫縣，其不僅是流經郫縣水資源最豐富的兩條河流，同時也為成都市中心城區提供90%以上的飲用水，直接關系到上千萬人的飲水安全，責任重大。因此，在徐堰河柏條河上建立水質監測系統作用非凡，可大大提高成都市用水的安全性，最大限度的利用好本地水資源。

2 設計目標

（1）保證成都市居民的用水安全。我們注意到在成都市城市結構日益發展的同時，居民用水安全問題面臨巨大挑戰，傳統的水質監測模式不能滿足及時、實時的要求，水質數據更新緩慢，市民用水安全難以得到有效保障。新的水質監測系統將致力于為相關工作人員提供實時的水質數據，為市民們的安全用水保駕護航。

（2）將自動化運用于水質監測系統。傳統的水質監測是采取人工的現場采樣、室內實驗室分析的方法，其數據傳輸途徑復雜，周期長，耗時費力，而且在工作人員將采樣帶回實驗室的過程中水質可能會發生變化，相關工作人員很難及時全面地掌握水體水質的動態變化，也難以對造成水質變化的原因進行追蹤、調查和及時采取相應的措施。基于ZigBee無線網絡的在線水質監測系統將使水質監測系統進入到自動化時代，這將大大減少傳統水質監測系統運行過程中數據采集、數據傳輸過程中所耗費的人力物力，新的水質監測系統將更加經濟高效，綠色環保。

（3）建立水質綜合分析系統。各水質監測節點將與處于終端的水質綜合分析處理系統練成網絡拓撲結構，運用數據庫系統對水質的各項數據、相關儀器、人力等資源進行綜合管理，實現多方面、多角度、多目標地對水質進行分析，最大限度地減少影響水質分析結果的因素，為及時、全面的水質分析提供技術支持，對水質惡化等突況進行預警，同時也能及時對水質變化原因進行追蹤調查，采取及時措施。

（1）水質取樣。水質取樣是整個系統的龍頭，它是整個系統的眼睛，只有擁有犀利靈敏的眼睛，才能保證整個系統的正常運行，這可謂是整個系統的關鍵所在。水質取樣依托于傳感器的選用和布置。

對于傳感器的選擇，其基本要求就是要滿足能夠實現準確的測量，并且可以實現連續測量的要求。因此，傳感器首先應具有高靈敏度，確保能感應到水體中的氧氣含量、氮磷含量、PH值、有機物含量、重金屬含量等對水質有重大影響的指標的變化，并且能及時的做出反應。其次，考慮到該系統監測的徐、柏二河的流域面大，為了監測數據準確、監測覆蓋區域不失一般性的需要，傳感器的部署點較廣、數量較多，而且傳感器的布置不應影響徐、柏二河的正常生態情況，傳感器還應滿足體積小、成本低的要求。最后，傳感器是自動化中重要的一個環節，其處于長期無人看守和相對較惡劣的環境下，為了能保證長久的生命周期和不受外界條件的干擾，傳感器必須具備性能穩定和低功耗的要求。

對于傳感器的部署，考慮到不同物質由于自身密度不同的原因，其隨水流流動的速度不一樣，導致污染物等化合物隨水流深度的不同，各種需要被監測物質的含量也不同。同時，由于水體內浮游植物、陽光、溫度等因素，不同深度的水中，諸如融氧、有機物含量等被監測物質的濃度也會有一定的差異。因此，在建立傳感器網絡拓撲結構的時候，傳感器的布局十分關鍵。為實現水體中不同深度都有傳感器的存在，我們可以通過將傳感器通過錨索固定在水底，每個傳感器上系一個浮標，通過浮標的浮力使傳感器節點懸浮在不同水深。

（2）數據傳輸。水質監測系統的數據傳輸可分為三個部分。其一是基于傳感器的水質監測節點與匯聚節點之間的數據傳輸；其二是匯聚節點與嵌入式網關之間的數據傳輸；其三是嵌入式網關與水質綜合分析處理系統之間的數據傳輸。

傳感器與匯聚節點之間的數據傳輸是整個數據傳輸中的核心。ZigBee技術具有低功耗、低成本、網絡容量大、網絡自組織、自愈能力強的特點，其使用協議簡單，傳輸速率在20K字節/秒至250K字節，秒之間，其有效傳輸范圍為10-75m。

ZigBee技術所具有的這些特點契合了傳感器正常工作所需要的條件，解決了傳感器分布廣泛、易受環境干擾等帶來的問題。通過ZigBee技術傳感器組成一個樹形通信網絡結構，監測范圍得到了有利保障，數據監測節點也更易整合。

