張育艷 單明斌 趙艷榮
摘 要:水生態(tài)環(huán)境危機(jī)是水危機(jī)應(yīng)急管理的重要內(nèi)容之一,是水質(zhì)安全管理的全新課題。本文以水質(zhì)污染的應(yīng)急監(jiān)測為研究對象,分別就常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測的類型、應(yīng)急監(jiān)測方法以及水體重金屬污染、藍(lán)藻、咸潮等水質(zhì)應(yīng)急事件的處理進(jìn)行分析等,水質(zhì)應(yīng)急監(jiān)測可以準(zhǔn)確、全面、及時(shí)地提供各種監(jiān)測數(shù)據(jù),為危機(jī)處理提供依據(jù)。
關(guān)鍵詞:環(huán)境污染 應(yīng)急監(jiān)測 水質(zhì)
水質(zhì)污染的監(jiān)測項(xiàng)目是很多的,就水體來說有未被污染或已受污染的天然水(包括江、河、湖、海和地下水)、各種各樣的工業(yè)廢水和生活污水等。監(jiān)測項(xiàng)目大體可分為兩類:一類是反映水質(zhì)污染的綜合指標(biāo),如溫度、色度、濁度、pH、電導(dǎo)率、懸浮物、溶解氧(DO)、化學(xué)耗氧量(COD)和生化需氧量(BOD5)等。另一類是一些有毒物質(zhì),如酚、氰、砷、鉛、鉻、鎘、汞、鎳和有機(jī)農(nóng)藥、苯并芘等。除上述監(jiān)測項(xiàng)目外,還要對水體的流速和流量進(jìn)行測定,對于遭受污染的水體需要采取必要的應(yīng)急措施,保障水質(zhì)安全。
1.水質(zhì)監(jiān)測的類型
1.1常規(guī)監(jiān)測
水質(zhì)監(jiān)測機(jī)構(gòu)的日常工作范圍均屬于常規(guī)盜測,主要包括污染源監(jiān)測和環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測兩部分。污染源監(jiān)測的任務(wù)是監(jiān)測污染源排放濃度、排放強(qiáng)度、負(fù)荷總量及其時(shí)空變化情況,目的是為水質(zhì)管理提供技術(shù)支持。環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測的任務(wù)是對指定水域的水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測分析,為水域水質(zhì)管理提供依據(jù)。
1.2特例監(jiān)測
特例監(jiān)測是指對某一特定要求而開展的臨時(shí)性檢測。一般主要有污染事故監(jiān)測、仲裁監(jiān)測、考核驗(yàn)證檢測和咨詢服務(wù)檢測等。污染事故監(jiān)測主要針對突發(fā)水污染事件,根據(jù)應(yīng)急管理的要求開展實(shí)時(shí)監(jiān)測,監(jiān)測的內(nèi)容包括水污染的程度、范圍及其變化過程等。仲裁監(jiān)測主要是為解決水環(huán)保執(zhí)法過程中發(fā)生的矛盾和糾紛以及水污染事件的索賠訴訟,為有關(guān)部門仲裁提供公正的監(jiān)測數(shù)據(jù)??己蓑?yàn)證檢測是為有關(guān)設(shè)施驗(yàn)收、環(huán)境評價(jià)、考核認(rèn)證等方面而開展的監(jiān)測工作。咨詢服務(wù)檢測是指為生產(chǎn)部門,提供生產(chǎn)所需的監(jiān)測資料,而開展的咨詢監(jiān)測工作。
1.3研究監(jiān)測
