水质环境监测技术和仪器的发展

商云萍 戴林辰

摘 要：随着我国工业农业生产的快速发展以及人口的增加，人类生产排放至水环境中的污染明显增加，造成了严重的水环境污染，因此，水环境管理和治理工作面临着更大的挑战。采用先进的技术以及仪器进行水质环境的监测，对于减少水环境污染排放，提升水环境环保程度具有重要的意义。本文对近些年来常用的水质监测技术、应用到的仪器做了介绍，分析了二者之间存在的问题，并总结了当前水质环境监测发展过程中的经验和成就，以期为相关工作者提供指导和帮助。

关键词：水质环境；监测技术；仪器发展

一、水质环境监测的重要性

当前我国经济快速发展，现代化建设也处于加速过程当中，但是由于在发展过程中没有注重环境的保护，导致我国水生态环境污染极为严重，这对我国水质环境的保护和管理提出了新的要求和挑战。近年来，全球各国都开始纷纷重视水环境质量监测，并制定了相应的评价标准。近年来，我国水环境质量监测标准中加入了诸如甲苯、三溴甲烷、氯乙烯等卤化物的监测标准，提高水环境质量监测的覆盖面积。但是与发达国家相比，我国的水环境质量监测几步较晚，相应技术以及设备还存在一定的缺陷，因此，加强监测仪器的应用以及开发水质环境监测新技术是我国水生态环境保护的重要发展目标。

二、全球范围内水质环境监测的相关技术

上世纪70年代，美国、日本等发达国家开始着手于内陆河流、湖泊等地表水资源的水质自动监测建设，同时也更加注重城市以及重要化工企业污水排放的自动化监测，具体来说，采用间歇式监测以及实时监测的方式来对水质环境进行监测，其测定对象包括水温、水中电解质、氟化物含量、水的浑浊程度等。但是由于地表水富营养化的情况日益加重，普通的手段无法对水环境的变化采取相应的质量，因此我国环保检测局采用了更多的控制手法以及总量控制制度来进行污染的控制。到了上世纪80年代，部分国家又加入了汞、氮、磷等监测项目。进行水环境中氮、磷、汞等项目的自动监测主要是指远程传输系统将监测所获得的数据进行传输，使得环保主管部门和执法部门获得相应的数据，从而更好的制定相应的环保措施。再往后随着时间的发展，全球发达国家开始注重污水废物的处理，从而显著改善了地球地表水生态系统的质量。另外，越来越多的发达国家开始将城市污水综合处理纳入了环境自动监测的范围之中。

水生态环境自动监测所获取的数据能否表示当地区域的水环境质量，是监测工作的重点内容，相关工作人员必须对区域内的水生态环境监测结果进行相应的分析才能够进行确定，另外，对于污染较为严重的河流区域，水样的获取以及水土流失情况是监测活动的重点关注内容，也是其需要重点解决的问题。一般来说，这些区域内的自动监测系统必须能够进行数据的自动修正、对异常数据的分析和警报、远程数据在线传输等诸多功能。

对于全球范围内的诸多国家来说，BOD、TOC、COD等项目能够较为全面的反应水生态环境的污染情况，这其中，COD是较早实现自动化监测的项目。此外，磷能够有效反映湖泊富营养化的情况，因此水生态环境中磷的自动化检测系统应用也较早。当前，我国已经基本实现了水生态系统中汞以及氰化物的监测和控制，同时另外一些项目的监测应用较为广泛。一般来说，COD体系中具有氢氧法、锰法、铬法等多种检测手法，从测量手段的角度入手，COD体系又可以被分成库伦法以及光学法两种，这主要是因为锰、铬等属于重金属，具有明显的毒副作用，且在测量时需要对其进行加热，因此一些发达国家在实际监测过程中采用宽度为254纳米的紫外线吸收UV法来替代传统的COD法。而在欧洲，一些发达国家则是选择氢氧离子氧化法以及TOD方法来替代传统的COD法。欢聚华数，不论采用哪种方式来进行水生态环境的自动化监测，都需要将其最终转换为COD监测数据，因此在进行系数的换算时需要花费相关工作人员大量的时间以及精力。

而在进行水环境监测时，TOC、TOD、COD、UV等作为主要的自动监测仪器，被广泛应用于有机物污染的水环境监测当中，并且在使用过程中将其与相关的企业单位污水排放仪进行联合，在实际工作过程中采用相应的换算公式进行换算。TOC、TOD、COD、UV等作为最常用的水生态环境自动监测仪器，在测量的对象、测量的原理以及测量的使用条件等方面较之于传统的COD测量方法均存在差异，同时由于自动监测仪器的适应性也各不相同，因此在使用上述四种水质自动监测仪器时，需要将所获取的数据带入COD数值计算公式当中，從而获得相应的计算数值，则是COD数值。

三、简易现场进行水质量监测

我国是一个幅员辽阔、跨度较大的国家，在各个地理区域的经济水平大不相同，因此简易现场水环境监测设备的发展前景极为光明。

X射线光谱仪是一种能够测量微量或常量金属组成成分的有效手段，尤其是土壤、地质、以及固态污染废料等，不需要对其进行分解操作便能够直接进行测量。车载型PID以及GC-MS是进行有机污染物测量的主要方法，当前在全球众多国家均得到了有效的发展和应用。而便携式离子色谱仪，作为一种对阴、阳离子进行测量的常规设备，在我国的应用也是十分普遍的。

另外，我国近些年自主研发出了便携式GC-PID来对磷、苯系物等进行测定，最大程度的实现有机污染物测量的简化。在此基础上，针对硫化物、氮化物以及挥发酚等污染的快速检测管，也能够方便、快捷的实现水生态环境污染物的有效监测。

参考文献：

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[4]李展杰.试析水质环境监测技术及其仪器的发展[J].资源节约与环保，2016（10）：120.

作者简介：

姓名： 商云萍，出生年月： 1990.03.08，性别：女，民族：汉，籍贯：江苏省常州市，当前职务：实验分析员，当前职称：初级工程师，学历：大专，研究方向：环境监测类.