蔡慧妍
(實樸檢測技術(shù)(上海)股份有限公司 201100)
在自然水循環(huán)系統(tǒng)中,地表水與地下水是十分重要的組成,其中地表水主要包括海洋、江、河、湖泊、溪流等暴露于地球表面的自然水體,與隱藏于地質(zhì)巖層以下的自然水體不同,地表水體更容易被人類使用,也更容易因為缺少巖層、土壤的過濾保護而受到污染。我國的地表水環(huán)境污染現(xiàn)象非常突出,水污染的存在不僅影響水資源的使用,還會進一步加劇資源的稀缺程度,影響社會的正常發(fā)展。在現(xiàn)行的地表水環(huán)境污染治理手段均以環(huán)境監(jiān)測結(jié)果作為基礎(chǔ),環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量的高低決定了污染治理的有效性。本文主要探討的就是水環(huán)境監(jiān)測中存在的問題及該領(lǐng)域的發(fā)展。
受到工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)廢水、生活污水的排放影響,我國相當(dāng)部分城市周圍的湖泊都處于富營養(yǎng)化的狀態(tài),這些富營養(yǎng)化的湖泊已經(jīng)喪失了正常的供水、供應(yīng)水產(chǎn)的功能,正在逐步喪失作為旅游資源的功能。比如太湖藍藻問題,始終沒能得到徹底的解決。而湖泊的大面積污染不僅影響了周邊人類的正常生存,還影響了相連的江河水系水環(huán)境。在我國現(xiàn)有的七大水系之中,遼河、海河為重度污染,黃河、淮河為中度污染,松花江為輕度污染,只有珠江、長江的整體水環(huán)境質(zhì)量比較良好。由此可見,我國的地表水環(huán)境污染已經(jīng)到了相當(dāng)嚴(yán)重的程度,必須引起重視并加強治理和排污管控。
除了江湖湖泊地表水環(huán)境外,我國的局部海域也受到了嚴(yán)重的污染。海域污染與近海都市排污有關(guān),也與江湖湖泊中污染物的流入有關(guān)。在我國現(xiàn)有的四大海域中,黃海、渤海、東海、南海均有不同程度的污染,赤潮現(xiàn)象偶有發(fā)生,受污染海域面積呈現(xiàn)擴大趨勢,需要得到重視并加強治理。
水環(huán)境監(jiān)測是環(huán)保人員獲取水環(huán)境質(zhì)量具體參數(shù)的主要途徑,若不能獲取準(zhǔn)確的參數(shù),水環(huán)境污染治理和保護的方案有效性得不到保障,用于水環(huán)境污染治理的人力物力投入難以得到預(yù)期的成效。因此,保證并提高水環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量是保證水環(huán)境污染治理有效性的重要基礎(chǔ)。目前,我國地表水環(huán)境污染嚴(yán)重的原因之一就是水環(huán)境監(jiān)測的質(zhì)量不高,其中主要存在的問題包括:
近數(shù)十年內(nèi),我國在水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)、設(shè)備等方面獲得了長足的進步,但水環(huán)境監(jiān)測的質(zhì)量卻得不到有效的提高,究其原因,監(jiān)測范圍劃分不恰當(dāng)是重要原因之一。針對水體的監(jiān)測范圍劃分不當(dāng),監(jiān)測設(shè)備投放位置不當(dāng),實驗室抽檢樣品取樣位置不當(dāng),都會影響環(huán)保監(jiān)測站獲取的水環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)有效性,在數(shù)據(jù)缺乏有效性的情況下,監(jiān)測站提供了環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)很難正確反映出我國地表水環(huán)境的真實情況,必將影響水環(huán)境污染治理方案、決策的質(zhì)量,拖慢地表水環(huán)境質(zhì)量的效率。
在環(huán)保領(lǐng)域之中,建立自動化監(jiān)測的監(jiān)測系統(tǒng)是對地表水環(huán)境進行全時段監(jiān)控的有效手段,然而監(jiān)測系統(tǒng)的正常、高效運作需要以成熟、完整的監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)作為基礎(chǔ),否則很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)遺漏或評估有失科學(xué)性、差異性的現(xiàn)象。比如重工業(yè)區(qū)域和農(nóng)業(yè)區(qū)域水系中面臨的主要污染物種類不同,監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)需要進行區(qū)分,若不能有效區(qū)分則會出現(xiàn)污染已經(jīng)發(fā)生卻沒能及時發(fā)現(xiàn),或評估標(biāo)準(zhǔn)不合理上抬、下壓。目前,我國的監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)還處于完善過程中,監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)還在不斷經(jīng)歷修改和重新定義,這就導(dǎo)致監(jiān)測系統(tǒng)無法在一個合理的監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上運行,監(jiān)測系統(tǒng)的價值和作用無法準(zhǔn)確發(fā)揮出來。
管理問題一直是不可忽視的問題,這一點在水環(huán)境監(jiān)測工作中也同樣突出。近年來,我國為了治理地表水環(huán)境污染問題,從過去的區(qū)域監(jiān)測發(fā)展為流域監(jiān)測,集中布設(shè)了水環(huán)境監(jiān)測站點,為的是更合理地監(jiān)督地表水環(huán)境質(zhì)量的變化,及時發(fā)現(xiàn)引起水環(huán)境污染的問題所在,及時進行治理和處理,控制住水污染的范圍和程度,盡可能縮小地表水系污染面積,實現(xiàn)對水體的治理和恢復(fù)。但在實際工作開展過程中,環(huán)境監(jiān)測管理問題層出不窮,其中跨界問題是重中之重,一旦有污染問題出現(xiàn)在兩省或兩市交界地,兩個行政單位就會因為責(zé)任劃分、協(xié)調(diào)管理等問題產(chǎn)生摩擦,處理不好就會演變成糾紛,導(dǎo)致交界地成為真空地,影響下游流域的整體治理效果。
