一．引文

河道水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備是水生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系的核心組成部分，環(huán)境工程技術(shù)人員結(jié)合河道水體的流動(dòng)特性與水質(zhì)監(jiān)測(cè)的全要素需求，完成設(shè)備的集成化設(shè)計(jì)與技術(shù)優(yōu)化，使設(shè)備可實(shí)現(xiàn)河道水體多項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)的實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測(cè)，同時(shí)適配天然河道的復(fù)雜水文與環(huán)境條件，為水生態(tài)保護(hù)、水污染治理、水環(huán)境監(jiān)管提供精準(zhǔn)的水質(zhì)數(shù)據(jù)支撐，成為河道水環(huán)境綜合治理的重要技術(shù)保障。

二．監(jiān)測(cè)原理

環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)研發(fā)人員根據(jù)水質(zhì)指標(biāo)的檢測(cè)特性設(shè)計(jì)相匹配的監(jiān)測(cè)原理，將各類傳感檢測(cè)模塊集成于一體化監(jiān)測(cè)設(shè)備中，使設(shè)備可同步完成理化、生物等多維度水質(zhì)指標(biāo)的精準(zhǔn)檢測(cè)。pH值監(jiān)測(cè)依托電極法原理，氫離子選擇性電極與參比電極形成的電位差被設(shè)備捕捉，技術(shù)人員通過電位差與pH值的線性關(guān)系完成數(shù)值換算。溶解氧監(jiān)測(cè)采用熒光法或極譜法，熒光法通過熒光猝滅程度反映水體溶解氧濃度，極譜法利用電極反應(yīng)產(chǎn)生的電流值換算溶解氧含量因而兩種方法均能實(shí)現(xiàn)快速精準(zhǔn)檢測(cè)。氨氮、總磷、總氮等營(yíng)養(yǎng)鹽指標(biāo)監(jiān)測(cè)采用分光光度法，水體中的目標(biāo)物質(zhì)與專用試劑發(fā)生顯色反應(yīng)，設(shè)備通過檢測(cè)反應(yīng)液的吸光度并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)曲線得出物質(zhì)濃度。化學(xué)需氧量監(jiān)測(cè)依托電化學(xué)氧化法或紫外分光光度法，通過測(cè)算水體中還原性物質(zhì)的氧化量反映污染程度，濁度、懸浮物監(jiān)測(cè)則利用光散射與光吸收原理，通過檢測(cè)光線穿過水體后的散射強(qiáng)度換算對(duì)應(yīng)指標(biāo)數(shù)值。設(shè)備的核心控制模塊將各傳感單元的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總與校準(zhǔn)，同時(shí)通過數(shù)據(jù)傳輸模塊將監(jiān)測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)上傳，使監(jiān)測(cè)人員可遠(yuǎn)程掌握河道水質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化。

三．技術(shù)參數(shù)

水環(huán)境監(jiān)測(cè)行業(yè)技術(shù)人員依據(jù)國(guó)家地表水監(jiān)測(cè)規(guī)范與河道水質(zhì)的實(shí)際監(jiān)測(cè)需求，對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的核心技術(shù)參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格標(biāo)定與分級(jí)設(shè)計(jì)，使設(shè)備性能滿足全天候、多指標(biāo)的河道監(jiān)測(cè)要求。常規(guī)理化指標(biāo)監(jiān)測(cè)模塊的參數(shù)適配河道水質(zhì)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，pH值監(jiān)測(cè)量程覆蓋0~14pH且精度達(dá)±0.1pH，溶解氧量程0~20mg/L且精度±0.3mg/L，氨氮量程0~1000mg/L且精度±2mg/L。化學(xué)需氧量量程0~200mg/L且精度±5%測(cè)量值，濁度量程0~1000NTU且精度±5%測(cè)量值，懸浮物量程0~2000mg/L且分辨率0.1mg/L。設(shè)備主體采用防腐蝕合金材質(zhì)，防護(hù)等級(jí)達(dá)IP68可適應(yīng)河道戶外的高濕、淋雨甚至短時(shí)浸沒環(huán)境，工作環(huán)境溫度覆蓋0℃~60℃可適配南北不同區(qū)域的氣候條件，供電模式支持DC12~24V直流寬電壓與AC220V市電雙輸入，低功耗設(shè)計(jì)使直流供電可適配太陽能供電系統(tǒng)因而滿足野外無市電監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的運(yùn)行需求。數(shù)據(jù)輸出接口標(biāo)配RS485并拓展支持4G、北斗等無線傳輸方式，可直接與水環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)對(duì)接與遠(yuǎn)程控制。

