野外作业，个别取样或连续监测？

现场状况和数据需求是不同的，对于野外作业准备，需要知道是人工收集水质数据还是依靠部署设备来记录或传输数据。我们将这些方法称为个别取样和连续监测。根据现场所采用的具体方法，需要合适的设备来顺利的完成野外作业任务。

      个别取样，或抓取取样是指在一个时间点人工收集用于分析的样品。在水质方面，可以使用ProDSS或Pro-Quatro等手持仪表进行现场个别取样。也可以使用自动采样仪来收集用于实验室分析的离散水样，比如ProSample。

     连续监测，顾名思义，是在一段时期内持续收集数据通过将数据记录到部署的仪器或数据记录器，或者将数据实时传送到数据平台。不论收集水质或水位和水流数据，合适的设备对于野外作业时间和返场频率都有很大影响。比如，EXO多参数水质仪不仅可以用来采集个别样本，而且还可以作为现场部署的仪器，将数据记录在内存中。可以一个月进行维护并下载数据，而无需每天返回现场去收集离散样本数据。

个别取样和连续监测之间的选择实际上归结于以下几个问题:

研究目的是什么？

      在决定是否有必要进行个别取样或连续监测时，研究目标应该是首要考虑因素。目标是查看短期内的数据，还是需要获得更复杂的长期数据呢?个别取样适用于急性事件或者暴雨水流和定向流出等不频繁事件，或者作为污染物泄漏的应对措施。连续监测是记录更长期事件的最佳选择，比如季节性水流增长期，或者用来确定长期趋势。

        水道溢流向来都是突发情况，而且也绝不会恰好发生在现有连续监测站点附近。在这些类型的事件中，重要的是采取针对性的数据收集方法。最佳做法是在溢流位置以及上下游采样，可以根据上游状况确定流入物对水体的影响。因为需要立即采取行动而且通常会快速的清理和解决溢流，所以个别取样应该足以满足这一短期需求。

      长期但紧急的研究可能是用自动采样器记录废水或雨水中的针对性事件，用于实验室分析。因为自动采样器收集的水需要发送到实验室，这种方法不属于连续监测。然而，可以定期收集样本，以确定关键参数负荷趋势，这是监测总最大日负荷(TMDL)需求的一个重要因素(更多信息参见“连续水质监测仪减轻TMDL工作量”)。

       水体中沉积物的增加通常与金属、营养物质和微生物如粪便大肠菌和大肠杆菌)的增加有关。这些都是可以通过TMDL调节的参数。如果研究水体会发生洪水、大坝泄水、季节性种群波动或其他暂时性水流和水质变化，那么采用连续监测进行长期趋势分析可能是最佳解决方案。如果研究者能够在较短时期内看到数据趋势，而不是在单一的(每日或频率较低)点上看到数据趋势，那么TMDL的计算就会容易得多。

       从下图可以看出，每周、每日或每小时的数据显示出不同的趋势。如果每周分析一个样本，可以看到硝酸盐浓度逐渐降低。然而，通过每日采样，可以看到一周的某几天显示出更明显的硝酸盐浓度下降。对于小时数据，这些低点甚至更加明显。这类数据可以通过现场部署配备NitraLED传感器的EXO多参数水质仪来实现。研究的具体目标将决定理想的数据收集频率。

变化响应度需要多高?

     根据具体的水体，水质状况会快速变化，或者会保持不变。比如，城市河流在暴雨期间或点源溢流期间会显著变化，而农村水井全年可能没有显著变化。每个站点都是独特的，需要专业设备来适应现场条件。

       有害藻华(HAB)正在增加，HAB监测计划变得日益必要。湖泊、水库和溪流的藻类、营养物和其他相关参数监测有助于了解HAB事件的可能发生时间以及如何预测它。这种情况下，需要用定期水质数据来帮助评估娱乐活动和公共安全面临的风险。

       环保署指定的水体用途(饮用水来源、完全身体接触等)将决定采样的频率 ，以充分降低风险，不论理想频率是每周、每日或者尽可能频繁。采样率也由反应计划决定:处理、公告、报告等。必须考虑计划设计和应对措施来指定监测站点的适当采样率。

       对于水产养殖和废水处理，监测溶解氧是决定何时开启增氧泵的必要条件。快速响应是系统运行和效率的关键。同样，清淤作业需要连续监测以避免浊度升高。在上述任何一种情况下，如果超出标准，就可能产生以下后果:鱼类死亡、设备运行效率低下、主管部门被罚款、公众健康面临风险。 连续监测设备和遥测系统(ISS交钥匙系统或浮标)可以提供连续的实时数据，从而减轻员工工作量、确保合规并让人安枕无忧。YSI的云端软件平台HydroSphere具有内置报警功能，通过短信或电子邮件发送实时警报，以实现快速响应。

       地下水共通常有极长的滞留时间，每年对其采样进行生态和气候研究。然而，也有用于抽取饮用水的水井。在美国，这些水井须遵守《净水法案》 (CWA)，而且需要按季度或以更高频率监测，以确定是否有污染源污染了水井。对于学术研究，个别取样可能就足够了，但是对于直接影响人体健康和环境的饮用水源，连续监测是最佳选择。需要了解所在国的相关水质法律和法规，以便作出最佳监测决定。

是否有需要考虑的资源约束？

       在考虑个别取样或连续监测时，需要为成功完成项目所需的实物、财务和人力资源制定计划。

      根据个别取样的标准操作程序，设备可能需要每日校准。这种情况下，一定要准备许多校准标液。另一方面，连续监测可能只需要每月校准，因此需要的校准液较少。因为个别取样通常需要更频繁的现场走访，所以要考虑现场走访是否需要租赁或购买运输设备，比如船只或越野车。连续监测可能需要更少的现场访问，因为数据是自动记录或自动传输的，走访只是为了维护仪器和现场。

        根据现场条件和所需设备，个别取样通常采用多参数仪表或其他手持仪器进行现场测量，或者使用采样瓶采集水样。连续监测采用专业设备进行数据采集和传输，仪表被安装在现场的设施中，以被保护起来、防止丢失并允许更全面的现场设置。这些建筑物小到简单的PVC管，大到大型铝或钢焊接防水平台，用来安装测量设备和遥测设备。

       与个别取样生成的人工数据相比，连续监测提供大量数据。内部数据平台或数据库有助于管理这些数据，但是也可能需要额外时间来处理和分析数据。

       个别取样通常门槛较低;总体设备需求简单，通常不需要现场站点部署，因为这是手工完成。如上所述，个别取样可能需要更频繁的现场走访。如果每天采样，所需的时间和资源肯定会增加。

       连续监测的入门成本会让项目经理思考再三。由于长期部署所必需的附加功能(即湿式耦合连接器、内部记录、遥测以及数据记录器通信能力) ，总体设备往往更昂贵。监测站安装和人员培训也是一项艰巨任务。有了YSI现场服务团队的帮助，这一步骤可以轻松搞定，甚至还能够给你的内部流程提供附加值和技能。一旦这些前期需求得到解决，结果就是一个优势突出的稳健系统。这些连续监测系统在妥善维护的情况下可以运行数年，免去了人员在野外收集数据的时间避免人员在野外遇到危险，比如暴雨事件采样、废水外流和长时间的路途奔波。

那么你会怎么做？

在考虑独特的项目和现场条件时，有许多监测选项可供探索，个别取样、连续监测或者二者的结合可为项目成功奠定基础。请联系我们寻求最优解决方案!