一種湖泊重金屬汙染檢測系統的製作方法

2023-07-05 06:48:31

本發明涉及汙水檢測技術領域，特別涉及一種湖泊重金屬汙染檢測系統。

背景技術：

在當今社會，科技飛速發展，很多重金屬進入了我們的日常消費產品中來。這些重金屬包括：汽車用柴油、螢光燈管、恆溫器中的汞、特種玻璃、塗料、農藥中的砷和鉛等等。

由於這些含有重金屬產品的廣泛使用，加上消費者對重金屬的危害缺少了解而不夠重視，很多生產廠家不注意廢品回收處理,沒有建立完整的處理系統，導致的大量重金屬產品在使用中產生了重金屬汙染，甚至使用後被當作普通的垃圾進行掩埋、衝洗處理，從而加重了重金屬的汙染程度。更有甚者很多毫無責任感的企業直接將重金屬汙水排放到江河、湖泊、荒地淺灘……種種跡象表明，地球正在遭受著有史以來最為嚴重的重金屬汙染。

重金屬汙染指由重金屬或其化合物造成的環境汙染。主要由採礦、廢氣排放、汙水灌溉和使用重金屬製品等人為因素所致。如日本的水俁病和痛痛病分別由汞汙染和鎘汙染所引起。其危害程度取決於重金屬在環境、食品和生物體中存在的濃度和化學形態。

重金屬汙染主要表現在水汙染中，還有一部分是在大氣和固體廢物中。重金屬一般以天然濃度廣泛存在於自然界中，但由於人類對重金屬的開採、冶煉、加工及商業製造活動日益增多，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進入大氣、水、土壤中，引起嚴重的環境汙染。以各種化學狀態或化學形態存在的重金屬，在進入環境或生態系統後就會存留、積累和遷移，造成危害。如隨廢水排出的重金屬，即使濃度小，也可在藻類和底泥中積累，被魚和貝的體表吸附，產生食物鏈濃縮，從而造成公害。汽車尾氣排放的鉛經大氣擴散等過程進入環境中，造成目前地表鉛的濃度已有顯著提高，致使近代人體內鉛的吸收量比原始人增加了約100倍，損害了人體健康。

自然界存在著很多重金屬，比如鋅、鎘、銅、鉛等，這些重金屬同樣存在於人體內，是人體的必需元素。但是，凡事都有一個量的問題，任何東西一旦超過正常的量，它必然給環境或人體造成不良影響。而我們常說的重金屬汙染指的就是因人類活動導致環境中的重金屬含量增加，超出正常範圍，並導致環境質量惡化。其中銅元素是水中金屬元素的一種，是人體必不可少的，但是過量的銅對人體的危害非常大。游離態銅離子對人體的危害要比配合態銅大得多。過量的銅離子對許多水生生物有極大的負作用，緣由是它與蛋白質中的巰基結合，幹擾巰基酶的活性，如在珊瑚、水草等生態缸中若有過量的銅離子，將很快使心愛的生物斃命法。銅的汙染主要來源於電鍍、冶金、化工等行業。為及時、準確地監測水的質量，確保人們獲得安全飲用水，我們建立了汙染水中銅離子濃度分光光度測定方法。經資料所知，自來水的總銅含量不應超過0.5mg/l,生活用水中總銅的含量不應超過1.0mg/l。

傳統的湖泊環境監測主要以人工採樣、實驗室儀器分析為主，存在著監測頻次低、監測範圍小、採樣誤差大、實時性差的缺點。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種湖泊重金屬汙染檢測系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

