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水質監測專題
【背景政策】
概況
隨著全球人口的增長和經濟的發展，水資源日益緊缺，水污染問題也愈發嚴重，使得人類用水安全面臨嚴峻挑戰。因此，加強水質監測，保障人類用水安全成為了當下亟待解決的問題。
水質監測，是監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，評價水質狀況的過程。監測范圍十分廣泛，包括未被污染和已受污染的天然水（江、河、湖、海和地下水）及各種各樣的工業排水等。主要監測項目可分為兩大類：一類是反映水質狀況的綜合指標，如溫度、色度、濁度、pH值、電導率、懸浮物、溶解氧、化學需氧量和生化需氧量等；另一類是一些有毒物質，如酚、氰、砷、鉛、鉻、鎘、汞和有機農藥等。為客觀的評價江河和海洋水質的狀況，除上述監測項目外，有時需進行流速和流量的測定。主要包括環境水質監測、污染源監測、水利水務監測、供水管網監測、海洋監測及水質應急監測等領域。
目前我國水質監測行業常見的水質監測因子包括常規五參數（水溫、pH、溶解氧、電導率、濁度）、氨氮（NH3-N）、高錳酸鹽指數（CODMn）、總磷（TP）、總氮（TN）、重金屬[砷（As）、汞（Hg）、鉻（Cr6+）、鉛（Pb）和鎘（Cd）]以及化學需氧量（CODCr）等。
政策
我國水質監測行業相關政策的發展歷程主要分為四個階段。
第一階段為“十一五”期間，主要以監測網絡的構建為主；
第二階段為“十二五”期間，監測的重點集中在污染源監測；
第三階段為“十三五”期間，提出建立全國統一、全面覆蓋的實時在線環境監測監控系統，水質監測的重點集中在質量監測；
第四階段為“十四五”期間，《生態環境監測規劃綱要(2020-2035年)》中指出隨著我國環境狀況的改善，水質監測逐步向水生態監測轉變。同時，“十四五”期間將對水質監測網絡做進一步優化，例如國控斷面數量將從2050個整合增加至4000個左右。
同時，對于水質的監測要求也不斷完善：
《地表水環境質量標準》(GB 3838-2002)將總氮設為地表水環境監測的基本指標，用以對使用功能地表水水域進行水質分類；
《地表水自動監測技術規范(試行)》(HJ 915-2017)明確總氮成為地表水站的必測參數；
《生態環境監測規劃綱要(2020-2035)》根據水環境管理需要，進一步拓展自動監測指標和覆蓋范圍，國家層面逐步建立國控斷面9+N自動監測能力包含總氮指標；
《關于深入打好污染防治攻堅戰的意見》要求加強太湖、巢湖、滇池等重要湖泊藍藻水華防控，開展河湖水生植被恢復、氮磷通量監測等試點；海城市加強固定污染源總氮排放控制和面源污染治理，實施入海河流總氮削減工程；
《湖泊營養物基準-中東部湖區總磷總氮、葉綠素a)》(2020年版)對地表水中的總氮進行精細化管理；
……
【知識定義】
水質五參數為：PH、溶解氧、電導率、濁度、溫度；
自動監測設備：專門用于在線自動監測監控的儀器設備，應當符合環境保護相關標準規范的要求；
常見的水質監測因子：常規五參數（水溫、pH、溶解氧、電導率、濁度）、氨氮（NH3-N）、高錳酸鹽指數（CODMn）、總磷（TP）、總氮（TN）、重金屬[砷（As）、汞（Hg）、鉻（Cr6+）、鉛（Pb）和鎘（Cd）以及化學需氧量（CODCr）等。
【技術方法】
葉綠素檢測原理：高效液相色譜法/分光光度法/熒光光譜法；
藍綠藻：熒光測量原理；
PH檢測原理：電極法；
溶解氧監測原理：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；
電導率：采用四電極技術；
TDS：接觸電導的檢測方法；
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：電化學反應；
水質硬度：基于印跡離子交換的化學原理；
鹽度：電極法。
【應用領域】
（1）飲用水安全
水質在線分析儀器可以用于監測飲用水中的水質參數，如pH值、溶解氧、濁度、電導率、余氯、氨氮等。它們幫助確保飲用水的安全和衛生。一方面對可能發生的水質超標事件進行預警，另外，大量管網的水質數據，也可以支持自來水廠優化處理工藝和管網輸水調度決策。在自來水廠，各類水質參數的分析儀器（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行水平；
二次供水泵房、農村飲用水、鄉鎮自來水廠、自來水提升泵房、教學樓等需求產品：多參數分析儀（PH、余氯、濁度）；
（2）污水處理
在污水處理過程中，水質在線分析儀器可以監測污水中的各種污染物，如懸浮固體、化學需氧量（COD）、氨氮、總磷等。這有助于優化污水處理過程，確保達到排放標準。水質分析儀器為企業實現污染物自行排放、申報環境保護稅、以及環保督察實時了解企業排污情況提供依據。在市政污水廠，各類水質在線分析儀器也獲得了大量成功的應用；
污、廢水排放檢測：一般檢測COD、氨氮、PH、濁度、溶解氧等參數，具體根據項目需要定；
（3）工業過程控制
在工業生產中，水質在線分析儀器測量的水質參數會參與過程控制，以優化水處理工藝、提升水處理效率，幫助優化工業過程，提高生產效率。過程型在線水質分析儀器，光伏應用于火電廠、石油化工企業、大型冶金企業、造紙企業、半導體廠、生物制藥廠等；
企業及園區水污染源排放口、污水處理廠、工業污水、污水提升泵站、污水處理需求產品：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、電導率、溶氧儀；
（4）環境監測
水質在線分析儀器在環境監測中起著重要作用。它們可以監測自然環境水體中的水質參數，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。通過實時監測和分析，水質在線分析儀器幫助了解水體的污染程度，評估環境狀況，并提供數據支持和預警信息，以便及時采取保護和改善措施；
地表水、自然水質檢測：常規五參數較多（溶氧、PH、電導率、濁度），葉綠素、藍綠藻等會選配，具體根據項目需要定；
地下管網檢測：溶解氧、PH、COD為必備，氨氮等其他常規參數根據政府對水質要求會選配；
（5）漁業和水產養殖
水質在線分析儀器對漁業和水產養殖具有重要意義。它們可以監測水體中的氧氣含量、溫度、pH值、濁度等參數，以確保養殖環境適宜，并提供合適的水質管理措施，提高漁業和水產養殖的產量和質量；
水產養殖水質檢測：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
水質在線分析儀器在泳池和水療中心的水質監測中發揮關鍵作用。它們可以實時監測水體中的消毒劑濃度、pH值、溫度等參數，以保證水質安全和衛生，確保用戶的健康和舒適；
泳池水質檢測：一般檢測多參數分析儀（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、電導率、溶氧儀；
（8）其他
化工園區入河口、入海口等斷面水質在線監測、水源地水質監測、江河湖泊等考核斷面監測、化工企業循環水監測城市水質流域監測景區、公園等水質監測需求產品：固定式水質分析站房、微型水質監測站、浮漂站；
火力發電廠、鍋爐水、醫藥用水需求產品：硅/磷/鈉/聯氨表、PH計、電導率、溶氧儀、酸堿濃度計；
五參數、COD等電極應用場：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。
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