太平溝水質(zhì)監(jiān)測站水質(zhì)分析儀器類型選擇

王丹宇，程建超，邱天堯，孔祥宇

（松遼委水文局黑龍江中游水文水資源中心，黑龍江 同江156400）

近些年來，我國在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，日益嚴重的水資源短缺、水環(huán)境污染、水生態(tài)破壞等問題也逐步凸顯出來，河流湖庫的水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境都受到不同程度的損害。水質(zhì)監(jiān)測是水資源保護最重要的工作基礎和技術支撐，獲取準確、可靠、及時的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)是水資源依法行政的基礎。2003年實施的HJ/T96-104-2003《水質(zhì)自動分析儀技術要求》,使實驗室監(jiān)測存在分析時間長、監(jiān)測頻次低、不能及時反映污染物濃度變化等缺陷的問題得到初步解決，保證了水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)的規(guī)范化，提高我國水環(huán)境監(jiān)測工作能力，實現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測的自動化和現(xiàn)代化，逐步滿足社會發(fā)展的需求。

1 在線水質(zhì)分析儀器應用技術的分類

1.1 分 類

在線水質(zhì)分析儀器按照使用目的，可以分為監(jiān)測型和過程型分析儀兩類：監(jiān)測型在線水質(zhì)監(jiān)測儀器主要用于單純的水質(zhì)監(jiān)測，以判斷水質(zhì)是否達到法規(guī)的要求，以及環(huán)境水質(zhì)（地表水，地下水）和飲用水水質(zhì)的預警性監(jiān)測，不參與水處理工藝過程控制。而過程型在線水質(zhì)監(jiān)測儀器主要用于水處理工藝或者用水過程中的水質(zhì)監(jiān)測，所測量的水質(zhì)參數(shù)會參與過程控制，從而優(yōu)化水處理工藝、提升水處理效率，在保證末端水質(zhì)達標的前提下，實現(xiàn)水處理過程節(jié)能降耗的目的。

1.2 比 較

相對而言，監(jiān)測型在線水質(zhì)監(jiān)測儀器要求監(jiān)測的水質(zhì)參數(shù)不多，主要是環(huán)保法規(guī)或水質(zhì)標準規(guī)定的主要污染物指標，如COD、氨氮、總磷、總氮、重金屬以及常規(guī)參數(shù)等少數(shù)幾種，針對的是水質(zhì)狀況相對簡單的斷面（SL219-2013《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》）。而過程型在線水質(zhì)監(jiān)測儀器可以測量的水質(zhì)參數(shù)超過數(shù)十種，不同水處理工藝涉及的關鍵工藝過程參數(shù)也不相同。例如，在自來水行業(yè)，采用氯及氯胺工藝的水廠采用在線消毒劑分析儀，如余氯、氯胺分析儀；石油化工行業(yè)，在線TOC 分析儀已經(jīng)成為凝結水回用所采用的標準配置；制藥工業(yè)，在線TOC 分析儀的使用也成為了制藥用水有機雜質(zhì)監(jiān)測和控制的重要手段；在市政污水處理行業(yè)及水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)，溶解氧、PH、COD、BOD、氨氮、硝氮、亞硝氮、ORP（氧化還原電位）、磷酸鹽等都是非常重要的工藝控制參數(shù)。

在線水質(zhì)過程型分析儀器無論在測量參數(shù)還是待測水樣復雜程度上，都高于監(jiān)測型儀器，對應用技術的要求也相對復雜。除此之外，不同類型的在線水質(zhì)分析儀器，技術要求是不同的，一般而言，監(jiān)測型分析儀器對測量數(shù)據(jù)的準確度要求是較高的，數(shù)據(jù)可以作為有關部門執(zhí)法管理的依據(jù)；而過程型分析儀器對儀器的可靠性和穩(wěn)定性要求較高，要求儀器能夠可靠地反應水質(zhì)變化的趨勢，以便為水處理工程控制提供依據(jù)。