四．技術(shù)優(yōu)勢(shì)

設(shè)備采用多指標(biāo)一體化監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)，可同步完成pH、溶解氧、氨氮等十余項(xiàng)常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)的檢測(cè)，無需單獨(dú)布設(shè)多臺(tái)設(shè)備因而大幅減少河道監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的布設(shè)成本與空間占用。設(shè)備支持在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與自動(dòng)采樣分析，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)無間斷的水質(zhì)數(shù)據(jù)采集，徹底解決傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)頻次低、時(shí)效性差的問題，使監(jiān)測(cè)人員能及時(shí)捕捉河道水質(zhì)的突發(fā)變化。設(shè)備的檢測(cè)單元配備自動(dòng)清洗與校準(zhǔn)功能，可定期對(duì)傳感電極與檢測(cè)模塊進(jìn)行清洗和標(biāo)零，有效避免水體懸浮物、微生物附著帶來的監(jiān)測(cè)誤差，同時(shí)保障設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行因而降低人工維護(hù)成本。設(shè)備采用防水、防腐蝕、抗干擾的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可耐受河道水流沖擊、水體腐蝕與戶外電磁干擾，在汛期洪水、高含沙量、復(fù)雜電磁環(huán)境等條件下仍能保持監(jiān)測(cè)精度，適配天然河道的復(fù)雜監(jiān)測(cè)環(huán)境。

五．應(yīng)用場(chǎng)景

水環(huán)境監(jiān)測(cè)人員根據(jù)河道的流域特征、水功能區(qū)劃與污染防控重點(diǎn)，將水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行針對(duì)性的點(diǎn)位布設(shè)與場(chǎng)景適配，使設(shè)備在河道水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理中發(fā)揮核心數(shù)據(jù)支撐作用。

1.在河道干流的國(guó)控、省控監(jiān)測(cè)斷面，設(shè)備被布設(shè)于水文特征穩(wěn)定的順直河段，實(shí)現(xiàn)流域水質(zhì)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)，為水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、水資源量核算提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.在河道支流匯入干流的交匯斷面，設(shè)備被安裝于支流入口處，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)支流水質(zhì)變化因而掌握支流對(duì)干流的水質(zhì)影響，為流域水污染聯(lián)防聯(lián)控提供依據(jù)。

3.在工業(yè)園區(qū)、城鎮(zhèn)生活污水的排污口下游，設(shè)備被布設(shè)于排污口附近的河道斷面，精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)排污口的出水水質(zhì)與河道水體的受污染情況，為水環(huán)境監(jiān)管與排污執(zhí)法提供數(shù)據(jù)支撐。

4.在飲用水水源地保護(hù)區(qū)的河道斷面，設(shè)備被布設(shè)于一級(jí)、二級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)水源地水質(zhì)的高頻次實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)預(yù)警水質(zhì)污染風(fēng)險(xiǎn)因而保障飲用水水源安全。

5.在城市內(nèi)河、景觀河道等區(qū)域，設(shè)備被安裝于關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)水體的溶解氧、濁度、氨氮等指標(biāo)，為城市內(nèi)河治理、水生態(tài)修復(fù)提供數(shù)據(jù)支持。

6.同時(shí)設(shè)備還可應(yīng)用于跨區(qū)域河道交界斷面、水庫入庫河道斷面、生態(tài)補(bǔ)水河道斷面等場(chǎng)景，根據(jù)不同監(jiān)測(cè)需求選配相應(yīng)的檢測(cè)模塊，使水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為河道水環(huán)境的精準(zhǔn)治理與科學(xué)管理提供依據(jù)。