微波实时监测系统具有监测范围广、速度快和成本低,且便于进行长期的动态监测等优点,是实现宏观、快速、连续、动态地监测环境污染的有效高新技术手段。利用环境污染微波监测技术与其它常规监测方法相结合,有利于建立突发性环境污染事故的微波实时监测和预警系统。利用各种污染物对电磁波具有不同的吸收衰减情况,通过该微波实时监测系统及大量实验建立的数据表和相关结论,可以判断出地表水中含有何种污染物质及污染物的浓度。本文将电磁波的传播原理和微波技术应用在环境监测中,详细地介绍了该微波实时监测系统的工作原理,着重研究了频率为200-2000MHz的地表水污染微波实时监测系统的结构,以及各组成部分的具体设计与实现。主要内容为:1.详细描述了本课题的来源、应用价值、国内外研究动态和课题面临的挑战。2.采用宽带的平面阿基米德螺旋天线设计了系统中的发射天线和接收天线。3.利用宽带技术设计并在硬件上实现了宽带功率放大器。4.采用多级级联的方式设计并在硬件上实现了小信号放大器。5.利用该系统进行了大量实验,通过对比实测的衰减曲线( S 21)找出各种污染物质对电磁波吸收的敏感频率和该频率下的衰减量。6.经过更详细的实验建立了几种常见物质的浓度和衰减量之间的对应关系数据表。论文中应用该系统对污染物进行了实测对比实验,得到了相应的吸收衰减曲线,并研究了200-2000MHz频率范围内各种污染物的吸收峰和谐振峰,为微波实时监测的实现打下一定的基础。实验结果显示,在250-350MHz范围内不同物质出现了明显不同的峰,峰的位置根据污染物的不同而不同,并且实验结果具有很好的可重复性,对以后的相关研究提供一定的借鉴价值。