在ZigBee傳感器網絡中，傳感器節點分為兩類，第一類傳感器節點作為終端專職于采集、發送實時數據；第二類類傳感器節點兼顧終端和路由器雙重功能，在采集、發送實時數據的同時，還要對其他節點發送過來的數據進行存儲、融合等處理。數據經過第二類傳感器節點整合后再將發送至匯聚節點。匯聚節點為整個無線網絡的協調管理者，匯集處理各個節點的數據。由于匯聚節點處數據流量較大，ZigBee技術傳輸速度慢，且不適于遠距離傳輸，故在數據傳輸途中設置嵌入式網關實現ZigBee網絡和Internet的協議轉換。嵌入式網關通過串口獲得數據后對其進行封裝，通過Internet進行遠距離傳輸至水質綜合分析系統。

（3）水質綜合分析處理系統。該系統將實現對各項監測數據、監測儀器等一系列相關資源的統一管理，形成高效集成系統。該系統具備實時監控能力，能對徐柏二河水體中的氧氣含量、氮磷含量、PH值、有機物含量、重金屬含量進行實時監控，依據水質標準對水質進行綜合的水質評價，對水質情況進行預報。在與已有數據相比較的基礎上，該系統能及時對水質的惡性變化發出預警信息，為相關人員制定應急方案提供參考。系統運行后，在獲得大量水質數據的基礎上，對水質資料進行整編保存，以此作為以后水質監測綜合分析工作的指導。

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關鍵詞：印染廢水；在線自動監測技術；特點；建議

中圖分類號：X83文獻標識碼：A文章編號：1674-9944（2015）12-0200-03

1引言

隨著我國經濟的不斷發展，城市化和工業化步伐的加快，國民經濟水平和國際地位得到了大幅度的提高，但是與此同時也帶來了一系列的水污染問題，其中難降解的工業廢水處理是常見的難題之一。印染污水作為工業廢水的重要組成部分，具有成分復雜、色度深、COD高且難以生物降解等特點[1，2]。隨著印染工藝的不斷發展，新型染料和助劑等難以被生物降解的有機物進入印染廢水中，增加了印染廢水的處理難度，其COD濃度也由原來的每斤數百毫克上升到2 000～3 000 mg/L，這些高濃度的印染廢水一旦進入環境，會對環境造成嚴重污染。印染行業的日益發展壯大，難生化降解的高濃度工業廢水也隨之日益增多。現在，印染行業已成為我國排放量大、用水量大、廢水處理較難的工業部門之一。為了實現環保技術的優質化和高效化，減少印染企業的偷排漏排等違法現象，對印染行業排放的廢水實行連續、高效、特定的環境監測便成為必然的選擇。

2環境監測現狀

2.1環境監測工作發展歷程

環境監測就是利用各種技術和方法對排放到環境中的污染物加以檢測和分析，探究其對周圍環境的影響，對環境質量做出客觀、準確的分析和判斷，同時對該地區未來的環境變化情況做出初步的預測。具體的監測方法包括： 實踐調查、樣本獲取、數據分析、信息處理以及集中評價等。環境監測的發展大致經歷了以下3個階段[3，4]。

2.1.1被動監測階段

環境污染自古就有，但環境作為一門學科是在20世紀50年代才開始發展起來。由于此時的環境污染物濃度通常處于微量級別（mg/kg、μg/kg）甚至更低，并且其基體復雜，流動性、變異性大，又涉及到空間分布及變化等，所以對分析的靈敏性、準確性等提出了更高的要求。因此環境分析在某種意義上促進了分析化學的發展，這段時期稱之為被動監測階段。

2.1.2主動監測階段

20世紀70年代，隨著科學的發展，人們開始認識到影響環境質量的因素不僅是化學因素，還有物理方面的因素。因而，在時間和空間上開始對特定區域范圍內環境質量進行測定，以了解、評價和預測人類活動對生態系統的影響。同時，監測范圍也從單一的點污染的監測發展到以面污染以及區域性為基礎的立體監測，這一階段稱為主動監測階段。

2.1.3在線監測階段

監測手段和監測范圍的擴大，雖然能夠說明區域性的環境質量，但由于受采樣手段、采樣頻率、采樣數量、分析速度等因素限制，仍不能及時地監視環境質量變化，預測變化趨勢，更不能根據監測結果應急措施的指令。20世紀70年代初，一些發達國家陸續建立了在線監測系統，并且使用了遙測和遙感等現代高科技手段，監測儀器用計算機遙控，監測過程中的數據用有線或者無線傳輸的方式實時傳回監測中心控制室，經計算機處理，自動生成相應的表格，化成污染態勢以及濃度分布圖，可以在相當短的時間內觀察到測量介質中污染物的變化以及預測未來環境變化趨勢。當污染程度接近或超過環境標準時，可指令控制，并采取相應的保護措施，這一階段稱為在線監測階段。

