Hidrológiai Közlöny 1981 (61. évfolyam)

2. szám - Horváth László–Szeredai László–Várday Nándor: Automatizált mérőállomás alkalmazása a vízminőség ellenőrzésére

66 Hidrológiai Közlöny 1981. 2. sz. Horváth L.—Szeredai L.—Várday N.: Automatizált A helyzet lényegesebb javulására — kivéve talán a Balatont [6] — csak 1990-től számíthatunk, a vízzel szemben támasztott mennyiségi és minőségi követelmények pedig évről évre növekednek [4]. Az ivóvízellátást nagyobb arányban fogják a felszíni vizekből biztosítani és növelni, de legalábbis megóvni kívánják a vízparti üdülésreigénybe vehető területek nagyságát [6], Kedvezőtlenebb feltételek mellett, a növekvő igények kielégítése, csak a gyors beavatkozást is biztosító ellenőrzési rendszer megteremtése mellett remélhető. A hatékonyabb ellenőrzés csak nagy gyakoriságú mintavételezéssel, vagy folyamatos vizsgálattal valósítható meg. A feladat megoldása azonban automatizált mintavevő készülékeket és elemző berendezéseket igényel [7. . . 10]. 2.1 Miiszaki lehetőségek Az utóbbi évtizedekben a világszerte végzett, nagy összegeket felemésztő kutatómunka eredményeként számos mintavevő készüléket, valamint elsősorban elektrokémiai és spektrofotometriai módszereken alapuló automatizált műszereket fejlesztettek ki. A mintavételek milyenségét és gyakoriságát a befogadó térfogatárama, az elkeveredési viszonyok és a mintavételi hely szennyezőforrásoktól való távolsága is befolyásolja. (A térfogatáram és távolság növekedésével csökkenthető a mintavételi gyakoriság.) A mintavevők vagy időarányos, vagy térfogatarányos mintavételt végeznek, melyeket programvezérlő biztosít, illetőleg előre beprogramozott határérték túllépés esetén vesznek mintát (ez esetben ázonban a háttérben automatizált analizátor van). A vizekben előforduló fontosabb szennyezőanyagok automatizált mérése — egyes mikroszennyezők kivételével — ma már megoldott [10]. Az elemző berendezések közös sajátja, hogy a minta betáplálástól az adatrögzítésig (közlésig) mindent automatizáltan (mechanizáltan) végeznek. Különböznek azonban abban, hogy van-e reagensigényük, hordozhatók (telepesek) vagy helyhez kötöttek (villamoshálózati igény), laboratóriumi vagy mérőállomásra kihelyezetten telepíthető megoldásúak [11 ... 14]. A jelenleg automatizáltan — tehát ember-gép kapcsolatrendszerben mérhető paraméterek: —- pH, i'edoxpotenciál, hőmérséklet, oldott oxigén, zavarosság, olajtartalom. Ezen paraméterek mérése megoldott és általánosan elterjedt. — N0

2-, N0

3

i- P0

4

3-, fenol, Fe, Mn

2

+, NH

4

+, NH

3 paraméterek színreakció után spektrofotometriásán mérhetők, azonban speciális berende-, zést, ún. automatizált analizátort igénveinek. — Na + , Ca

2

+, Cl-, F~, SH~, CN", NH

4+'potenciometriásan ionszelektív elektróddal mérhetők, de a F

_ kivételével csak a laboratóriumi műszeres mérés az elterjedt; a potenciometriás monitor drága. — Nehézfémek atomabszorpcióval, oszcillopolarográviával, inverz-voltametriával jól mérhetők, de a módszerek fejlett labortechnikát kívánnak. A már kifejlesztett automatizált műszerek felszíni és több esetben szennyvíz mérésére is egy60 20 10 0 a Napi átlag 1— — — T Ih i Ih jJ — ll r* rvAJ : — jJ — IV mx.8. X.9. X.10. X.11. X.12. X.13. X.15. X.16. 72 | 55 | 55 | 47 | W \ 38 | 86 \ 97 | m^s'

1] 1. ábra A kadimum szennyezés változása folyamatosan vett minták két-óránkénti elemzése alapján Abb. 1. Ánderung der Kadmium-Verunreinigung aufgrund der zweistündigen Analyse von kontinuierlich entnommenen Proben aránt alkalmasak; kiválasztásuk a megkívánt érzékenység és pontosság figyelembevételével a mérendő közeg fizikai-kémiai paramétereinek ismeretében történhet. A legutóbbi években az „automatikus analízisben" további fejlődés figyelhető meg [15]; a mikroprocesszoros — mikroszámítógépes —- technika terjed, részben komplett laborok, illetve célberendezések jelennek meg [16, 17], hogy csak néhány példát említsünk. A jövőt tekintve biztosak lehetünk, hogy ez a fejlődés mind módszerben, mind műszerben műszaki változást fog jelenteni a vízminőségellenőrzésben is. 2.2 Gazdasági szempontok A műszaki lehetőségek tehát automatizált mintavevőkkel, laboratóriumi műszerekkel és részben mérőállomásra telepíthető műszerekkel elvileg adottak. A korlátok elsősorban gazdasági —beruházási — jellegűek, másodsorban kvalifikált iize-, meltető szakember igényűek. A berendezések beszerzési és üzemeltetési költsége általában magas [18 . . . 20]. Az eszközök telepítése előtt gondosan meg kell határozni a rendszer feladatát, meg kell állapítani a mintavételek szükséges gyakoriságát, a meghatározásra kerülő jellemző komponensek és mutatók körét, a rendszer elemeinek telepítési helyét és a csatlakozó kommunikációs hálózat rendszerét. Alaposan vizsgálni kell végül a rendszer létesítésének és működtetésének gazdaságosságát is [3, 20, 21]. A túlméretezés felesleges költségtöbbletet eredményezhet, de ugyanakkor fontos a továbbfejlesztés lehetőségeit is biztosítani. Automatizált mérőállomás létesítése esetén egyértelműen el kell dönteni: — a helyszíni automatizált mérést igénylő komponenseket és azokat, melyek utólagos labor mérése is megfelelő; — a nyerhető mérési eredménysorok valóban értékes és szükséges többletinformációt nyújtanak-e, és biztosítható-e az adatfeldolgozás automatizálása; — van-e, különösen szennyvizek esetében egy-két jellemző komponens, melyet elégséges automatikusan mérni;