我國地下水監(jiān)測儀器的現(xiàn)狀與發(fā)展

1、我國地下水監(jiān)測儀器的現(xiàn)狀與發(fā)展 史 云（中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)工程地質(zhì)技術(shù)方法研究所）一、地下水環(huán)境監(jiān)測儀器發(fā)展現(xiàn)狀隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的監(jiān)測儀器已具有一定研究、開發(fā)和生產(chǎn)能力，特別是各種儀器的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及自動(dòng)控制系統(tǒng)的最新研究成果，使我國儀器研制和在用儀器改造的升級，邁上了一個(gè)新的臺階。1、水位監(jiān)測儀器浮筒式水位儀、壓力傳感器式水位儀、超聲波式水位儀等，目前國產(chǎn)儀器在功能齊全、性能穩(wěn)定等方面，與國際上較為先進(jìn)的同類產(chǎn)品不相上下，完全能夠滿足地下水監(jiān)測的需要，且價(jià)格比國外進(jìn)口儀器便宜得多。2、水環(huán)境監(jiān)測儀器我國目前環(huán)境監(jiān)測儀器主要包括了以下幾個(gè)方面：（1）通用的實(shí)驗(yàn)室分析儀器：包括光

2、學(xué)類儀器，如可見紫外分光光度計(jì)、熒光光度計(jì)、原子吸收光度計(jì)、等離子體光譜儀、X射線熒光光譜儀和紅外光譜儀；電化學(xué)類儀器如pH計(jì)、電導(dǎo)儀、電位滴定儀、離子活度計(jì)和各種極譜儀；色譜類的儀器，如離子色譜儀、氣相色譜儀、高壓液相色譜儀等。（2）專用監(jiān)測儀器：測汞儀、COD測定儀、BOD測定儀、溶解氧測定儀、TOC測定儀。（3）自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)：環(huán)境水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)；工業(yè)污染源在線連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)等。3、國內(nèi)外對比國內(nèi)外監(jiān)測儀器、設(shè)備水平的差距因儀器不同， 差距大小不一。主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：（1）二次儀表的開發(fā)，就其整體設(shè)計(jì)水平來說， 國內(nèi)外水平相近，而就功能設(shè)置與軟件編輯來說，國產(chǎn)儀器更適合我國的國情。（

3、2）傳感器技術(shù)與國外發(fā)達(dá)國家比較相對落后。環(huán)境監(jiān)測儀器的發(fā)展趨勢要求高、精、尖的傳感器 。然而傳感器的研制，不僅需要高深的理論， 而且需要大量的設(shè)備投資，人、物、財(cái)耗量大，見效周期長，這是我國傳感器行業(yè)比國外發(fā)達(dá)國家落后的主要原因。4、技術(shù)優(yōu)勢雖然我國的地下水環(huán)境監(jiān)測儀器，從工藝力量和工藝裝備，從行業(yè)生產(chǎn)水平和專業(yè)化水平等方面來看，與發(fā)達(dá)國家相比有較大差距，但在某些方面，已具有一定的優(yōu)勢，特別是各種儀器數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及自動(dòng)控制系統(tǒng)的最新研究成果，使我國儀器研制和在用儀器改造的升級，邁上了一個(gè)新的臺階，而就功能設(shè)置與軟件編輯來說，更適合我國的國情。其中：（1）中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)工程地質(zhì)技術(shù)方法

4、研究所研制生產(chǎn)的“WS-1040地下水動(dòng)態(tài)自動(dòng)監(jiān)測儀”，代表了當(dāng)今國內(nèi)外較為先進(jìn)的水平。WS-1040地下水動(dòng)態(tài)自動(dòng)監(jiān)測儀是采用復(fù)合式探頭監(jiān)測水位、水溫信號。儀器的主體全部裝在一個(gè)密封的不銹鋼圓筒內(nèi)，通過電纜配接傳感器，圓筒懸吊在監(jiān)測孔內(nèi)，便于保護(hù)并克服了氣壓及氣溫的影響，特別適合在露天的觀測孔中使用。該儀器是通過RS-232串行接口，直接連接計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)回收和設(shè)備管理。 （2）“地下水水質(zhì)分層監(jiān)測系統(tǒng)研究”是國家計(jì)委下達(dá)的項(xiàng)目，屬“國家高技術(shù)應(yīng)用部門發(fā)展項(xiàng)目”。項(xiàng)目承擔(dān)單位為中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)工程地質(zhì)技術(shù)方法研究所。該監(jiān)測系統(tǒng)采用先進(jìn)的傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和單片機(jī)