2 太平溝水質(zhì)監(jiān)測站現(xiàn)狀

太平溝水質(zhì)監(jiān)測站位于黑龍江省東北部、小興安嶺南麓，地理位置在黑龍江省鶴崗市蘿北縣太平溝鄉(xiāng)興東村。太平溝水質(zhì)監(jiān)測站采樣斷面選在太平溝鄉(xiāng)北側(cè)，與太平溝水文站位于同一地點，采樣點與水文測驗斷面重合。太平溝水質(zhì)監(jiān)測站監(jiān)測斷面河道順直，河床穩(wěn)定，河床布滿砂卵石，兩岸多種闊葉植被，生態(tài)環(huán)境良好。

根據(jù)黑龍江干流中游段水質(zhì)斷面實際情況，采樣點位于太平溝鄉(xiāng)北側(cè)興東村，目前干流中游段的污染類型主要是生活型污染和農(nóng)田退水。由于該地區(qū)冬季酷冷干燥，晝夜溫差較大，降雪多；夏季雨水豐沛，比降大，流速快,多年平均降水量60 mm 左右。加之人口稀少，居民生產(chǎn)生活垃圾較少，周邊沒有化工廠、污水排污廠等大型企業(yè)排污的影響。故有重點的選擇水溫、PH、溶解氧、濁度、電導率、氨氮、總磷、總有機碳（TOC）和高錳酸鹽指數(shù)9 項水質(zhì)參數(shù)，每日采取3 時段監(jiān)測。

3 儀器類型選擇

綜合以上兩種在線水質(zhì)分析儀在應用技術和使用目的上的不同，比較太平溝水質(zhì)監(jiān)測站斷面水樣復雜度、待測數(shù)據(jù)準確度和應用技術等方面的要求，得到適合太平溝水質(zhì)監(jiān)測站的水質(zhì)分析儀器類型是在線水質(zhì)監(jiān)測型分析儀器。目前，太平溝水質(zhì)自動監(jiān)測站采用SENTECH 水質(zhì)監(jiān)測型系統(tǒng)，隸屬于北京晟德瑞環(huán)境技術有限公司。SENTECH 水質(zhì)監(jiān)測型系統(tǒng)包括采水單元、配水單元、分析單元、控制單元及輔助單元等，采用現(xiàn)場監(jiān)控組態(tài)軟件及中心站軟件。該系統(tǒng)是一套以在線自動分析儀器為核心，運用現(xiàn)代傳感技術、自動控制技術、自動測量技術、計算機應用技術及相關的專用分析軟件和通信網(wǎng)絡所組成的一個綜合性的在線自動監(jiān)測型系統(tǒng)，為實現(xiàn)水質(zhì)數(shù)據(jù)采集、處理及瀏覽等提供一個開放性的系統(tǒng)平臺。

目前該平臺針對水溫、PH、電導率、溶解氧、濁度、氨氮、總磷、總有機碳（TOC）和高錳酸鹽指數(shù)這9 項水質(zhì)參數(shù)，選擇合適的監(jiān)測方法，分別為：溫度傳感器法、玻璃電極法、電導池法、極譜法、光散射比濁法、氣敏電極法、過硫酸鹽紫外氧化分解光度法、催化燃燒法和酸性高錳酸鹽氧化法。

4 結 語

根據(jù)在線水質(zhì)分析儀器應用技術的不同要求，太平溝水質(zhì)監(jiān)測站選擇在線水質(zhì)監(jiān)測型分析儀器-SENTECH 水質(zhì)監(jiān)測型系統(tǒng)。目前，該在線水質(zhì)自動監(jiān)測型分析儀自2013年投入使用，至今運行了兩年的時間，連續(xù)監(jiān)測了2013—2014年黑龍江干流段太平溝站斷面水質(zhì)情況，獲得了太平溝斷面水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，完成了斷面水質(zhì)采樣和水質(zhì)分析工作。

［1］ 程立.在線水質(zhì)分析儀應用技術與發(fā)展［J］.分析儀器，2011（2）.

［2］ 劉亞菲，李書邦.淺談在線水質(zhì)分析儀市場與應用技術的發(fā)展［J］.科技風，2013（13）.

［3］ 肖紅，包軍，袁玲雙，等.淺談水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)質(zhì)量保證［J］.黑龍江環(huán)境通報，2005，29（4）：36—37.

［4］ 周漢葵，周健.汕頭市水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)運行及維護［J］.環(huán)境科學動態(tài)，2005（4）：22—24.