水质监测系统的研究与设计.pptVIP

毕业设计:水质监测系统的研究与设计 课题简介 我国不仅存在水资源短缺和空间、时间分布不平衡的严重问题，而且更普遍存在着水质性缺水危机（水质性缺水是大量排放的废污水造成淡水资源受污染而短缺的现象）。 水质监测是水体污染防治工作和水环境保护工作的重要部分。但是，目前在我国水环境监测的实际工作中，大量采用的监测方法己经不能满足环保事业不断发展的社会需求，亟需要将现代的技术融入水环境质量的监测。 本次设计对水质监测系统进行了初步的研究，论述了项目研究背景、国内外水质监测系统发展的现状。最后以51单片机为主要控制器件设计了一个水质PH值监测器，并用仿真软件protues仿真。 课题背景 针对客观环境运用物理、生物或化学的现代科技手段，间断地或连续地对水体污物及其有关的组成成份鉴定和测试，通过仪器的检测或实验进行定性、定量和系统的描述，做出正确的环境质量评价称作水质监测。 1 国内水质监测技术的现状 许多年以来我国的环境监理工作一直采用传统的环境水质监测工作主要以人工现场采样、实验室仪器分析为主。我国环境水质监测仪器以往主要依赖进口，从2000年开始，成熟的国产化设备才开始在全国范围内大规模推广。 目前国家环保总局设置的水质监测断面，基本上分布在水量相对充沛、监管相对严格的大江大河或主要水系的干流，对于支流的监测几乎属于空白领域。在小城镇以及广大农村地区，实际的污水排放量以及支流、内河的受污染程度，很可能要更为严重。水质监测现状揭示了我国水污染的严重程度和水质监测的建设的落后。因此，治理水污染，必须先做好水质监测。 近年，水质自动监测技术在许多国家地表水监测中得到了广泛的应用，我国的水质自动监测站的建设也取得了较大的进展。但是，还没有可普遍应用于基层水环境在线监测与数据远程传输、处理的水质监测完备平台在国内产出。并且，近年发展起来的各式数据传输网络，大多数是上下环境监测部门之间的数据传输，基于基层水质的实时采集监测与水质分析系统环节还很薄弱。 2 国外水质监测技术的现状 在国外早期的河流水质监测办法是选取河流断面定点定时采集水样，带至实验室分析。这人工抽查方法不能及时准确的掌握不断变化中的水质数据。为了尽早发现水质的异常变化，提高下游水质污染防治预报，及时追踪污染源，研究水的稀释及水环境的自我净化规律，国外在完善实验室监测同时，发展了水质移动监测系统和水质自动监测系统。 水质移动监测系统是一个以移动监测车为基本监测单元，采用便携水质实验室及现场水质参数分析仪采集水质变化，运用GPS全球卫星定位系统和GPRS/GSM无线数据通讯装置进行信息通信的水质检测、分析系统。解决了偏远地区及水域水质监测的困难。 水质自动监测系统，常用在监测水质污染及一些特定指标。通过在片区域或一个水系放置若干有连续自动监测仪器的监测站来采集被检测物变化信息，再传送至统一的控制中心，随时对该片区域或一个水系的水质进行连续自动的监测。 水质监测办法 1 水质标准与水质监测技术 水在自然界中循环的过程中不断的溶解杂质，如易溶于水的盐类、岩石风化形成的沙、动物残骸和微生物等有机体腐败分解的腐殖质等地球上各种化学过程及生物过程产物以及人类生产生活过程中排放的废弃物。 其中尤其是人类排放的生产废水和生活污水，是污染水质的主要原因。这使得水质标准不得不不断的细化和严格。水质监测技术发展的动力之一则来自水质标准的不断提高。 水质标准的提高对水质监测技术的要求，主要体现在：对仪器方法的精度、精准度，尤其是检出限的要求越来越高：水质指标浓度的越来越低，要求仪器有更高的灵敏度； 及对仪器方法的检测速度提出了越来越高要求：新的水质标准对于水质合格的保证率要求不断提高，要求监测系统的速率和频率的提高，从而保证水质合格率达到要求，这样的要求使得监测技术主要在两个方面提高监测速度，一是提高原有仪器监测方法的分析监测速度，缩短监测时间；另一个是使得仪器小型化和在线化，增加监测点和数据更新频率。 2 水质监测项目 水质主要监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生物需氧量等；另一类是毒物质的监测，如酚、铅、汞和有机农药等。为客观的评价江河和海洋水质的状况，除上述监测项目外，有时还需需进行流速和流量的测定。 按照相关水的环境质量标准进行监测项目选定，可确定水质监测系统主要指标。 3 水质监测分析方法 选择合适的水质监测分析方法，是获得准确结果的关键因素之一。选择分析方法应遵循的原则是：灵敏度能满足定量要求；方法成熟、准确；操作简便，易于普及；抗干扰能力好。我国对各类水体中不同污染物质的分析方法主要有以下三个层次，它们相互补充，构成完整的监测分析方法体系：国家标准分析方法、统一分析方法、等效方法。 4 水质监测方案的制定