地表水水质自动监测系统包括提水系统（采水部分、送水管、排水管及调整槽等）、配水系统、水质自动监测仪、自动操作控制系统、数据采集及传输。

自动站应包括站房、自动监测系统、避雷系统等。

（一）自动监测仪基本功能的要求

①仪器基本参数和监测数据的贮存、断电保护和自动恢复。

②时间设置功能，可任意设定监测频次。

③定期自动清洗。

④定期自动校准。

⑤监测数据的输出，0-5V, 4^20mA或RS-232等。

⑥仪器故障时自动报警。

二）常规五参数

常规五参数有水温、pH,溶解氧、电导率和浊度。这些项目可通过探头直接给出各参数值，不需要复杂的操作过程，可以实时地显示。

(1）水温

测量原理：利用热电偶（或热电阻）进行测量。

主要性能指标：

①测量范围：0-40℃。

②重现性：±0.1℃以内。

③漂移：±0.1 0C以内（24h)。

(2) pH

测量原理：玻璃电极法，带温度补偿。

主要性能指标：

①测量范围毛pH 2-12, 0-40℃。

②重现性：±0.1以内。

③漂移：±0.1以内（(24h)。

④响应时间：<0.5min。

(3)溶解氧（DO)

测定原理：膜电极法，带温度补偿。

主要性能指标：

①测定范围：0-20mg/L。

②最小刻度：0.5mg/L。

③重现性：1 0.3mg/L以内。

④漂移：±0.3mg/L以内（24h)。

⑤稳定性：零点±0.2mg/L以内；满量程±0.3mg/L以内。

⑥响应时间：2min以内。

(4）电导率

测定原理：电极法，带温度补偿。

主要性能指标：

①测量范围：0-5000μS/cm。

②重现性：±1％以内。

③漂移：±1％满量程以内（24h)。

(5）浊度

测定原理：透过散射方式和表面散射方式。

主要性能指标：

①测量范围：0- 100/500/1000FTU。

②重现性：±5％以内。

③漂移：±5％满量程以内（24h)。

（三）高锰酸盐指数

(1) 测定原理：水样中加入高锰酸钾和硫酸，在100℃下加热30min，水样中的某些有机物和无机还原性物质被氧化，然后加入过量的草酸钠还原剩余的高锰酸钾，再用高锰酸钾溶液滴定过量的草酸钠，达到滴定终点后，给出水样的高锰酸盐指数值。

特点：采用微量滴定技术，将国标分析方法自动化。

(2）仪器主要性能指标：

①测定范围：0-20/200mg/L。

②重现性：±5％以内。

③漂移：±5%满量程以内（(24h)。

④测定周期：lh。

(3）方法适用范围

本方法适用于地表水中高锰酸盐指数的监测。方法的检测限为0.3mg/L。

(4）试剂

①0.02mol/L高锰酸钾溶液：称取3.2g高锰酸钾溶于1.2L水中，加热煮沸，使体积减少到约1L，放置过夜，用G-3玻璃砂芯漏斗过滤后，滤液贮于棕色瓶中保存。

② 0.002mol/L高锰酸钾溶液：吸取l00ml上述高锰酸钾溶液，用水稀释至1000ml,贮于棕色瓶中。使用当天应进行标定，并调节至0.002mol/L准确浓度。

③2mol/L硫酸。

④0.050mol/L草酸钠标准溶液：称取0.6705g在105^110℃烘干1h并冷却的草酸钠溶于水，移入100m1容量瓶中，用水稀释至标线。

⑤ 0.0050mol/L草酸钠标准溶液：吸取10.00m1④中所配草酸钠溶液，移入l00ml容量瓶中，用水稀释至标线。

⑥间苯二酚标准贮备液制备：称取0.3g间苯二酚溶于水中，移入500m1容量瓶，用水稀释至标线。或按仪器说明书给出的试剂配制方法进行配制。

(5）步骤

先将仪器置于标定档，用标准样品标定仪器。标定好后将仪器置于测量档待机。启动控制系统后，开始采集水样并启动仪器进行测定，给出测定结果。

(6）数据传输

测定结束后，数据采集系统自动将测定数据读入，并存贮。中央控制系统可以通过卫星或电话线路将测定结果下载。

(7）方法的精密度和准确度

对5mg/L的标准样品进行重复测定，相对标准偏差为1.7%，对河水水样的加标回收率为92.8%。

（四）氨氮

(1) 纳氏试剂分光光度法

1）测定原理：水样中的氨与碘化汞和碘化钾的碱性溶液反应生成淡红棕色胶态化合物，在410-425nm范围内进行检测。

2）仪器主要性能指标：

①测定范围：0.05.50mg/L。

②重现性：±10％以内。

③漂移：±10％满量程以内（(24h)

