水质监测创新应用分析

段龙飞高峰谢卯

摘要：几十年来，伴随着工业化和城镇化的飞速发展，我国水资源的环境保护形势日益严峻，而水质监测作为我国水资源管理的一种常规技术手段，也日益受到社会各界的广泛关注。针对上述问题，本文首先对水质监测技术创新的重要性进行了探讨，然后通过对各种水质监测技术的综合比较分析，展望了水质监测技术的未来发展趋势。

关键词：水质监测；技术创新；重要性

水质监测一直以来都是水资源管理和保护的一种技术方法，但是当前水资源质量的下降、监测方法的单一性，影响着人们的生活和生产，所以，有必要进行水质监测技术的创新。

一、积极探索水质监测技术创新的重要性

几十年来，伴随着工业化和城镇化的飞速发展，人们的生产、生活等各种活动的范围和强度不断加大，加之自然气候条件的改变，我国水体水质发生较大变化，我国水资源的环境保护形势日益严峻。

一般地，人们在日常生活用水、工业生产用水以及渔业养殖用水等各方面，都存在着特定的质量标准。水体质量的下降，将严重降低水的使用价值，不仅影响人民群众的生产、生活，甚至严重危害人们的身体健康。因此，加强水体质量检测、发展水质监测技术，已经成为引起社会各界广泛关注的民生问题和发展问题。

但是，我国传统的常规水质监测，是一项规模庞大的系统工程，不仅需要投入大量的人力、物力和财力，而且具体的监测实施工序十分繁复，对于各种监测设备后期还需要保持不断更新，各种运营维护成本较高。显然，面对我国水体水质变化频繁且日益复杂的严峻局势，传统的常规水质监测手段已经不能满足现实需要。因此，密切关注科技发展趋势，创新水质监测策略以及管理措施，探索和发展高效、可靠的水质监测技术，已经成为一个供用水部门以及水资源保护领域的重要技术课题。

二、物理分析法在水质监测中的创新应用

物理分析法，就是从水的物理特性去分析水的质量和性质。水的物理特性一般表现在水温、浑浊度、色度、电导率等方面。因此，以物理分析法进行水质监测，主要就是针对水体的几种易测、可测物理特性进行数据测定、比对，进而得出监测结论。

1、水体温度的监测

这是水体质量物理监测中的一个常规项目，传统上一般借助水银温度计实施测定。目前，在专业的水质监测应用领域，水温监测的技术手段已经得到升级和创新，这一般表现为更多先进的监测设备的实际应用。比如监测实践中逐渐得到推广采用的颠倒温度计，就是基于分别对水温和气温同时测定而得出读数，显然，这种测定结果对于密切跟踪水温的变化更有价值。

2、水体浑浊度的监测

这也是水体质量物理监测中的常规项目。它是对水体混入杂质的量度指标测定。传统的水质监测技术对水体浑浊度的监测，一般采用目视比浊法。这种方法精度较为一般，因而其局限性比较明显，一般用于杂质易于肉眼观察的水体。作为目视比浊法的升级改良，分光光度法是通过参比浊度液的制备和分光计的引用而提高测定的准确度和效率，但其不足之处在于分光计等监测仪器价格昂贵且监测效率仍然不够理想。因此，对于水质浑浊度的监测，目前的发展方向是系统仪器监测，这方面具备代表性的仪器是浊度仪，其易于操作，且因基于波长与浊度的对应测定而使得测定准确度大大提高，某种程度上代表了水体浑浊度测定技术的发展方向。

3、水体色度的监测

这是水体质量物理监测中的一个重要项目。在很多情况下，水体如果受到腐殖质、或者其它有机物、无机物、工业废水的影响，水体的颜色就会发生改变。因此，对于水体质量的变化，有时就可以通过水体色度的监测进行分析判断。目前，对于水体色度的监测，铂钴比色法是一项常规的方法，但这种方法只适用于浑浊度较低的水体，其实际的应用范围较为狭窄，因而，尚待创新和改进。

