1水質在線監測係統的全光組成
水質在線監測係統是一套以自動分析儀器為核心的綜合監測傳輸體係。係統由自動釆樣係統、谱水评水樣預處理係統、质线數據分析係統、监测通訊傳輸係統、系统輔助係統共同組成。宁夏其中,地区的适自動釆樣係統釆集具有代表性的宜性水樣,確保監測數據真實反映實際水質狀況。全光預處理係統用於消除各種雜質對儀器設備的谱水评影響,減少分析誤差,质线避免數據異常。监测數據分析係統完成設定的系统各項水質監測操作,提供穩定可靠的宁夏監測數據。通訊傳輸係統擔負監測數據遠程傳輸及監測係統遠程操控的地区的适雙向通訊任務。輔助係統可為儀器設備提供各種輔助保障,維持監測係統整體長期穩定地運行。各係統之間相互關聯、互為協助,共同構成一套完整、可靠的水質在線監測係統。
2實驗部分
2.1水質在線監測係統儀器方法與實驗室分析方法
實驗室檢測均采用自治區水環境監測中心通過國家計量認證的國家標準或行業標準進行檢測。比對實驗在線監測儀器基本性能測試工作全部完成後進行,比對實驗期間,在線監測儀器未進行人為校準、重新設置等操作。本次比對常規五參(水溫、PH、電導率、濁度、溶解氧)、氨氮、高錳酸鹽指數、總氮及總磷共9個參數。在線監測儀器與實驗室檢測方法,見表1。
2.2水樣的釆集與預處理
在線監測儀器與實驗室檢測同一監測點、同一時間點的樣品,連續比對14d。水樣2h之內送至實驗室,並於當日完成測定。
3分析評價方法及依據
(1)本次比對主要對在線監測儀器的測定結果與實驗室手工測定結果進行對比,比對結果依據《地表水自動監測技術規範》(HJ915-2017)(試行)進行評價,按照規範要求對實際水樣與自動監測儀器進行誤差計算,實際水樣比對相對誤差計算公式為:
根據公式計算相應實際水樣與自動監測數據的相對誤差,結合技術規範中水質自動監測係統儀器性能指標技術要求的準確度來判定結果。其中,PH、電導率及濁度與實際水樣比對相對誤差在±10%以內為合格,溶解氧與實際水樣比對相對誤差在±30%以內為合格。氨氮、高錳酸鹽指數、總氮及總磷與實際水樣比對結果誤差在不同水質類別下,相對誤差在20%~40%以內為合格。同時,規範要求在實際水樣比對中,比對合格率應不小於85%。
(2)分析自動監測儀器數據與實驗室手工數據的變化趨勢或變化規律是否一致。
(3)依據《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)對自動監測儀器檢測數據與實驗室檢測數據進行單項水質項目水質類別評價,分析水質類別是否一致。4水質在線監測係統運行評價
4.1儀器監測數據與實驗室手工數據比對合格率分析
自動監測儀器數據與實驗室手工數據比對合格率,見表2。
由表可見,水溫、PH、電導率、溶解氧、高錳酸鹽指數的比對合格率大於85%,符合規範要求。濁度、氨氮、總磷及總氮的自動監測儀器數據與實驗室手工數據可比性較差,比對合格率均不符合規範要求。
4.2儀器監測數據與實驗室手工數據水質類別一致率分析
自動監測儀器數據與實驗室手工數據水質類別一致率,見表2。因水溫、PH、電導率及濁度不參與水質評價,隻計算溶解氧、高錳酸鹽指數、氨氮、總氮及總磷水質類別一致率。由表可見,溶解氧、總磷的水質類別一致率較低,氨氮、高錳酸鹽指數及總氮的水質類別一致率在60%~80%之間。
4.3儀器監測數據與實驗室手工數據趨勢變化一致性分析
分析自動監測儀器數據與實驗室手工數據趨勢變化,PH、電導率、濁度及氨氮趨勢變化一致性較好,溶解氧、高錳酸鹽指數、總磷及總氮除個別點有背離,其餘趨勢變化基本一致。
5結論
(1)常規五參數,水溫、PH、電導率及濁度的儀器監測數據與實驗室手工數據偏差不大,比對合格率、趨勢變化吻合度及水質類別一致率均較好。
(2)溶解氧、高錳酸鹽指數儀器監測數據與實驗室手工數據比對試驗合格率、趨勢變化吻合度較好,水質類別一致率較低。氨氮、總氮、總磷儀器監測數據與實驗室手工數據趨勢變化吻合度良好,比對合格率、水質類別一致率較低。
(3)儀器監測數據合格率不符合規範要求,但與實驗室手工數據趨勢變化吻合度較好或良好。綜上所述,全光譜水質在線監測係統在寧夏地區應用於河湖長製考核工作,技術條件尚不成熟,但應用於水質監測預警是基本可行的。
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