水质科学与技术论文(2)
水质科学与技术论文篇二
浅谈水质监测技术
[摘要] 环境监测是环境保护工作中的重要制度，而水质监测则是环境监测的重要组成部分。本文主要介绍了水质监测工作的特点和现状，以及水质监测的主要技术、特点及其适用范围。阐述了水质监测工作在环境问题日益受到重视的当今社会的重要性及其存在的一些问题。
[关键字] 环境监测 水质监测技术 水质监测自动化
[中图分类号] X832 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-1-187-1
环境监测是环境保护的耳目，是以环境为对象，运用现代科学技术方法准确测取、解释和运用环境信息为环境管理和建设提供依据的系统性工作。水质监测则是环境监测的重要组成部分。
水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。按一定技术要求定期或连续测定和分析水体的水质。根据地球化学、水污染源的地理和区域差异，在一定范围内设置水质监测站，形成监测网络，长期监测，累积资料，为水质管理、水质评价和水质规划等提供科学依据。因此，水质监测是合理开发利用、管理和保护水资源的一项重要基础工作，是实施水资源统一管理、依法行政的必要条件。
1 水质监测主要技术
1.1 水质监测项目及技术概述
水质监测的范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水(江、河、湖、海和地下水)及各种各样的工业排水等。主要监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生物需氧量等;另一类是一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。有时，为了为客观的评价江河和海洋水质的状况，除上述监测项目外，还需要进行流速和流量的测定。
水质分析的主要手段有化学方法、物理学方法和生物学方法三种。化学方法有化学分析方法和仪器分析法两种，前者以物质的化学特性为基础，适用于常量分析，设备简单，准确度高，但操作比较费时;后者以物质的物理或物理化学特性为基础，使用特定仪器进行分析，适用于快速分析和微量分析，但设备较复杂。
物理学方法(如遥感技术)一般只能作定性描述，必须与化学方法相配合，方能揭示水体污染的性质。生物学方法是根据生物与环境相适应的原理，通过测定水生生物和有机污染物的的变化，来间接判断水质。以下按照无机污染物的检测技术分别简单介绍各种水质监测技术。
1.2 无机污染物监测技术
1.2.1 原子吸收和原子荧光法
火焰原子吸收和氢化物发生原子吸收、石墨炉原子吸收相继发展，可用来测定水中多数痕量、超痕量金属元素。我国开发的原子荧光仪器可同时测定水中砷 (As)、硒(Se)、锑(Sb)、铋(Bi)、铅(Pb)、锡(Sn)、碲(Te)、锗(Ge)八种元素的化合物。用于这些易生成氢化物元素的分析具有较高的灵敏度和准确度，且基体干扰较少。
1.2.2 等离子体发射光谱法(ICP-AES)
等离子体发射光谱法近年发展很快，已用于清洁水基体成分、废水中金属及底质、生物样品中多元素的同时测定。其灵敏度、准确度与火焰原子吸收法大体相当而且小路高，一次进样，可同时测定10～30个元素。
1.2.3 等离子发射光谱-质谱法(ICP-MS)
ICP-MS法是以ICP(电感耦合等离子体)为离子化源的质谱分析方法，其灵敏度比等离子体发射光谱法高2～3个数量级，特别是当测定质量数在100以上的元素时，其灵敏度更高，检出限更低。
1.3 有机污染物的监测技术
1.3.1 耗氧有机物的监测
反映水体受到耗氧有机物污染的综合指标很多，如高锰酸盐指数、CODCr、BOD5、总有机碳(TOC)，总耗氧量(TOD)等。对于废水处理效果的控制及对地表水水质的评价多用这些指标。这些指标的监测技术—例如重铬酸钾法测COD、五天培养法测BOD等—已经成熟，但人们还在探讨能够快速，简便的分析技术。例如快速COD测定仪，微生物传感器快速BOD测定仪已在应用。
1.3.2 有机污染物类别监测技术
有机污染物监测多是从有机污染源类别监测开始的。因为设备简单，一般实验室容易做到，另一方面，如果类别监测发现有大的问题，可进一步作某类有机物的鉴别分析。有机污染类别监测项目有：挥发性酚，硝基苯类，苯胺类，矿物油类，可吸附卤代烃等。这些项目均有标准分析方法可用。
2 水质监测技术的自动化
由于水质信息具有时效性强的特点，特别是水质预警预报要求快速，准确，实时地采集和传递监测信息。常规的水质监测手段不能满足水资源保护的多方位，高水平管理的要求，不能满足快速，准确和实时预报水质的需要。因此，水质监测的自动化势在必行。
水质污染自动监测系统(WPMS)既是在此前提下应运而生的一种在线水质自动检测体系。它是一套以在线自动分析仪器为核心，运用现在传感器技术，自动测量技术，自动控制技术，计算机应用技术以及相关的专用分析软件和通讯网络所组成的一个综合性的在线自动监测体系。
目前，环境水质自动监测系统多是监测水常规项目，例如水温、色度、浊度、溶解氧、pH、电导率、高锰酸盐指数、总磷、总氮等。我国正在一些重要的国家控制水质断面家里水质自动化监测系统，这对于推动我国的水质保护工作有着十分重要的意义。
现有水质污染自动监测系统中，水质污染监测项目尚有限，尤其是单项污染物浓度监测项目还是比较少，例如重金属，有毒有机物项目的自动监测仪器较缺乏。
3 结语
水质监测是从保护水资源和维护良好的生态环境出发，运用多种手段和方法，对自然水体水资源、饮用水水资源中各种元素含量、超标元素、有毒元素及影响人体健康元素含量等进行监测的过程，是水环境保护的一项基础性工作。搞好水质监测，是保护水资源，维护良好生态环境，实现社会可持续发展的重要任务和必然要求。
参考文献
[1]国家环保总局.水和污水监测分析方法[M].第4版.北京：中国环境科学出版社，2002.
[2]曾泳淮，林树昌.分析化学(仪器分析部分)[M].第2版.北京：高等教育出版社，1994.
[3]刘晓茹，李贵宝，孙天华.水质监测的自动化，网络化发展[EB/OL].第八届海峡两岸水利科技交流研讨会，2004.
[4]徐顺涛.饮水关乎平民健康[J].环境保护，2007(14) 60-62.
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