研究監(jiān)測是指作為有關(guān)科研課題的工作內(nèi)容之一,為科學(xué)研究提供所需的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)和報(bào)告,而展開復(fù)雜的、高水平的監(jiān)測工作。通常有污染普查、水質(zhì)本底調(diào)查、高新監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用研究等形式。
2.應(yīng)急監(jiān)測的方法
2.1采樣方法
(1)現(xiàn)場監(jiān)測采樣
第一是布點(diǎn),應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況和水域特點(diǎn)來確定采樣布點(diǎn)和采樣頻次。對江河水域,應(yīng)在事故點(diǎn)及其下游采樣,同時(shí)要在事故點(diǎn)上游采對照樣。水庫、湖泊水域,采樣點(diǎn)應(yīng)以事故發(fā)生點(diǎn)為中心,順?biāo)鞣较虬匆欢ㄩg隔,成扇形布點(diǎn),同時(shí)對照樣品。第二是標(biāo)識,為避免造成混亂,應(yīng)在事故現(xiàn)場設(shè)立明顯標(biāo)記,必要時(shí)可進(jìn)行現(xiàn)場拍照和錄像。第三是采樣量,現(xiàn)場監(jiān)測要平行采雙樣,一份供現(xiàn)場快速測定,一份送實(shí)驗(yàn)室測試分析。必要時(shí),同時(shí)采集事故點(diǎn)的底質(zhì)樣品。
(2)跟蹤監(jiān)測
水污染的濃度、范圍及其變化趨勢與污染物在水中的遷移、擴(kuò)散、稀釋和沉降有關(guān),要掌握水污染的變化情況必須進(jìn)行連續(xù)的跟蹤監(jiān)測。跟蹤監(jiān)測工作從發(fā)生水污染事故開始,根據(jù)水域范圍,設(shè)置一定的控制斷面、監(jiān)測點(diǎn),按照一定的頻次取樣測試分析,直至監(jiān)測水域水質(zhì)恢復(fù)正常情況。
江河水污染的跟蹤監(jiān)測的布點(diǎn)和取樣要根據(jù)江河流域的水文、水力學(xué)要素、污染物的性質(zhì)和數(shù)量,沿河段設(shè)置一定的控制斷面和采樣點(diǎn),并做好標(biāo)識。采樣頻次應(yīng)根據(jù)事件的危害程度和河流水力要素來確定,事件危害程度大、河流水力要素變化大的可以適當(dāng)增加采樣次數(shù)。
水庫湖泊應(yīng)根據(jù)事故發(fā)生地點(diǎn)、水域水流流向或污染物擴(kuò)散范圍來設(shè)置采樣點(diǎn),重要部位如取水口、出水口可以增設(shè)采樣點(diǎn)。水域水深大、水流平穩(wěn),應(yīng)考慮分水層采樣。一般情況下,采樣頻次每天不少于兩次,緊急情況或重要部位應(yīng)加密采樣頻次。
2.2現(xiàn)場記錄
水污染危機(jī)監(jiān)測需要做好現(xiàn)場監(jiān)測工作記錄,作為綜合分析和勘誤備查。監(jiān)測現(xiàn)場工作記錄內(nèi)容包括現(xiàn)場分布圖,標(biāo)出采樣點(diǎn)位置、記錄采樣時(shí)間、采樣數(shù)量、參與人員以及水體感觀性描述等事項(xiàng)。此外,還要記錄事故發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、事故原因、危害程度(對水生物)、持續(xù)時(shí)間等。
2.3監(jiān)測方法
由于水污染危機(jī)事件的復(fù)雜性和多樣性,可能出現(xiàn)我國頒布的監(jiān)測方法不能滿足要求的情況,可按照等效原則,參照采用ISO、美國EPA和日本JIS的相關(guān)方法。
3.水質(zhì)污染應(yīng)急處理技術(shù)
3.1重金屬污染處理
對人體有害的重金屬主要有汞(Hg)、鉻(Cr)、鎘(cd)、鉛(Pb)和砷(As)等五類。常用到的應(yīng)急處理方法是吸附法和混凝澄清法。
(1)吸附法
