关于城市入河口排污水质量自动检测方法设计文献综述
- 前言
随着科学技术的提高, 社会经济也在飞速的发展, 但是在发展中侧重经济效益, 没有对资源进行有效的保护, 工业污染、水资源过度开发等导致了水环境污染问题日益严重, 这对于人们的生产生活以及社会经济的可持续发展产生了严重的影响, 因此对水质进行监测是极必要的。采用传统的人工采样与监测花费了大量的人力物力, 取得的数据也仅是瞬时的有限的数据, 随着环境管理需求的发展以及自动化、信息化水平的提升, 在对水环境进行监测的过程中, 自动监测技术因为其连续性强、快速便捷、信息量大等优点而发挥出很大的作用, 因而在水质监测的过程中, 加强自动监测技术的应用, 对水环境保护工作的开展有着重大的意义。
许多工厂在化学水处理专业运行过程中会产生大量废水，经过检测，这些废水都具有再次利用价值。经过沉淀和中和之后再将这些废水应用于相应的系统中，不但能提高水资源利用率，还能降低废水排放量，有利于厂家的可持续发展。通过对水环境质量检测力度的增强，能够有效地控制水污染的几率，每个月监测一次，可以更好的掌握水质变化情况，加强对地下水的监控，有效地缓解因各种工业污染带来的地下水环境恶化问题，提高水质健康状况，对于发现的问题进行及时处理，有利于增加国家的经济效益。
- 国外研究现状
水质自动监测在国外起步较早, 日本1967 年开始考虑在公共水域设置水质自动监测器, 英国在1975年建成泰晤士河流域水环境自动监测系统, 美国在 20 世纪70年代中期已在全国范围内建立了覆盖各大水系的上千个自动连续监测网点, 可随时对水温、pH、浊度、COD、BOD及总有机碳等指标进行在线监测。
在许多国家，水质检测并没有区分级别，但是许多地方正在进行综合的检测。例如，自1980年代以来美国的水质检测系统就已经比较成熟了，除了在许多地区进行水质测试外，可以检测出来的有毒有机物和金属样品分别达到129和40种。而更加高效和准确的检测设备已经开发了几种水测试和标准化方法，包括涉及挥发性有机化合物的各种测试方法，可以检测有机农药、氯农药、消毒产品等的含量。另外，该方法使用了许多新的检测设备，例如高频液相色谱法、GC质谱法等，从而提高了各种有机物质检测方法的检测灵敏度和准确性。此外，该方法还开发了QA/QC技术并完成了QC过程。在将QA/QC技术应用于实践之前，还确保了对运行质量控制程序的员工进行培训，使其熟悉与技术人员质量控制相关的内容。至21世纪，美国和其他发达国家已经设计和开发了标准化和系统的自动监测和评估系统，可以实现更准确的水质测试和评估。特别是，通过开发和应用相关技术（例如核酸分子探针和PCR技术），提供了更详细的水分检测指标，可以更好地反映资源的有效状态。
三、国内研究现状
我国水质自动监测技术于20世纪末开始起步, 水质自动监测站建设始于2000年, 初始阶段只是在环保部门所保护的重点水域进行水质监测。常见监测项目有常规五参数、化学需氧量、生化需氧量、总需氧量、高锰酸盐指数、总有机碳、总磷、氨氮等。近些年随着科学技术的不断发展, 我国水质监测系统已经覆盖了全国所有重要河流和湖泊, 包括七大水系在内的 63 条河流、 13 座湖库在内, 在我国很多重要河流及各种干支流中都设有水质自动监测站, 对水域水质进行及时有效的监控。水质自动监测网的网络层次结构主要分为3个层次：水质监测管理平台、网络传输层和水质自动监测站。其中水质监测管理平台部署于水源公司监控中心，服务器间通过局域网通信，与自动监测站通过VPN专网进行通信；网络传输层在水源公司监 控中心和水质自动监测站之间，通过经过数据加密的VPN专网进行数据传输，以保障数据安全。数据传输应同时支持有线、无线等网络技术。管理平台基于标准通信协议，与水质自动监测站进行通信，实现数据接收和监测设备的远程反控。水质监测管理平台包括3个方面：数据处理、管理和应用。通过水质自动监测数据采集、智能数据审核、数据报告和发布等功能，为管理决策提供支持。运用大数据技术保证平台运行稳定、高效，以及监测数据的真、准、全；能够支撑上千个水质自动监测站的同步接入；可在大数据量、大访问量情况下保证系统运行和访问效率；并且做到数据不缺失、延迟。
四、研究尚存的问题及改进对策
（1）问题：
