水资源保护与合理利用，涉及当今世界所面临的“人口、资源、环境”三大问题，而成为举世瞩目的重大科学问题之一。我国地大物博、人口众多，随着国民经济建设速度和城市化进程的加快，面对原本水资源就相对紧缺的国情，这一问题显得更加突出。一方面，人类对水资源的需求以惊人的速度增长；另一方面，人类生活和生产活动，又将大量未经处理的生活污水、工业废水、农业废水等直接排入天然水体，造成江河、湖泊、地下水等的污染。据统计，全国七大江河水系的741个监测断面中，29.1％为三类水质，30.9％为四、五类水质，40.90％为劣五类水质，近一半城镇饮用水源地水质不符合标准。 我国水域广阔，水污染问题广泛，对水资源管理和环境保护工作提出了严峻的挑战。水质监测被称为水资源保护的“眼睛”，及时、准确、全面地反映水质现状及发展趋势，可为水环境研究、治理、污染控制等提供重要、直接的科学依据。 水质监测技术经历了取样送实验室分析、小型便携式仪器现场检测、固定或流动监测站自动在线监测及遥感监测的发展历程。这些监测方式目前都在广泛应用，各有所长，或检测指标丰富、精度高，或机动、快捷，或利于取得监测点水质变化信息，或利于宏观把握区域水质的变化趋势；也各有局限性，或效率低、样品保鲜困难，或精度有限、指标欠缺，或设备运行成本高、难以全面反映水域的水质状况，或过于笼统、难以反映水质状况细节等。 针对目前水质监测方法、技术的发展现状和应用需求，本文提出了移动式在线水质监测方案；经过研究和设计，初步形成了一套可行、且有一定实用价值的方法技术。该方案基于动力船只的牵引，在移动过程中实现连续自动监测。选用主要水质综合指标作为监测参数，进行现场多参数自动监测(可采用GPS技术确定监测路线)。本方案以对水域水质参数的空间分布调查为目的进行快速检测，并可通过对同一水域的重复检测了解水质及其空间分布随时间的变化，实现对大面积水域进行高效水质监测目的。可用于大面积水质普查、水污染监测、水污染治理效果评价等。 由于检测在船只运动过程中进行，故在指标选取上，根据不同监测对象(水体)的污染特征，选用能够实现快速检测的主要水质指标进行直接测量。对于目前尚无法实现快速检测的重要水质参数，则通过对水质指标之间统计关系的研究和实验；利用比较可靠的相关关系，在一定控制手段下进行参数转换和质量评价，以获得更多参数，较全面地反映水质状况。 论文在对我国水资源和水污染状况、水质监测技术的现状和要求进行概括、分析的基础上，通过对水质检测方法、水质指标、水质标准的比较、分析和实验研究；重点研究、对比了不同检测方法所涉及的传感器的信号响应速度等特性，在实验室和天然水体中进行了大量实验。提出了以水温、pH、电导率为直接测量指标。其中，水温不仅其本身就是一项重要参数，它也是其他众多水质参数的校正参数，根据需要可作多路检测。 在水质指标之间统计关系的研究和实验方面，重点研究分析了温度和电导率等近10种主要水质指标的相关关系。以此为基础，确定了选用溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、高锰酸盐指数、生化需氧量(BOD)、矿化度、溶解性总固体等为换算指标。由于不同水域水质指标之间的统计关系存在一定差异，给出了根据对研究水域试验性采样检测结果的统计分析，建立指标转换和精度控制体系的方法技术。 以上经直接测量或经转换获得的水质指标可以对监测水域的水质状况做出比较全面、可靠的评价；而且具有方便快速、运行成本低等特点。同时，由于该方法适用于大面积水域的水质普查，在一定意义上填补了这方面方法技术的空白。 以检测方法技术研究和实验工作结果为依据，进行了仪器系统的设计和实验电路板制作。技术指标参考有关环境标准以及相关便携式仪器制定。硬件以单片机为核心进行设计，有温度、电导率、pH检测电路、信号调理电路、数据采集电路、通道选择、量程切换电路等。并通过RS232总线接口与PC机通讯，实现了多路信号的实时数据采集、储存和显示。 对制作的电路板在实验室进行了测试，结果表明：(1)所设计的系统功能基本全部实现。(2)温度、pH检测电路测量结果的随机误差水平基本达到设计要求，分别为±0.2℃、0.1pH；但是，由于测试中缺乏作为相对标准的仪器进行标定等原因，与参考仪器之间存在一定系统误差。(3)在温度相差1℃，pH相差1个pH的变化范围，测试结果显示系统的响应时间为大约能达到0.5s的预期要求，基本达到了在移动过程中进行实时检测的要求。 对以上研究和实验工作进行总结的基础上，得到了下面主要结论： (1)针对目前水质监测方法现状和应用需求，提出的动力船只的牵引下的移动式在线水质监测方案和相应的方法技术，具有一定实用价值；且在工作方式上具有创新意义。 (2)在对水质检测方法、水质指标、水质标准的比较、分析和实验研究，以及对水质指标之间统计关系的研究基础上，提出的监测指标确定方法是有效的。 (3)在研究和实验基础上提出的以水温、pH、电导率为直接测量指标，以溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、高锰酸盐指数、生化需氧量(BOD)、矿化度等为换算指标，可以对监测水域的水质状况做出比较全面、可靠的评价。 (4)以检测方法技术研究和实验工作结果为依据，进行的仪器系统设计和实验电路板制作、测试工作表明：该设计方案经进一步完善，可以达到移动式在线水质监测的技术要求。 (5)本方案以对水域水质参数的空间分布调查为目的进行快速检测，并可通过对同一水域的重复检测了解水质及其空间分布随时间的变化，实现对大面积水域进行高效水质监测目的。可用于大面积水质普查、水污染监测、水污染治理效果评价等。