傳統(tǒng)吸附劑是活性炭?;钚蕴渴浅R姷囊环N吸附劑,其比表面達(dá)到800~2000m2/g,具有很高的吸附能力。粉末狀活性炭的吸附力強(qiáng),成本低,但不易重復(fù)使用,適應(yīng)于應(yīng)急污水處理。蒙脫石也是一種性能良好的粘土礦物吸附劑,鋁鋯柱撐蒙脫石在酸性條件下對Cr6+的去除率達(dá)到99%,具有廣闊的應(yīng)用前景。腐殖酸類物質(zhì)能吸附工業(yè)廢水中的許多金屬離子:汞、鋅、鉛、銅、鎘等。
(2)混凝澄清法
混凝澄清法是指在混凝劑的作用下,使廢水中的膠體和細(xì)微懸浮物凝聚成絮凝體,然后分離除去的方法。
膠體顆粒和細(xì)微懸浮物的粒徑分別為1~100nm和100~10000nm。由于布朗運(yùn)動、水合作用和微粒之間的靜電斥力等原因,膠體顆粒和細(xì)微懸浮物能在水中長期保持懸浮狀態(tài),而不沉淀。因此,必須使用混凝劑將膠體顆粒和細(xì)微懸浮物相互凝聚為數(shù)百微米至數(shù)毫米的絮凝體,才能通過重力沉降、過濾和氣浮的方法予以除去?;炷吻宸ㄊ菑U水處理中廣泛應(yīng)用的方法,它可以去除多種有毒有害污染物,降低原水的濁度、色度等感觀指標(biāo),凈化水質(zhì)。
3.2水體藍(lán)藻應(yīng)急處理
水體藍(lán)藻的異常增殖與水體的富營養(yǎng)化密切相關(guān),藍(lán)藻問題既是水生態(tài)問題,也是水環(huán)境問題。水污染,導(dǎo)致水庫的富營養(yǎng)化,從而促進(jìn)藻類的異常增殖,藻類快速生長又使水質(zhì)惡化。根治藍(lán)藻的措施環(huán)境治理,減少污水排放,避免水體富營養(yǎng)化。藍(lán)藻生長密集、覆蓋整個(gè)水面,造成水體溶解含量降低,導(dǎo)致進(jìn)一步水質(zhì)惡化。因此,藍(lán)藻應(yīng)急處理主要從兩個(gè)方面進(jìn)行。(1)引水稀釋、促進(jìn)循環(huán)。(2)人工清除藍(lán)藻。
3.3咸潮應(yīng)急處理
咸潮是由太陽和月球?qū)Φ乇砗K奈σ鸬?,?dāng)海水漲潮,令海水倒灌,咸淡水混合造成上游河道水體變咸,即形成咸潮。常采用的應(yīng)急措施有河口束流和調(diào)水壓咸法。
河口攔門沙和河床底砂均有束流作用,泥沙減小河口深度,促使河流增速,阻止咸潮上溯或減少咸潮上溯的強(qiáng)度,為增大河流流速,可以采用多種方式束流增速。在河網(wǎng)地區(qū),如有可能利用水閘群進(jìn)行合理的調(diào)度、配水,將次要的岔河、支流的水流集中到主河道和有航運(yùn)要求的河道,增加主河道流量和流速。也可以利用河口束流工程,減小過水?dāng)嗝?,使河流歸槽,增大河道流速,阻止咸潮上溯。調(diào)水壓咸法主要是利用從河流上游調(diào)集淡水沖淡咸水,改善內(nèi)河沖水質(zhì)。根據(jù)來水情況,啟動抽水設(shè)施盡可能搶淡,保持內(nèi)河水質(zhì)達(dá)到國家飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
4.結(jié)語
水質(zhì)的應(yīng)急管理需要收集水質(zhì)應(yīng)急事件的有關(guān)信息和數(shù)據(jù),以便準(zhǔn)確地把握事態(tài)的變化趨勢,制定科學(xué)的應(yīng)對方案。實(shí)時(shí)監(jiān)測是獲取水質(zhì)危機(jī)信息和數(shù)據(jù)的重要手段,通過全面、全過程的跟蹤監(jiān)測,可以準(zhǔn)確、全面、及時(shí)地提供各種監(jiān)測數(shù)據(jù)。水體重金屬污染、藍(lán)藻、咸潮等水質(zhì)應(yīng)急的處理是保障社會經(jīng)濟(jì)、居民健康的重要措施。
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