缩略图

水环境监测技术分析与监测质量控制要点探讨

作者

王蛟传

海南海润宁环保实业有限公司 海南 昌江 572700

一、水环境监测技术分析与监测质量控制要点分析

(一)加强监测数据处理,保障水环境数据质量提升

针对传感器漂移问题,研发自适应滤波算法替代人工阈值设定,通过动态学习水温、流速等环境参数与测量误差的关联性。跨区域监测网络应强制推行统一设备标准与采样协议,利用时空插值算法补偿上下游断面的时间分辨率差异,例如通过克里金空间插值融合离散点数据,重构流域污染物浓度场的连续分布。历史数据标注环节引入半监督学习框架,结合专家知识库对未标记的突发污染事件进行特征提取与模式归类,构建涵盖工业泄漏、农业径流等典型场景的污染事件样本集。数据清洗阶段采用对抗生成网络模拟多污染源叠加效应,区分真实环境变化与仪器噪声,保留反映生态过程的关键信号。建立数据质量动态评估机制,将传感器校准周期与水文季节变化耦合,雨季加密浊度探头维护频次,旱季侧重pH 传感器稳定性校验,从源头降低数据失真风险。

(二)采样规范化和标准化

制定统一的采样标准,包括采样点位选择、采样频率、采样深度等关键参数的规定,可以减少不同区域、不同时期数据的偏差。现场记录的规范化,如统一的记录表格和电子数据采集系统,可以提高数据的准确性和可追溯性。此外,建立采样质量控制体系,包括平行样、空白样的设置,以及采样人员的定期培训和考核,都是保证采样质量的重要措施。

二、主要水环境监测技术

(一)理化监测技术

① 化学分析法,酸碱滴定法:基于酸碱中和反应,用标准酸(碱)溶液滴定未知碱(酸)溶液,以指示剂变色确定终点,计算被测溶液浓度。用于测水酸碱度,操作简单但对弱酸弱碱滴定误差大。络合滴定法:利用金属离子与络合剂形成稳定络合物,以络合剂为滴定剂,通过指示剂变色指示终点,测定水中金属离子含量。如用 EDTA 测钙、镁离子,选择性好、灵敏度高,但需注意干扰离子。氧化还原滴定法:以氧化还原反应为基础,用氧化剂或还原剂作滴定剂,通过指示剂变色或电位变化确定终点,测定水中氧化还原性物质含量。如重铬酸钾法测COD,应用广泛但对滴定条件要求高。 ② 仪器分析法,原子吸收光谱法(AAS):利用原子对特定波长光的吸收特性,通过测量吸光度确定样品中待测元素含量,主要用于测水中重金属,灵敏度高、选择性好、分析速度快。原子发射光谱法(AES):原子受激发后发射特征光谱,通过测量光谱强度和波长确定元素种类和含量,可同时测多种元素,适用于多元素快速分析。气相色谱 - 质谱联用仪(GC-MS):气相色谱分离,质谱鉴定和定量,结合两者优点分析水中有机污染物,灵敏度高、分辨率高、定性准确。

(二)在线监测技术

① 自动监测系统,采样系统:含采样泵、管路和过滤器,负责采集纯净水样,设计需保证采样代表性、准确性和可靠性。分析仪器:根据监测指标配备,如 pH 计、溶解氧仪等,自动分析水样并传输结果,性能影响数据准确性,需定期校准维护。②遥感监测技术,原理:利用卫星或航空遥感平台传感器获取水体光谱信息,通过分析反演估算水质参数,如根据叶绿素 a 在近红外波段吸收特性估算其含量判断富营养化程度。优势:监测范围广、速度快、成本低,能实时获取大面积水体信息,弥补地面监测不足,对比不同时期影像了解水质变化趋势。

三水环境监测的常见设备与技术

(一)高光谱水质多参数监测仪

高光谱水质监测仪能够通过“光”来实时监测水质,可以识别不借助工具难以发现的污染物,并能够对其物理和化学属性进行解读。不同的水质有不同的光谱特征,通过高光谱技术,可以识别水体中叶绿素、悬浮物等分布情况,从而识别富营养化和藻类暴发等水污染问题。此外,人工智能技术可以对高光谱数据进行深度学习和反演算法,实现实时高频监测,秒级采集水质光谱数据。视频感知技术则可以实时观察现场视频图像,帮助查找异常源头。

(二)物理监测

物理监测包括对水质、水量、水温等参数的监测,使用的技术有水质监测仪器、流量计等。这些技术主要用于监测水体的物理特性,如温度、流速、流量等,以了解水体的物理状态和变化。

三、提升监测数据准确性与可靠性的实践路径

提升水环境监测数据的准确性与可靠性,关键在于构建一套科学高效、运行有序的全过程保障体系。这一体系需从制度建设入手,明确技术标准与操作规范,涵盖采样频率、监测指标、分析方法、质量控制要求等多个方面。同时,加强人员培训和技术队伍建设,使相关操作人员具备熟练掌握仪器设备、理解水质变化规律和处理突发情况的能力,从源头上降低人为误差的发生。此外,应定期组织质量考核和技术比对,推动人员技能持续提升,确保数据采集和分析始终保持高水平的一致性和规范性。

完善的信息化管理平台和数据处理机制是提升监测数据可信性的关键环节。通过建立统一的数据采集、传输、分析与共享系统,实现监测数据的自动归集、实时预警和多级审核,有效避免人为篡改和信息孤岛问题。各环节的协同配合、技术手段的持续优化与管理体系的全面升级,将共同构成提升水环境监测数据准确性与可靠性的实践路径。

结束语

当前,水环境监测技术正朝着智能化、多元化、高精度方向发展,监测质量控制体系也在不断完善。但仍面临挑战,如新型污染物监测能力不足、数据共享困难、基层质量控制薄弱。未来需加大研发投入,创新监测技术,加强数据共享平台建设,完善质量控制体系,为水环境的保护和治理提供更有力的技术支撑。从采样阶段到实验室分析再到数据处理阶段,每一个环节的质量保证措施都是不可或缺的。只有这样,我们才能确保监测数据的真实可靠,为政府决策提供科学依据,为公众健康和生态环境保护提供有力保障。

参考文献

[1] 孟广宁 . 水环境监测技术分析与监测质量控制要点探讨 [J].皮革制作与环保科技 ,2024,5(10):45-47.

[2] 宋海梅 . 水环境监测技术分析与监测质量控制要点探讨 [J].新型工业化 ,2022,12(6):214-217+227.

[3] 邓丽婵 . 水环境监测技术分析与监测质量控制要点探讨 [J].区域治理 ,2018(3):51-51.