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水質(zhì)監(jiān)測專題
【背景政策】
概況
隨著全球人口的增長和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水資源日益緊缺，水污染問題也愈發(fā)嚴(yán)重，使得人類用水安全面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此，加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測，保障人類用水安全成為了當(dāng)下亟待解決的問題。
水質(zhì)監(jiān)測，是監(jiān)視和測定水體中污染物的種類、各類污染物的濃度及變化趨勢，評價水質(zhì)狀況的過程。監(jiān)測范圍十分廣泛，包括未被污染和已受污染的天然水（江、河、湖、海和地下水）及各種各樣的工業(yè)排水等。主要監(jiān)測項目可分為兩大類：一類是反映水質(zhì)狀況的綜合指標(biāo)，如溫度、色度、濁度、pH值、電導(dǎo)率、懸浮物、溶解氧、化學(xué)需氧量和生化需氧量等；另一類是一些有毒物質(zhì)，如酚、氰、砷、鉛、鉻、鎘、汞和有機(jī)農(nóng)藥等。為客觀的評價江河和海洋水質(zhì)的狀況，除上述監(jiān)測項目外，有時需進(jìn)行流速和流量的測定。主要包括環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測、污染源監(jiān)測、水利水務(wù)監(jiān)測、供水管網(wǎng)監(jiān)測、海洋監(jiān)測及水質(zhì)應(yīng)急監(jiān)測等領(lǐng)域。
目前我國水質(zhì)監(jiān)測行業(yè)常見的水質(zhì)監(jiān)測因子包括常規(guī)五參數(shù)（水溫、pH、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度）、氨氮（NH3-N）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、總磷（TP）、總氮（TN）、重金屬[砷（As）、汞（Hg）、鉻（Cr6+）、鉛（Pb）和鎘（Cd）]以及化學(xué)需氧量（CODCr）等。
政策
我國水質(zhì)監(jiān)測行業(yè)相關(guān)政策的發(fā)展歷程主要分為四個階段。
第一階段為“十一五”期間，主要以監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建為主；
第二階段為“十二五”期間，監(jiān)測的重點(diǎn)集中在污染源監(jiān)測；
第三階段為“十三五”期間，提出建立全國統(tǒng)一、全面覆蓋的實(shí)時在線環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，水質(zhì)監(jiān)測的重點(diǎn)集中在質(zhì)量監(jiān)測；
第四階段為“十四五”期間，《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測規(guī)劃綱要(2020-2035年)》中指出隨著我國環(huán)境狀況的改善，水質(zhì)監(jiān)測逐步向水生態(tài)監(jiān)測轉(zhuǎn)變。同時，“十四五”期間將對水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)做進(jìn)一步優(yōu)化，例如國控斷面數(shù)量將從2050個整合增加至4000個左右。
同時，對于水質(zhì)的監(jiān)測要求也不斷完善：
《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)將總氮設(shè)為地表水環(huán)境監(jiān)測的基本指標(biāo)，用以對使用功能地表水水域進(jìn)行水質(zhì)分類；
《地表水自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范(試行)》(HJ 915-2017)明確總氮成為地表水站的必測參數(shù)；
《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測規(guī)劃綱要(2020-2035)》根據(jù)水環(huán)境管理需要，進(jìn)一步拓展自動監(jiān)測指標(biāo)和覆蓋范圍，國家層面逐步建立國控斷面9+N自動監(jiān)測能力包含總氮指標(biāo)；
《關(guān)于深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)的意見》要求加強(qiáng)太湖、巢湖、滇池等重要湖泊藍(lán)藻水華防控，開展河湖水生植被恢復(fù)、氮磷通量監(jiān)測等試點(diǎn)；海城市加強(qiáng)固定污染源總氮排放控制和面源污染治理，實(shí)施入海河流總氮削減工程；
《湖泊營養(yǎng)物基準(zhǔn)-中東部湖區(qū)總磷總氮、葉綠素a)》(2020年版)對地表水中的總氮進(jìn)行精細(xì)化管理；
……
【知識定義】
水質(zhì)五參數(shù)為：PH、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度、溫度；
自動監(jiān)測設(shè)備：專門用于在線自動監(jiān)測監(jiān)控的儀器設(shè)備，應(yīng)當(dāng)符合環(huán)境保護(hù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求；
常見的水質(zhì)監(jiān)測因子：常規(guī)五參數(shù)（水溫、pH、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度）、氨氮（NH3-N）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、總磷（TP）、總氮（TN）、重金屬[砷（As）、汞（Hg）、鉻（Cr6+）、鉛（Pb）和鎘（Cd）以及化學(xué)需氧量（CODCr）等。
【技術(shù)方法】