本發明提供了一種湖泊重金屬汙染檢測系統，包括酸鹼度檢測單元、水環境檢測單元、重金屬檢測單元、中央處理器、預警單元以及無線通信模塊；所述酸鹼度檢測單元用於實時檢測湖泊中水的酸度和鹼度，並將所檢測到的酸度和鹼度值實時發送給所述中央處理器；所述水環境檢測單元用於實時檢測湖泊中水的溫度、溶氧量以及水的濁度值，並將所檢測到的水的溫度、溶氧量以及水的濁度值實時發送給所述中央處理器；所述重金屬檢測單元用於實時檢測湖泊中汞濃度、鎘濃度、鉛濃度以及鋅濃度，並將所檢測到的汞濃度、鎘濃度、鉛濃度以及鋅濃度信號實時發送給所述中央處理器；所述中央處理器用於實時接收所述酸鹼度檢測單元所發送的酸度和鹼度值並發送給無線通信模塊，中央處理器同時將所接收到的酸度和鹼度值與設定的酸度和鹼度值進行實時對比，若所接收到的酸度和鹼度值兩者中的一個或者兩個出現異常，所述中央處理器向所述預警單元發出酸鹼度檢測異常報警指令；所述中央處理還用於實時接收所述水環境檢測單元所發送的湖泊中水的溫度、溶氧量以及水的濁度值並發送給無線通信模塊，中央處理器同時將所接收到的湖泊中水的溫度、溶氧量以及水的濁度值與標準的湖泊中水的溫度、溶氧量以及水的濁度值進行實時對比，若所接收到的湖泊中水的溫度、溶氧量以及水的濁度值三者中的一個或者多個出現異常，所述中央處理器向所述預警單元發出水環檢測境異常報警指令；所述中央處理器還用於實時接收所述重金屬檢測單元所發送的湖泊中汞濃度、鎘濃度、鉛濃度以及鋅濃度值並發送給無線通信模塊，中央處理器同時將所接收到的湖泊中汞濃度、鎘濃度、鉛濃度以及鋅濃度與標準的湖泊中汞濃度、鎘濃度、鉛濃度以及鋅濃度進行實時對比，若所接收到的湖泊中汞濃度、鎘濃度、鉛濃度以及鋅濃度值四者中的一個或者多個出現異常，所述中央處理器向所述預警單元發出重金屬檢測異常報警指令；所述預警單元包括第一報警器、第二報警器以及第三報警器；所述第一報警器用於接收所述中央處理器發送來的酸鹼度檢測異常報警指令並發出第一報警聲；所述第二報警器用於接收所述中央處理器發送來的水環檢測境異常報警指令並發出第二報警聲；所述第三報警器用於接收所述中央處理器發送來的重金屬檢測異常報警指令並發出第三報警聲；所述無線通信模塊用於實時接收所述中央處理器發送來的酸度和鹼度值並發送給監控中心以及移動客戶端；所述無線通信模塊還用於實時接收所述中央處理器發送來的湖泊中水的溫度、溶氧量以及水的濁度值並發送給監控中心以及移動客戶端；所述無線通信模塊還用於實時接收所述中央處理器發送來的湖泊中汞濃度、鎘濃度、鉛濃度以及鋅濃度值並發送給監控中心以及移動客戶端。

較佳地，所述中央處理器還信號連接有銅濃度檢測傳感器，所述銅濃度檢測傳感器用於實時檢測湖泊中銅濃度含量。

較佳地，所述中央處理器還信號連接有gps定位模塊，所述gps定位模塊用於將檢測到的湖泊的gps坐標無線傳遞給監控中心。

較佳地，所述中央處理器還信號連接有顯示器，所述顯示器用於顯示湖泊中各檢測指標含量。

較佳地，所述中央處理器還信號連接有應急處理模塊，所述應急處理模塊用於在檢測出湖泊中重金屬含量超標時對其進行處理。

較佳地，所述預警單元採用聲光報警器。

較佳地，所述中央處理器是msp430單片機或型號為omroncp1e-n20dr-d的plc控制器。

較佳地，所述無線通信模塊是3g無線通信模塊、4g無線通信模塊或wifi模塊。

本發明和現有技術相比，其優點在於：

本發明提供了一種湖泊重金屬汙染檢測系統，能夠對湖泊中的酸鹼度、水質環境以及重金屬含量進行實時監控並根據不同的安全隱患檢測項目進行針對性的及時報警，以幫助工作人員及時準確的檢測湖泊的汙染情況；該系統整體結構簡單，使用方便，同時能實時反映水環境重金屬的濃度，並在超標時主動發出警報。

附圖說明

圖1為本發明提供的系統框圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明的一個具體實施方式進行詳細描述，但應當理解本發明的保護範圍並不受具體實施方式的限制。

