[發明專利]污染場地地下水水質分層監測系統及方法

有效

• 申請號: 202110531409.6
• 申請日: 2021-05-17
• 公開（公告）號: CN113252735B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 張磊;任妹娟;張建偉;馮建華;龐麗麗;任濤
• 申請（專利權）人: 中國地質調查局水文地質環境地質調查中心
• 主分類號: G01N27/06
• 分類號: G01N27/06;G01D21/02
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 滿靖

本發明公開了一種污染場地地下水水質分層監測系統及方法。系統包括監測井井口上的井口防護箱，井口防護箱內設有橫梁，橫梁上安裝可調節掛環和固定掛環，線纜將底層監測探頭、中層監測探頭和頂層復合監測探頭串接后穿過可調節掛環與控制主機相連，控制主機經纜繩掛于固定掛環上。控制主機包括安裝于主機殼內的主控制器和遠程傳輸器，主機殼上安裝氣壓傳感器、溢水感應器。井口防護箱內安裝防盜感應器、信號天線。信號天線經遠程傳輸器與主控制器連接。底層監測探頭、中層監測探頭、頂層復合監測探頭、氣壓傳感器、溢水感應器和防盜感應器與主控制器連接。本發明對地下水能夠分層獲取水質數據，真實全面反映地下水污染情況。

技術領域

本發明涉及一種污染場地地下水水質分層監測系統及方法，屬于地下污染水監測技術領域。

背景技術

隨著人口密度的增加和工農業生產的快速發展，水資源矛盾日益突出，地下水污染問題逐漸突顯。近年來，雖然城市內眾多產生污染的企業被責令搬遷甚至關閉，但因遺棄存留的大量污染場地，城市的地下水水質普遍變差，甚至部分地段水質發生惡化，嚴重威脅著人類健康和生態環境。面對上述現狀，我國已經開始了修復污染場地的工作，但是，地下水污染具有很大的隱蔽性、復雜性和滯后性，這給修復工作提出了更高的要求。

近些年，人們日益認識到準確表征地下水污染是進行有效修復的重要前提與保證，并且隨著深入的研究，人們發現水體電導率可反映出水質中礦物質的總含量，從而可用來準確判斷水質的好壞。但是，目前市場上出現的電導率檢測儀通常是一套設備配接一個電導率傳感器，其存在如下缺陷而無法真正、有效地投入到地下水監測工作中：

第一，已有的電導率檢測儀使用的電導率傳感器多為電極式，常規做法是將傳感器的電極浸入被測水體中，電極檢測到的信號經處理后得出結果。這種電極式電導率傳感器雖然價格便宜，但用于地下水原位監測時，經過長時間工作后易發生極化現象，電極表面易結垢，從而會導致結果出現較大誤差，且使用壽命大大縮短。即使采用高頻交流電測定法，極化現象也僅能減輕一些而已。因此，這種電極式電導率傳感器需要頻繁維護、標定與更換，維護成本高。

第二，已有的電導率檢測儀只設計有一個監測探頭，對于一個監測井只能固定監測一個點位，不能實現地下水的分層精細監測。

第三，當監測井中的水位受到突水、河水暴漲等原因升高，甚至漫出井口時，電導率檢測儀會被污染水體浸泡。雖然一些電導率檢測儀具有一定的防水能力，但是經過長時間的浸泡后，設備進水也會造成電路板損壞甚至報廢。

第四，大多監測井都是遠離市區部署，無人看守，這便存在后期維護管理力度不強，監測井易受人員有意或無意破壞的問題，例如在一些重點工業區，有人為了逃避責任而破壞井蓋，將監測探頭放在干凈的水體中，這些都會造成監測數據無法真實反映水質污染情況，管理部門不能及時有效了解污染狀況的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種污染場地地下水水質分層監測系統及方法，其對地下水能夠分層獲取水質數據，真實全面地反映地下水污染情況，且具有維護成本低，使用壽命長，防盜，防設備溢水等優點，適于推廣普及。

為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種污染場地地下水水質分層監測系統，其特征在于：它包括安裝在監測井井口上、將井口罩住的井口防護箱，井口防護箱內安裝有一橫梁，橫梁上與井口相對地固定有可調節掛環和固定掛環，線纜將由下至上間隔排列的底層監測探頭、中層監測探頭和頂層復合監測探頭串接在一起后穿過可調節掛環與控制主機相連，控制主機經由纜繩掛于固定掛環下方、地下水上方，其中：控制主機包括安裝于主機殼內的主控制器和遠程傳輸器，主機殼外安裝有氣壓傳感器，主機殼的底面安裝有溢水感應器；井口防護箱內的頂壁上安裝有防盜感應器；井口防護箱內的側壁上安裝有信號天線，信號天線經由遠程傳輸器與主控制器電性連接；底層監測探頭、中層監測探頭包括無極式電導率傳感器，頂層復合監測探頭包括無極式電導率傳感器和硅壓阻式絕對壓力傳感器；各無極式電導率傳感器、硅壓阻式絕對壓力傳感器、氣壓傳感器、溢水感應器和防盜感應器與主控制器電性連接。