本书以河流水环境的监测技术原理、发展趋势及应用案例为主线，系统总结了我国河流水环境监测预警技术的现状问题，围绕典型污染物特性识别、筛查解析、毒理评估、生态评价、快速监测、监测预警等技术方向展开分析讨论，系统介绍了各类监测评估技术的分类、原理、发展趋势和应用案例，为强化河长制管理与水环境污染治理提供监测预警技术、装备支持和指导。
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第1章 绪论 1
1.1 河流水环境污染现状 1
1.1.1 河流水质概况 1
1.1.2 河流水环境监测与评价方法 4
1.1.3 “一河一策一图”监测模式 6
1.2 河流水环境监测技术研究进展 6
1.2.1 传统水环境监测技术 6
1.2.2 新兴水环境监测技术 7
1.2.3 河流水生态监测 9
1.3 河流水环境监测技术发展方向 9
参考文献 11
第2章 水质监测站点的布设与优化 13
2.1 监测点位及时间布设 13
2.1.1 布点原则 14
2.1.2 采样点位设置 15
2.1.3 采样时间及频次设置 20
2.2 水质监测站点优化方法体系 21
2.2.1 水质监测站点布设优化原则 23
2.2.2 基于EWM-TOPSIS模型的水质监测站点优化方法 24
2.3 应用案例 26
2.3.1 南水北调东线工程山东段工程概况 26
2.3.2 水质监测站点优化布局方案 27
2.3.3 基于EWM-TOPSIS模型的水质监测站点优化结果 28
2.3.4 南水北调东线山东段水质调查与风险分析 30
参考文献 33
第3章 样品采集与制备技术 35
3.1 样品采集技术 35
3.1.1 取样技术 35
3.1.2 取样方法 41
3.1.3 样品保存、管理与运输 43
3.2 样品制备技术 46
3.2.1 顶空法 46
3.2.2 液液萃取法 50
3.2.3 液相微萃取法 53
3.2.4 固相萃取法 55
3.2.5 固相微萃取法 57
3.2.6 微波辅助萃取法 59
3.2.7 其他 60
参考文献 62
第4章 水质检测筛查技术及应用 63
4.1 特征污染物高通量检测分析技术 63
4.1.1 气相色谱及其在水质分析中的应用 63
4.1.2 气相色谱-质谱联用及其在水质分析中的应用 67
4.1.3 液相色谱及其在水质分析中的应用 69
4.1.4 液相色谱-质谱联用及其在水质分析中的应用 71
4.1.5 离子色谱及其在水质分析中的应用 75
4.1.6 电感耦合等离子体质谱法及其在水质分析中的应用 79
4.1.7 流动注射及其在水质分析中的应用 82
4.2 新污染物检测筛查技术与应用 84
4.2.1 微塑料 84
4.2.2 持久性有机污染物 89
4.2.3 内分泌干扰物 93
4.2.4 抗生素 96
4.2.5 抗生素抗性基因 100
4.3 未知污染物特性识别技术 104
4.3.1 基于高分辨质谱的筛查鉴定技术 104
4.3.2 基于效应导向的特性识别技术 110
4.3.3 基于总量分析的特性识别技术 114
参考文献 119
第5章 水生态毒理监测技术及应用 127
5.1 生态监测技术及应用 127
5.1.1 概述 127
5.1.2 监测频次和时间 129
5.1.3 点位布设 129
5.1.4 参照点位的确定 130
5.1.5 生境监测 130
5.1.6 大型底栖无脊椎动物监测 133
5.1.7 着生藻类监测 138
5.1.8 质量保证和质量控制 146
5.1.9 应用案例 147
5.2 生物毒理监测技术及应用 148
5.2.1 微生物检测技术 148
5.2.2 急性毒性 149
5.2.3 遗传毒性 152
5.2.4 内分泌干扰毒性 155
5.2.5 生物传感器 157
5.3 生态风险评估方法及应用 160
5.3.1 理化指标评价 160
5.3.2 生物评价法 162
5.3.3 健康评价法 163
5.3.4 脊椎动物毒理学实验 166
参考文献 167
第6章 水质快速监测技术及应用 172
6.1 在线监测技术与应用 172
6.1.1 概述 172
6.1.2 常规监测技术及应用 178
6.1.3 在线水质分析的新技术及应用 196
6.2 移动监测技术与应用 212
6.2.1 概述 212
6.2.2 便携移动监测技术与应用 215
6.2.3 车载实验室监测技术与应用 217
6.2.4 车辆及改装技术 221
6.3 监测设备设施运行管理 224
6.3.1 在线监测设备设施运行管理 224
6.3.2 移动监测设备设施运行管理 227
参考文献 229
第7章 监测预警业务化平台 232
7.1 平台系统设计 232
7.1.1 总体架构设计 233
7.1.2 前端开发框架 233
7.1.3 后端开发框架 234
7.1.4 数据体系设计 234
7.1.5 数据采集与整合 235
7.2 平台功能开发 236
7.2.1 数据预处理 236
7.2.2 监测数据在线展示 241
7.2.3 地表水水质监测数据多维分析展示 244
7.2.4 水环境监测报警 247
7.3 数据库建设 248
7.3.1 数据体系设计 248
7.3.2 数据对接平台 249
7.4 水质预警机理模型 251
7.4.1 水质预警模型 252
7.4.2 数据收集 272
7.4.3 模型构建 274
7.4.4 基于机理模型的水质预警与应急应用 276
7.5 非机理水质模型 277
7.5.1 时间序列法 277
7.5.2 灰色模型法 278
7.5.3 人工神经网络 279
7.5.4 随机森林 280
7.5.5 长短期记忆神经网络 280
7.5.6 模型预测精度评定 280
7.6 典型应用案例 281
7.6.1 清潩河流域水环境预测预警平台 281
7.6.2 巢湖蓝藻水华监测预警与模拟分析平台 283
参考文献 286
第8章 新型监测技术及应用 288
8.1 遥感监测技术 288
8.1.1 水质遥感技术简介 289
8.1.2 遥感数据的处理 292
8.2 机器人监测技术 299
8.2.1 水上机器人 299
8.2.2 水下机器人 302
8.3 展望 304
参考文献 306
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