如圖1所示，本發明實施例提供了一種湖泊重金屬汙染檢測系統，包括酸鹼度檢測單元、水環境檢測單元、重金屬檢測單元、中央處理器、預警單元以及無線通信模塊；所述酸鹼度檢測單元用於實時檢測湖泊中水的酸度和鹼度，並將所檢測到的酸度和鹼度值實時發送給所述中央處理器；所述水環境檢測單元用於實時檢測湖泊中水的溫度、溶氧量以及水的濁度值，並將所檢測到的水的溫度、溶氧量以及水的濁度值實時發送給所述中央處理器；所述重金屬檢測單元用於實時檢測湖泊中汞濃度、鎘濃度、鉛濃度以及鋅濃度，並將所檢測到的汞濃度、鎘濃度、鉛濃度以及鋅濃度信號實時發送給所述中央處理器；所述中央處理器用於實時接收所述酸鹼度檢測單元所發送的酸度和鹼度值並發送給無線通信模塊，中央處理器同時將所接收到的酸度和鹼度值與設定的酸度和鹼度值進行實時對比，若所接收到的酸度和鹼度值兩者中的一個或者兩個出現異常，所述中央處理器向所述預警單元發出酸鹼度檢測異常報警指令；所述中央處理還用於實時接收所述水環境檢測單元所發送的湖泊中水的溫度、溶氧量以及水的濁度值並發送給無線通信模塊，中央處理器同時將所接收到的湖泊中水的溫度、溶氧量以及水的濁度值與標準的湖泊中水的溫度、溶氧量以及水的濁度值進行實時對比，若所接收到的湖泊中水的溫度、溶氧量以及水的濁度值三者中的一個或者多個出現異常，所述中央處理器向所述預警單元發出水環檢測境異常報警指令；所述中央處理器還用於實時接收所述重金屬檢測單元所發送的湖泊中汞濃度、鎘濃度、鉛濃度以及鋅濃度值並發送給無線通信模塊，中央處理器同時將所接收到的湖泊中汞濃度、鎘濃度、鉛濃度以及鋅濃度與標準的湖泊中汞濃度、鎘濃度、鉛濃度以及鋅濃度進行實時對比，若所接收到的湖泊中汞濃度、鎘濃度、鉛濃度以及鋅濃度值四者中的一個或者多個出現異常，所述中央處理器向所述預警單元發出重金屬檢測異常報警指令；所述預警單元包括第一報警器、第二報警器以及第三報警器；所述第一報警器用於接收所述中央處理器發送來的酸鹼度檢測異常報警指令並發出第一報警聲；所述第二報警器用於接收所述中央處理器發送來的水環檢測境異常報警指令並發出第二報警聲；所述第三報警器用於接收所述中央處理器發送來的重金屬檢測異常報警指令並發出第三報警聲；所述無線通信模塊用於實時接收所述中央處理器發送來的酸度和鹼度值並發送給監控中心以及移動客戶端；所述無線通信模塊還用於實時接收所述中央處理器發送來的湖泊中水的溫度、溶氧量以及水的濁度值並發送給監控中心以及移動客戶端；所述無線通信模塊還用於實時接收所述中央處理器發送來的湖泊中汞濃度、鎘濃度、鉛濃度以及鋅濃度值並發送給監控中心以及移動客戶端。

在本發明實施例中，所述中央處理器還信號連接有銅濃度檢測傳感器，所述銅濃度檢測傳感器用於實時檢測湖泊中銅濃度含量；所述中央處理器還信號連接有gps定位模塊，所述gps定位模塊用於將檢測到的湖泊的gps坐標無線傳遞給監控中心；所述中央處理器還信號連接有顯示器，所述顯示器用於顯示湖泊中各檢測指標含量；所述中央處理器還信號連接有應急處理模塊，所述應急處理模塊用於在檢測出湖泊中重金屬含量超標時對其進行處理；所述預警單元採用聲光報警器；所述中央處理器是msp430單片機或型號為omroncp1e-n20dr-d的plc控制器；所述無線通信模塊是3g無線通信模塊、4g無線通信模塊或wifi模塊。

綜上所述，本發明實施例提供的一種湖泊重金屬汙染檢測系統，能夠對湖泊中的酸鹼度、水質環境以及重金屬含量進行實時監控並根據不同的安全隱患檢測項目進行針對性的及時報警，以幫助工作人員及時準確的檢測湖泊的汙染情況；該系統整體結構簡單，使用方便，同時能實時反映水環境重金屬的濃度，並在超標時主動發出警報。

以上公開的僅為本發明的幾個具體實施例，但是，本發明實施例並非局限於此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護範圍。