3.1.1 物理化學(xué)方法
物理化學(xué)方法一直是環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中的重要技術(shù),因為地表水環(huán)境的物理、化學(xué)信息容易被獲取和監(jiān)測。常見的物理化學(xué)監(jiān)測對象包括:色度、濁度、電導(dǎo)率、毒性等,這些領(lǐng)域的監(jiān)測器械體積較小,操作相對簡單,監(jiān)測速度較快。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,物理化學(xué)監(jiān)測技術(shù)的準(zhǔn)確率不斷上升,監(jiān)測設(shè)備開始主要朝著一體化方向發(fā)展,有效提高了水環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)測的效率,降低了環(huán)境監(jiān)測站點的工作成本。
3.1.2 生物監(jiān)測技術(shù)方法
生物監(jiān)測技術(shù)是環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中的一類新型監(jiān)測技術(shù),這種技術(shù)主要利用微生物、水生植物、水生動物對污染物的敏感度展開監(jiān)測,具有快速、實時、準(zhǔn)確性、操作簡單等優(yōu)勢。因此,相較于物理化學(xué)監(jiān)測技術(shù)方法而言,生物監(jiān)測技術(shù)方法具有更明顯的優(yōu)勢,能夠根據(jù)微生物種群密度方面的變化來追本溯源,尋找到污染最初發(fā)生的地點,為地表水環(huán)境污染的及時治理提供有利幫助,提高我國水環(huán)境污染治理工作的機動性。
我國國土面積遼闊,水資源分布范圍廣,地表水環(huán)境的監(jiān)測如果只依靠環(huán)境監(jiān)測站點工作人員出現(xiàn)場,不僅需要投入大量的人力物力,還會限制監(jiān)測工作的質(zhì)量和效率,無法對突發(fā)的污染問題作出應(yīng)有的反應(yīng)和控制,不利于污染的限制和治理,因此,水環(huán)境自動監(jiān)測體系是我國必須大力發(fā)展的領(lǐng)域。水環(huán)境自動監(jiān)測體系是一種利用科學(xué)技術(shù)對水體進行自動連續(xù)監(jiān)測、遠側(cè)實時監(jiān)測的體系,目標(biāo)是24h 全流域監(jiān)測,我國監(jiān)測體系距離這個目標(biāo)還有很長的一段路要走。構(gòu)建水環(huán)境自動監(jiān)測體系,首先就是需要了解監(jiān)測范圍內(nèi)水環(huán)境的水質(zhì)基本情況,地質(zhì)地貌、水文氣象特征,流域內(nèi)污染點源、面源、線源的情況。其次,根據(jù)匯總的結(jié)果科學(xué)設(shè)定自動監(jiān)測設(shè)備投放點,投放重點需要包括重點污染點源、面源、線源,尤其是工業(yè)企業(yè)影響范圍內(nèi)要重點監(jiān)測。然后,監(jiān)測人員需要利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備和數(shù)據(jù)中心進行通信,然后設(shè)定監(jiān)測內(nèi)容、閾值,實現(xiàn)計算機的自動監(jiān)測、自動預(yù)警。最后,水環(huán)境自動監(jiān)測體系的運轉(zhuǎn)只能實現(xiàn)自動監(jiān)控和預(yù)警,對污染點的控制和治理還需要監(jiān)測站點人員的人力排查工作進行配合,及時控制偷排污水的污染源頭,遏制污染的進一步擴散和影響,為水環(huán)境污染治理工作提供助力。對于水體水質(zhì)的監(jiān)測工作來講,區(qū)分監(jiān)測對象水體的功能性、污染程度、治理標(biāo)準(zhǔn)十分重要,水環(huán)境自動監(jiān)測體系需要根據(jù)這些基礎(chǔ)內(nèi)容進行動態(tài)設(shè)置,如此才能實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測,提高重點監(jiān)測區(qū)域的監(jiān)測質(zhì)量和效果,提高整個監(jiān)測范圍內(nèi)監(jiān)測工作的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化。
我國國土面積遼闊,水資源分布范圍廣,地表水系流經(jīng)的省市地區(qū)數(shù)量多,接收的污染物排放點多,因此,水污染事件發(fā)生的比較頻繁。為了有效獲取水環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù),監(jiān)測人員必須擁有快速、高效完成監(jiān)測工作的能力,最大程度上提高水環(huán)境監(jiān)測效率。市場的這一需求變化,促使監(jiān)測裝置、設(shè)備朝著簡單化、高效化方向發(fā)展,比如車載XRF 就是一種可快速獲取相對準(zhǔn)確的微量元素數(shù)據(jù)的裝置,為監(jiān)測人員掌握更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)提供了便利。
水資源是人類賴以生存的重要資源,地表水是人類最容易獲取的水資源,也是我國污染問題最為嚴(yán)重的部分。目前,我國已經(jīng)針對地表水環(huán)境的污染問題投入大量的人力物力進行治理,水環(huán)境監(jiān)測就是其中重要的治理手段之一。然而,我國的水環(huán)境監(jiān)測工作復(fù)雜且難度大,還有很多問題沒能得到有效解決,還有很長的一段路要走。本文針對地表水環(huán)境監(jiān)測問題展開了分析和探討,希望可以為我國環(huán)境監(jiān)測效果提升提供一定的思路,為我國環(huán)境治理工作貢獻一份微薄之力。