2.2我國環境監測發展狀況

我國目前已經建立了2 223個環境監測站，大概36萬人在崗工作，占整個環保系統總人數的4%，高級技術人員有2 350人，中級技術人員有8 400人，另外，其他行業還有1萬人參與環境監測事業，其中環境監測機構有2 634個，在崗人員約21萬人[5]。這些數據表明，通過近幾十年的發展，我國環境監測事業發展迅速，已經取得了較大的進步。

3在線監測系統

3.1在線監測系統組成

水質自動監測系統是在20世紀70年展起來的，在國外已有相當規模的應用，并被納入網絡化的“自然災害防御體系”和“環境評價體系”。在我國則起步較晚，作為連續性監測工具的水質在線監測儀器則承擔著提供準確的監測數據和監測報告的責任，在印染廢水的環境監測工作中發揮著越來越重要的作用。

在線監測系統是以在線分析儀器為核心，運用自動測量技術、電子計算機技術、現代傳感器技術、自動控制技術以及相關專用分析軟件和通訊網絡組成一個綜合性的在線監測數據系統。其中，現場監測設備包括對印染廢水治理動力設備運行的監控，即對印染廢水處理動力設施運行狀況的監控，根據廢水治理設施運作的情況好壞，判斷污染排放的合理性。通過對印染廢水的COD、pH值、染料濃度等污染因子的監測，統計各項污染因子的濃度或總量，判定的排放是否達標，是否會污染生態環境和危害公眾健康。另外，加入了進水流量的監控統計，通過進水量和排放量的對比，判斷其工藝處理是否合理，是否存在作弊行為。

3.2在線監測技術在印染廢水中的應用及特點

3.2.1COD在線監測技術

印染廢水的COD值是判斷其是否達到處理要求的重要的指標之一，目前市場上應用比較多的COD在線監測技術主要有3類[6]：重鉻酸鉀消解――氧化還原滴定法；重鉻酸鉀消解――光度測量法；UV轉換COD法。

（1）重鉻酸鉀消解――氧化還原滴定法。此類COD在線監測技術的工作原理：在所取水樣中加入一定的重鉻酸鉀和硫酸銀，然后在強酸條件下，部分重鉻酸鉀被還原，然后用硫酸亞鐵銨反滴定剩余的重鉻酸鉀，根據重鉻酸鉀的消耗量，計算水樣的COD值。優點：儀器工作原理與國標法更加的接近，測量精度好，重復率高，具有較高的代表性。缺點：測量過程中會造成二次污染，重鉻酸鉀的毒性較大，而且在監測過程中水樣需要消解，耗時較長，設備的維護工作量較大。

（2）重鉻酸鉀消解――光度測量法。該類監測技術的工作原理：在所取水樣、硫酸銀、重鉻酸鉀和濃硫酸的混合液在消解池中加熱到一定的溫度，此時+6價鉻離子被還原成+3價，從而使水樣的顏色發生改變，顏色的變化程度和水樣的COD值成比例，然后通過儀器中的COD標準曲線比色換算得到水樣的COD值。優點：測量是基于國標法的改進，測量的周期短，可以批量測量，操作簡單，氧化效率高，適合在線測量。缺點：對測量的潔凈度要求較高，測量過程中會造成二次污染，重鉻酸鉀的毒性較大。

（3）UV與COD轉換法。此類方法的工作原理較為簡單，主要是印染廢水中的有機物在波長為254 nm紫外區內，其COD值與吸光度成一定的相關關系，所以可以把254 nm處的吸光度作為一個有代表性的獨立參數（光吸收系數SAC），用來評價水體的污染程度。優點：儀器結構相對簡單，成本低，不要其他的化學助劑，對環境的污染小，測量周期短，可以實時監測。缺點：儀器的核心組件容易被污染，因此對測量的水質要求較高，而且需要大量的人工試驗來校正轉換系數，準確度交叉較差，只能作為特定污染源的監測。

3.2.2染料濃度在線監測技術

在印染廢水處理過程中，最為重要和直觀的就是染料廢水的表觀顏色，不同的顏色決定了不同的水質，顏色越深，廢水的染料的濃度也越高，因此染料濃度也是印染廢水重點監測的對象之一。在染色過程中，對染料濃度進行測定的方法主要有熒光分析法、分光光度法、色譜分析法[7]。

（1）熒光分析法。該方法只能對被紫外光照射后發出熒光的染料進行分析，一般采用標準工作曲線法測定所取樣品種熒光物質的濃度。即將標準物質與試樣經過相同的處理后，配成標準溶液，測定這些溶液被紫外照射后的熒光強度，以熒光強度和標準溶液濃度作圖繪制工作曲線，然后測定所取試樣的熒光強度，對照工作曲線計算求出所取試樣中染料的濃度。