综合以上分析，我们可以发现，物理分析法在水体质量监测中的实际应用，仍有创新和发展的空间。不同的水资源管理部门，借助物理分析法的广泛应用，就可以比较简单地监测、判断水体水质的常规问题。显然，物理分析法是水质监测技术体系中的基础和优先手段。

三、化学分析法在水质监测中的创新应用

单纯的物理分析法，并不能充分地反映水体质量的复杂情况。因为现实中的水体，可能因各种气体以及生源物质的溶解而富含大量的离子。因此，一个健全、完整的水体质量监测体系，离不开化学分析法的应用，具体地、准确地监测水中离子总量的动态增减变化。

目前，化学分析法在水体质量监测方面的创新有很多，一般表现是多学科的技术融合，比如电化学分离法融合了电学的应用，离子色谱法融合了光学的应用等等。

1、化学发光分析法

这种方法的创新性，在于创造性地是运用了化学反应中的光辐射效应。在具体的监测实践中，目前一般使用鲁米诺或者过氧化草酸酯这两种化学物质。两种物质各有优势，一般认为前者易于合成、成本较低，但后者的化学发光效率更高、更具实用性。

2、传感器测量法

近年来，传感器技术发展迅速，高灵敏度的光电传感器在实际应用领域获得广泛关注。在水体质量监测方面，传感器测量法是建立在物质的电化学性质上的。这种监测方法的优势在于传感器成本低廉，适于建立较大规模的监测系统，缺点是传感器的感知模块易受外界噪声影响，因而水质检测方面的精度尚不够理想。

四、生物分析法在水质监测中的创新应用

物理分析法、化学分析法，在水体质量监测体系中，一般属于传统技术。这些传统的监测手段，一般也能够比较准确地进行水质的监测评估，但是往往不能直观地平滑地反映水体质量的动态变化趋势。

近年来，随着生物技术和生态学的发展，生物分析法在水质监测领域中得到一些创新发展和应用，成为一种最为新兴的水体质量监测技术。生物分析法在水体质量监测的应用，一般是基于水体生物个体对于水体质量的敏感性。

1、细菌分析法：细菌的种类极为庞大，而且在很多复杂的条件下都能够自然滋生。因此，我们可以通过对待测水体的细菌数和密度进行系统的统计和分析，进而对水体的质量作出评估和监测。

2、毒性试验法：待测水体中的鱼类和藻类，对水体水质一般都比较敏感。因此，我们可以通过鱼类、藻类的中毒反应程度及表现，对待测水体的质量作出评估和监测。

3、光合作用分析法：这种方法是利用植物的光合作用原理，通过对水生植物光合作用的实际规模和叶绿素的含量测定结果，间接地评估监测水体的质量。另一方面，运用光合作用分析法，还可以根据待测水体食物链的发展状况和程度，完善对于水体污染程度的评估和监测。

结语

在我国水资源环境保护形势日益严峻的情况下，水体质量监测作为加强水资源环境保护的重要技术手段，亟需我们加以创新发展。我们应以强烈的责任感和开放心态，不断吸收和应用当代的最新科学技术成果，创新和提升水质监测技术，以满足我国水资源环境保护的工作需要，更好地为人民群众的日常生活和生产发展造福。

参考文献：

［1］魏日强，岑国峰．建设供水全过程水质监控信息系统的构想［A］．中国水务信息与自动化应用研讨会论文集［C］．广州:广州自来水公司，2010．

［2］李国刚，李旭文，温香彩．物联网技术发展与环境自动监控系统建设［J］．中国环境监测，2011，27(1):5－10．

［3］吴冈．物联网时代为自动化行业带来新的机遇［J］．自动化技术与应用，2011，30(1):1－5．

［4］张颖．水质监测创新应用研究［J］．河南水利与南水北调，2014，12．

［4］许佳．水质自动监测系统的应用及意义［J］．中国水运，2011，(12):99－100．