葉綠素檢測原理：高效液相色譜法/分光光度法/熒光光譜法；
藍(lán)綠藻：熒光測量原理；
PH檢測原理：電極法；
溶解氧監(jiān)測原理：熒光猝滅法；
濁度檢測原理：透射光測量法 濁度 對 365 或者 546有吸收；
電導(dǎo)率：采用四電極技術(shù)；
TDS：接觸電導(dǎo)的檢測方法；
硝酸根離子：離子選擇電極法；
COD檢測原理：雙光束吸光度法；
氨氮檢測原理：選擇電極法；
余氯：電化學(xué)反應(yīng)；
水質(zhì)硬度：基于印跡離子交換的化學(xué)原理；
鹽度：電極法。
【應(yīng)用領(lǐng)域】
（1）飲用水安全
水質(zhì)在線分析儀器可以用于監(jiān)測飲用水中的水質(zhì)參數(shù)，如pH值、溶解氧、濁度、電導(dǎo)率、余氯、氨氮等。它們幫助確保飲用水的安全和衛(wèi)生。一方面對可能發(fā)生的水質(zhì)超標(biāo)事件進(jìn)行預(yù)警，另外，大量管網(wǎng)的水質(zhì)數(shù)據(jù)，也可以支持自來水廠優(yōu)化處理工藝和管網(wǎng)輸水調(diào)度決策。在自來水廠，各類水質(zhì)參數(shù)的分析儀器（在線濁度、余氯總氯、酸堿度、等）會參與水廠自動加藥、加氯等工藝過程控制，極大提高自動化的運(yùn)行水平；
二次供水泵房、農(nóng)村飲用水、鄉(xiāng)鎮(zhèn)自來水廠、自來水提升泵房、教學(xué)樓等需求產(chǎn)品：多參數(shù)分析儀（PH、余氯、濁度）；
（2）污水處理
在污水處理過程中，水質(zhì)在線分析儀器可以監(jiān)測污水中的各種污染物，如懸浮固體、化學(xué)需氧量（COD）、氨氮、總磷等。這有助于優(yōu)化污水處理過程，確保達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。水質(zhì)分析儀器為企業(yè)實(shí)現(xiàn)污染物自行排放、申報環(huán)境保護(hù)稅、以及環(huán)保督察實(shí)時了解企業(yè)排污情況提供依據(jù)。在市政污水廠，各類水質(zhì)在線分析儀器也獲得了大量成功的應(yīng)用；
污、廢水排放檢測：一般檢測COD、氨氮、PH、濁度、溶解氧等參數(shù)，具體根據(jù)項目需要定；
（3）工業(yè)過程控制
在工業(yè)生產(chǎn)中，水質(zhì)在線分析儀器測量的水質(zhì)參數(shù)會參與過程控制，以優(yōu)化水處理工藝、提升水處理效率，幫助優(yōu)化工業(yè)過程，提高生產(chǎn)效率。過程型在線水質(zhì)分析儀器，光伏應(yīng)用于火電廠、石油化工企業(yè)、大型冶金企業(yè)、造紙企業(yè)、半導(dǎo)體廠、生物制藥廠等；
企業(yè)及園區(qū)水污染源排放口、污水處理廠、工業(yè)污水、污水提升泵站、污水處理需求產(chǎn)品：COD分析儀、氨氮分析儀、總磷分析儀、總氮分析儀、高錳酸鹽分析儀、重金屬分析儀、PH計、污泥濃度計、電導(dǎo)率、溶氧儀；
（4）環(huán)境監(jiān)測
水質(zhì)在線分析儀器在環(huán)境監(jiān)測中起著重要作用。它們可以監(jiān)測自然環(huán)境水體中的水質(zhì)參數(shù)，如河流、湖泊、海洋等的pH值、濁度、氧化還原電位、溶解氧、葉綠素-a等。通過實(shí)時監(jiān)測和分析，水質(zhì)在線分析儀器幫助了解水體的污染程度，評估環(huán)境狀況，并提供數(shù)據(jù)支持和預(yù)警信息，以便及時采取保護(hù)和改善措施；
地表水、自然水質(zhì)檢測：常規(guī)五參數(shù)較多（溶氧、PH、電導(dǎo)率、濁度），葉綠素、藍(lán)綠藻等會選配，具體根據(jù)項目需要定；
地下管網(wǎng)檢測：溶解氧、PH、COD為必備，氨氮等其他常規(guī)參數(shù)根據(jù)政府對水質(zhì)要求會選配；
（5）漁業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖
水質(zhì)在線分析儀器對漁業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖具有重要意義。它們可以監(jiān)測水體中的氧氣含量、溫度、pH值、濁度等參數(shù)，以確保養(yǎng)殖環(huán)境適宜，并提供合適的水質(zhì)管理措施，提高漁業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖的產(chǎn)量和質(zhì)量；
水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)檢測：一般檢測溶解氧、PH、硝酸鹽、氨氮，其中溶解氧、PH為必備檢測項目；
（6）泳池和水療中心
水質(zhì)在線分析儀器在泳池和水療中心的水質(zhì)監(jiān)測中發(fā)揮關(guān)鍵作用。它們可以實(shí)時監(jiān)測水體中的消毒劑濃度、pH值、溫度等參數(shù)，以保證水質(zhì)安全和衛(wèi)生，確保用戶的健康和舒適；
泳池水質(zhì)檢測：一般檢測多參數(shù)分析儀（PH、余氯、濁度）；
（7）水中油檢測
原油泄露、廢水排放中油含量，河流湖泊中水中油含量；
污廢水排放，原油泄漏檢測的應(yīng)用：COD分析儀、氨氛分析儀、總磷分析儀、總氮分析儀、高舒酸鹽分析儀、 重金屬分析儀、PH計、污泥濃度計、電導(dǎo)率、溶氧儀；
（8）其他
化工園區(qū)入河口、入海口等斷面水質(zhì)在線監(jiān)測、水源地水質(zhì)監(jiān)測、江河湖泊等考核斷面監(jiān)測、化工企業(yè)循環(huán)水監(jiān)測城市水質(zhì)流域監(jiān)測景區(qū)、公園等水質(zhì)監(jiān)測需求產(chǎn)品：固定式水質(zhì)分析站房、微型水質(zhì)監(jiān)測站、浮漂站；
火力發(fā)電廠、鍋爐水、醫(yī)藥用水需求產(chǎn)品：硅/磷/鈉/聯(lián)氨表、PH計、電導(dǎo)率、溶氧儀、酸堿濃度計；
五參數(shù)、COD等電極應(yīng)用場：地表水、地下水、河流斷面、湖泊、污水處理出口、市政污水、海水等。
天津智易時代科技發(fā)展有限公司
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