小型水質(zhì)監(jiān)測站是一種小型化、集成化、智能化的水質(zhì)在線監(jiān)測設(shè)備或系統(tǒng)，可對(duì)水體質(zhì)量狀況進(jìn)行連續(xù)、自動(dòng)或定期監(jiān)測。以下是關(guān)于它的詳細(xì)介紹：

核心特點(diǎn)

• 微型化：體積小巧，通?？杉稍诰o湊的機(jī)箱或浮標(biāo)內(nèi)，便于運(yùn)輸和安裝。

• 低功耗：設(shè)計(jì)注重節(jié)能，常采用太陽能 + 蓄電池供電，能實(shí)現(xiàn)離網(wǎng)運(yùn)行。

• 模塊化：可根據(jù)監(jiān)測需求靈活選配不同的傳感器模塊，如 pH 值、溶解氧、氨氮等傳感器。

• 智能化：內(nèi)置微處理器，具備數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)、自診斷和報(bào)警功能。

• 無線通信：支持 4G/5G、NB-IoT、LoRaWAN 等多種無線傳輸方式，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸和設(shè)備的遠(yuǎn)程管理。

• 快速部署：安裝簡單快捷，對(duì)場地要求低，可固定于岸邊、橋墩、浮標(biāo)平臺(tái)或直接浸入水中。

• 成本效益高：采購、安裝、運(yùn)維成本遠(yuǎn)低于大型監(jiān)測站。

主要組成部分

• 水質(zhì)傳感器：是監(jiān)測站的核心部分，通常集成多種微型傳感器，可監(jiān)測 pH 值、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度、氨氮、葉綠素 a 等參數(shù)。

• 數(shù)據(jù)采集與控制單元：包括微控制器、邊緣計(jì)算模塊和實(shí)時(shí)時(shí)鐘等，負(fù)責(zé)讀取傳感器數(shù)據(jù)、進(jìn)行初步處理、控制傳感器工作狀態(tài)并確保數(shù)據(jù)時(shí)間戳準(zhǔn)確。

• 供電系統(tǒng)：可采用市電供電，也可采用太陽能、蓄電池等離網(wǎng)供電方式。

• 通信模塊：根據(jù)部署地點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況，可選擇 4G/5G、NB-IoT、LoRaWAN、衛(wèi)星通信等通信模塊。

• 結(jié)構(gòu)外殼與安裝附件：一般采用防水防塵機(jī)箱，防護(hù)等級(jí)可達(dá) IP65 以上，搭配安裝支架、浮標(biāo)等，還有防生物附著裝置，減少傳感器探頭附著生物膜影響精度。

• 輔助傳感器：可選配水位計(jì)、流速儀、氣象站等，用于關(guān)聯(lián)分析水環(huán)境變化。

核心分析技術(shù)

• 光化學(xué)分析法：包括紫外 - 可見分光光度法，利用物質(zhì)對(duì)特定波長光的吸收特性定量分析，可檢測高錳酸鹽指數(shù)、氨氮等；熒光分析法，通過檢測物質(zhì)受激發(fā)后發(fā)射的熒光強(qiáng)度，可檢測葉綠素 a、藍(lán)藻毒素等。

• 電化學(xué)分析法：如離子選擇性電極法，通過電極電位與離子濃度的關(guān)系定量分析，可檢測 pH、氟化物等；伏安分析法，通過施加電壓掃描檢測電流變化，可同步檢測銅、鋅等重金屬。

• 生物傳感器技術(shù)：包括酶抑制法，利用有機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)乙酰酶活性的抑制作用間接檢測農(nóng)藥殘留；基因傳感器，通過 DNA 雜交或 PCR 擴(kuò)增檢測特定微生物。

• 微型質(zhì)譜與光譜聯(lián)用技術(shù)：如便攜式 GC-MS，可對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行定性定量分析；激光誘導(dǎo)擊穿光譜，可快速篩查水中重金屬。

應(yīng)用場景

• 飲用水源地：在河流、湖泊、水庫等飲用水源地設(shè)置監(jiān)測站，實(shí)時(shí)監(jiān)測水源地水質(zhì)，保障居民用水安全。

• 污水處理廠：在污水處理廠的進(jìn)水口、出水口和處理工藝關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝監(jiān)測站，實(shí)時(shí)監(jiān)測污水的水質(zhì)變化，評(píng)估污水處理效果。

• 工業(yè)廢水排放口：對(duì)工業(yè)企業(yè)的廢水排放口進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，監(jiān)督企業(yè)是否遵守環(huán)保法規(guī)，防止超標(biāo)排放。

• 河流與湖泊：可實(shí)時(shí)監(jiān)測河流水質(zhì)的酸堿度、溶解氧等指標(biāo)，幫助環(huán)保部門掌握水質(zhì)變化趨勢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)水污染事件。

• 海洋：在近岸海域、海洋生態(tài)保護(hù)區(qū)等區(qū)域，監(jiān)測海水的鹽度、溫度等參數(shù)，了解海洋生態(tài)環(huán)境的變化，還可用于海洋養(yǎng)殖區(qū)域的水質(zhì)監(jiān)測。

• 自來水廠：在自來水廠的進(jìn)水口和出水口安裝監(jiān)測站，對(duì)原水和出廠水的水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測，幫助水廠調(diào)整水處理工藝。