④测定周期：lh。

3）方法的适用范围

本方法适用于地表水和污水中氨氮的测定。方法的检测限为0.08mg/L。

4）试剂

按仪器说明书给出的试剂配制方法进行配制。

5）步骤

仪器标定：先将仪器置于标定档，用标准样品标定仪器。标定好后将仪器置于测量档待机。启动控制系统后，开始采集水样并启动仪器进行测定，给出测定结果。

6）数据传输

测定结束后，数据采集系统自动将测定数据读入，并存贮。中央控制系统可以通过卫星或电话线路将测定结果下载。

7）方法的精密度和准确度

对0.55mg/L的标准样品进行重复测定，相对标准偏差为1.0%，对河水水样的加标回收率为95.5%。

(2）电极法

1)测定原理：将水样加入强碱溶液提高pH后，使钱盐转化为氨，通过氨气敏电极检测，经数据计算处理后显示出氨氮的含量。

特点：带温度补偿，使用试剂少，减小运行成本，有电极自动清洗功能。

2）主要性能指标：

①测定范围：0.05-100mg/L。

②重现性：±5％以内。

③漂移：±5％满量程以内（24h)。

④测定周期：5min。

(3）膜浓缩一电导率法

与电极法相比，提高了零点和满量程的稳定性。

主要性能指标：

①测定范围：0-5mg/L至0-100mg/L。

②重现性：±5％量程以内。

③测定周期：60min。

（五）总有机碳（TOC）

（1)燃烧氧化一红外吸收法

采用燃烧水样中的有机物，生成的CO2用非分散红外分析仪测量，并计算出TOC浓度的方法。水中一般存在有CO2-3、HCO3- 等形态的无机碳(IC）和有机化合物形态的总有机碳（TOO.测定方式也有两种，一种是先测量出试样中的总碳（TC）和无机碳（IC),总有机碳（TOC）即为总碳和无机碳的差值（TC-IC )；另一种是事先酸化试样并通过曝气除去试样中的IC，然后测量试样中的TC，即为TOC。该种方法测量流程简单，测量时间较短，因此TOC在线自动监测仪器一般采用该种方法。

1)测定原理：试样在进样装置中酸化后（加入盐酸或硝酸），将无机碳变成二氧化碳，通过氮气（或纯净空气）除去二氧化碳；有机物在燃烧管里燃烧氧化后生成二氧化碳，用非分散红外分析仪测量，求出试样中的TOC浓度。图3-5-2是一种燃烧氧化一红外吸收法的自动在线TOC监测仪流程图，水样酸化曝气后（除去无机碳），有机物在680℃下低温密封燃烧氧化成二氧化碳，用红外检测器检测计算出水样中的TOC。

特点：氧化效率高。

2）仪器主要性能指标：

①测定范围：0--25mg/L至。-250mg/L。

②重现性：±2％量程以内。

③测定周期：4min。

3）方法的适用范围

本方法适用于地表水和废水中TOC的测定。方法检测限为2mg/L。

4）试剂

按仪器说明书给出的试剂配制方法进行配制。

5）步骤

仪器标定：先将仪器置于标定档，用标准样品标定仪器。标定好后将仪器置于测量档待机。启动控制系统后，开始采集水样并启动仪器进行测定，给出测定结果。

6）数据传输

测定结束后，数据采集系统自动将测定数据读入，并存贮。中央控制系统可以通过卫星或电话线路将测定结果下载。

(2）紫外催化氧化一红外吸收法

1)测定原理：水样经过酸化处理后曝气除去无机碳，水中有机物在紫外光的照射下催化氧化成二氧化碳，用红外检测器检测，计算出总有机碳的浓度。特点：

①可以大量进样，提高了仪器的灵敏度。

②可采用间歇式（分次采集水样进行检测）或连续式（水样按一定流量通过仪器，实现完全连续）检测。

③可测定海水水样。

2）仪器主要性能指标：

①测定范围：0-25mg/L至0-250mg/L。

②重现性：±2％量程以内。

③漂移：±5％量程以内（24h)。

④测定周期：4min。

3）方法的适用范围

本方法适用于地表水和污水中TOC的测定，当水样中悬浮物较多时，有干扰，测量值会偏低。方法的检测限为2mg/L。

4）试剂

按仪器说明书给出的试剂配制方法进行配制。

5）步骤

仪器标定：先将仪器置于标定档，用标准样品标定仪器。标定好后将仪器置于测量档待机。启动控制系统后，开始采集水样并启动仪器进行测定，给出测定结果。

6) 数据传输

测定结束后，数据采集系统自动将测定数据读入，并存贮。中央控制系统可以通过卫星或电话线路将测定结果下载。

（六）总磷

(1）测定原理

将水样用过硫酸钾氧化分解后，用钥锑抗分光光度法测定。氧化分解方式主要有三种：

水样在120℃, 30min加热分解；水样在120℃以下紫外分解；水样在100℃以下氧化电分解。

(2）仪器主要性能指标

①测定范围：0- 50mg/L。

②重现性：±10%。

③漂移：±10％量程以内（24h)。

④测定周期：lh。

⑤输出信号：4-20mA。

（七）总氮

（1)光度法

测定原理：水样中加入碱性过硫酸钾溶液可用下述方法消解水样，即在120℃加热分解30min；水样在120℃以下紫外分解；水样在100℃以下氧化电分解。氧化分解生成的NO3-可用紫外分光光度计测量。

(2）密封燃烧氧化一化学发光分析法

1)测定原理：水样注入密闭、温度为750℃的反应管中，在催化剂的作用下，样品中含氮化合物燃烧氧化生成一氧化氮（NO)，然后通过载气（空气）将NO导入化学发光检测器进行测定。

2）特点：

①低温可以测定含高氯的水样，如海水。

②测定时间短，一般为8min。

③不用试剂，消耗品少，操作简单。

④自动校准。

⑤自动清洗。

3）主要性能指标：

①测定范围：0-2/5/10/20mg (N) /L, 0-20/50/100/200mg (N) /L。

②重现性：±3%（量程）以内。

③线性：±3%（量程）以内。

④漂移：±3%（量程）以内（24h)。

⑥测定周期：8min。

⑦输出信号：4-20mA。