（2）分光光度法。最常用的染液濃度測試方法是分光光度法，利用分光光度計測定染液的吸光度A，然后依據朗伯-比爾（ Lambert-Beer） 定律計算染液濃度：

A=εbc

式中：b為染液液層厚度；c為染料物質濃度；ε為摩爾吸光系數。其中，ε與被測物質性質及外界環境等有關。對于多組分染料溶液，則需要借助于合適的測試方法求出各染料的濃度。該方法主要的特點是測量迅速，實時性較強，設備構造比較簡單，對人員技術要求不高，但對多組分染料濃度測量結果偏低。

（3）色譜分析法。色譜分析法將分離與檢測集于一體，是重要的化學分析手段之一。它的工作原理是利用不同物質在兩相中具有不同的分配系數，當兩相作相對運動時，試樣中的染料組分在這兩相中反復多次分配，從而使試樣中的各染料組分得以分離，通過紫外檢測器測定其濃度。此方法的特點是：適合多組分染液的分析，但是設備通常較復雜，對檢測人員的技術要求高，檢測時間一般較長，實時性比較差。

4在線監測系統存在的問題及建議

4.1目前在線監測存在的問題

4.1.1對在線監測不夠重視，經費投入不足

我國目前的環境監測工作還處于末端治理階段，一般而言，都是哪里有污染事件就到哪里取樣檢測[8]。所以我國的環境監測一直處于被動污染監測階段，沒有能夠切實做到實時在線監測。很多環保機構及主管環保工作的領導對在線監測在環境環境預防中的重要性地位也認識不足，致使監測系統在實施環境技術監督過程中缺乏依據，也影響了對在線監測系統的經費投入。

4.1.2監測站建設不完善

就污染源監測項目的建設而言，監測站的建設與排污企業互相不協調，缺少了對污染源的監測，例如環境設備的投入力度、環保設施是否符合要求，人員配備是否齊全等等。同時，對于紡織印染行業的染整工藝這方面缺乏規范的管理。究其原因，一方面是政府環保部門的管理執法力度不夠，另外一方面則是污染排放企業的抵觸。

4.1.3排污企業對污染源在線監測工作認識不足

由于一些企業對污染源在線監測這項工作的認識不足，特別是對環境污染認識不足，因此，企業不愿安裝的問題非常突出，這種思想加大了在線監測工作的難度。有的排污企業裝了不用，有的用上了也不使用、不檢修、不維護，不僅造成大量在線監測儀器形同虛設，更導致大量資金的流失，浪費設備資源。

4.2加強在線監測的建議

4.2.1注重污染源在線監測工作，完善監測內容

作為地區環保部門，應該注重污染源在線監測工作的長遠性和艱巨性，根據環保部有關文件精神，建立污染源在線監測體系的長遠規劃與目標，增加環保資金投入，逐步推進和完善監測子站的建設工作。同時，加強與企業溝通、協作，讓企業也參與到完善在線監測這一大的體系中來。

4.2.2加強企業的環境保護意識的引導和宣傳

實行在線監測最根本目的是通過在線監管促進企業全面推行清潔生產，從源頭上削減污染，杜絕偷排漏排的違法亂象。要使企業不能只關心眼前利益，而從長遠的環境保護角度，以切實行動做好自然環境保護工作。并對不正常使用、甚至人為破壞在線監測系統的行為，應依法進行處罰。同時，對積極配合推行在線監測系統的企業，政府財政應當在建設和運行經費上給予相應的獎勵。

4.2.3積極推進第3方企業運營模式

隨著我國市場化運營的逐步規范，按照環保技術的要求，由取得國家環保部頒發的環境污染治理設施運營資質證書資質企業維持排污企業環保設施的運營，是今后發展的主要方向。如果能出臺相應措施使第3方企業與排污企業和環境監管部門不存在直接的利害關系，第3方企業直接對在線監測設備的運營負責，就能保證在線監測數據的準備性與可靠性，而且隨著國家一系列的監測規范標準的出臺，對在線監測系統的統一運營管理將會是很好的完善。

5未來環境監測的展望

印染廢水自動監測具有一次性投入費用昂貴，運行維護費用高，監測參數和監測代表性有限的特點，因而只適用于一些特定污染因子的監測，難以適用各種環境以及滿足各種層面的監測要求。新方法的創新以及新設備的研制和開發，將國外成熟的技術與設備消化吸收并將其國產化，便可以在技術層面上改善目前的窘境。另外，從原理上取得突破的水質自動監測分析技術的研究，建立更加可靠有效的網絡技術和軟件平臺，開發研究新型的儀器設備以及系統的質量保證是未來印染廢水在線監測的發展方向。

參考文獻：

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