5、技術(shù)于一體，以此來實(shí)現(xiàn)地下水的電導(dǎo)率、pH值、溶解氧、氧化還原電位、氨氮、硝酸鹽、氯化物等9個(gè)參數(shù)的現(xiàn)場原位自動(dòng)監(jiān)測。測量數(shù)據(jù)可定時(shí)自動(dòng)采集，定時(shí)間隔任意設(shè)定，自動(dòng)存儲，自動(dòng)傳輸。該系統(tǒng)充分利用國外先進(jìn)的傳感器技術(shù)，確保了監(jiān)測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠，通過對以上參數(shù)的監(jiān)測，可掌握地下水的動(dòng)態(tài)變化情況，從而為地下水的合理開發(fā)利用提供決策依據(jù)；此外，利用GSM調(diào)制解調(diào)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，是一種先進(jìn)的也較為理想的傳輸方式，將它與地下水?dāng)?shù)據(jù)采集設(shè)備結(jié)合，實(shí)現(xiàn)地下水?dāng)?shù)據(jù)的無線傳輸，是我國地下水動(dòng)態(tài)自動(dòng)監(jiān)測的發(fā)展趨勢。因此，該成果充分體現(xiàn)了創(chuàng)新性，為地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測提供了新儀器和新技術(shù)，開拓了新的思路。二、地下水環(huán)境監(jiān)測

6、儀器發(fā)展趨勢在地下水環(huán)境監(jiān)測儀器方面，國外均具有較為先進(jìn)產(chǎn)品，但不適合我國國情，突出表現(xiàn)在：儀器設(shè)備昂貴，操作步驟復(fù)雜，質(zhì)控程序繁瑣。我們應(yīng)采取有效措施，揚(yáng)長避短，將國外的先進(jìn)技術(shù)引入國內(nèi)消化吸收，建立既適合我國國情又盡可能與國際接軌的監(jiān)測方法。根據(jù)國家需求，地下水環(huán)境監(jiān)測儀器的發(fā)展應(yīng)具備以下特點(diǎn)：1、高新技術(shù)的應(yīng)用充分利用先進(jìn)的傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)于一體，采取多種高新技術(shù)的集成。2、產(chǎn)品系列化注重系統(tǒng)集成，不僅著眼于單機(jī)，更注重系列、通用集成。未來的監(jiān)測儀器將由傳感器、采集系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等部分組成，各部分相互獨(dú)立而又通用。3、重性能價(jià)格比在重視高檔儀器開發(fā)的同時(shí)，注重高新技術(shù)和量

7、大面廣產(chǎn)品的開發(fā)。4、研發(fā)準(zhǔn)則發(fā)生變化從一味追求高精尖轉(zhuǎn)為“恰到好處”。為適應(yīng)現(xiàn)代地下水環(huán)境監(jiān)測的要求，應(yīng)加強(qiáng)以下幾方面工作：1、地下水監(jiān)測儀器應(yīng)用理論研究一方面要通過引進(jìn)、消化先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，提高我們的現(xiàn)代化水平，同時(shí)還要加強(qiáng)水文地質(zhì)專業(yè)和與此相關(guān)專業(yè)的研究，提高理論研究水平。 2、及時(shí)制定和修訂相關(guān)規(guī)范制定相關(guān)的規(guī)范，是指導(dǎo)相關(guān)專業(yè)進(jìn)步的重要內(nèi)容。規(guī)范要緊跟地下水監(jiān)測儀器、設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的步伐，這樣才能規(guī)范市場，促進(jìn)發(fā)展。3、控制產(chǎn)品質(zhì)量地下水監(jiān)測儀器是用在特定的惡劣條件下工作的設(shè)備，它的研制是一個(gè)專業(yè)學(xué)科，同時(shí)也是多學(xué)科、多專業(yè)的綜合開發(fā)，它的生產(chǎn)是一種高技術(shù)和多工藝的專業(yè)生產(chǎn)。要嚴(yán)格控制各個(gè)環(huán)節(jié)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。4、加大科技投入，設(shè)立地下水監(jiān)測儀器專項(xiàng)研發(fā)資金科研投入一方面依靠市場利益驅(qū)動(dòng)外，同時(shí)也需要政府的支持。特別是重點(diǎn)課題的攻關(guān)和