淺談新技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

吳江濤

（哈密水文水資源勘測(cè)局新疆哈密839000）

淺談新技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

吳江濤

（哈密水文水資源勘測(cè)局新疆哈密839000）

當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和科學(xué)的快速發(fā)展，為新技術(shù)的研發(fā)、使用和推廣提供了堅(jiān)實(shí)的保障。特備是在當(dāng)前水環(huán)境問題日益突出的現(xiàn)在，我們更應(yīng)該改變傳統(tǒng)落后的環(huán)境監(jiān)測(cè)方式，讓新技術(shù)成為水環(huán)境監(jiān)測(cè)的有利助手，促進(jìn)水資源系統(tǒng)的平衡健康發(fā)展。本文主要從水環(huán)境監(jiān)測(cè)和新技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用這兩個(gè)大的方面來論述水環(huán)境監(jiān)測(cè)的內(nèi)涵、現(xiàn)狀和措施以及四種新技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的具體應(yīng)用。

新技術(shù)；水環(huán)境監(jiān)測(cè)；應(yīng)用

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)水資源的需求也呈現(xiàn)著日益增加的情況。水資源需求的大量增加與因水資源污染和破壞造成可用水資源的數(shù)量急劇減少之間形成沖突，從而水資源的發(fā)展和保護(hù)影響著社會(huì)的良性發(fā)展。傳統(tǒng)的水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)早已不能適應(yīng)當(dāng)前新的水環(huán)境問題的出現(xiàn)和解決，因此將新技術(shù)和水環(huán)境監(jiān)測(cè)進(jìn)行良好的結(jié)合是解決水環(huán)境問題的有效措施。

1　水環(huán)境監(jiān)測(cè)

1.1水環(huán)境監(jiān)測(cè)的內(nèi)涵

水環(huán)境監(jiān)測(cè)以水的循環(huán)規(guī)律為依據(jù)，以水的質(zhì)和量以及水體中影響生態(tài)與環(huán)境質(zhì)量的各種人為和天然因素為監(jiān)測(cè)對(duì)象，具體監(jiān)測(cè)內(nèi)容包容水量、水質(zhì)、水體生物、水體沉降物等，以達(dá)到統(tǒng)一的定時(shí)或隨時(shí)監(jiān)測(cè)為目的。水環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境監(jiān)測(cè)中的重要組成部分，可以為環(huán)境監(jiān)測(cè)部門的整體決策提供有效依據(jù)。

1.2當(dāng)前我國(guó)水環(huán)境監(jiān)測(cè)中存在的問題

雖然經(jīng)過近幾年國(guó)家、企業(yè)和社會(huì)人士的共同努力，我國(guó)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中取得了不少的進(jìn)步和成績(jī)，但是就水環(huán)境監(jiān)測(cè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展而言，我國(guó)在實(shí)際的水環(huán)境監(jiān)測(cè)中與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然存在著不少的差距。

首先體現(xiàn)在很多監(jiān)測(cè)部門對(duì)水環(huán)境監(jiān)測(cè)存在不重視的問題，他們錯(cuò)誤的認(rèn)為監(jiān)測(cè)的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)抵不上水環(huán)境治理的重要作用，沒有建立防患于未然的防風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)；其次，在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中忽視了對(duì)有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)。雖然環(huán)境方面的有關(guān)專家和學(xué)者早應(yīng)重視到有機(jī)污染物對(duì)水環(huán)境的污染和破壞造成的嚴(yán)重后果的這一問題，但是在實(shí)際的水環(huán)境監(jiān)測(cè)中并沒有建立起對(duì)有機(jī)污染的有效監(jiān)督機(jī)制，因此不能對(duì)水環(huán)境中的有機(jī)污染物進(jìn)行有效的監(jiān)控，從而不利于我國(guó)監(jiān)測(cè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和實(shí)施；最后，水環(huán)境監(jiān)測(cè)缺乏統(tǒng)一的管理。雖然我國(guó)已經(jīng)早已實(shí)現(xiàn)水環(huán)境的區(qū)域管理，但是在實(shí)際的管理中，各個(gè)區(qū)域抱著自掃門前雪的意識(shí)，以自己的區(qū)域利益為重點(diǎn)，并沒有形成以整體環(huán)境價(jià)值為導(dǎo)向，因此不利于水環(huán)境監(jiān)測(cè)的整體的統(tǒng)籌和規(guī)劃，不利于整體水環(huán)境的保護(hù)和監(jiān)督。

1.3水環(huán)境監(jiān)測(cè)的改善對(duì)策

為了解決上述出現(xiàn)的問題，首先需要提高對(duì)水環(huán)境監(jiān)測(cè)的重視，完善相關(guān)的法律法規(guī)，提高水環(huán)境監(jiān)測(cè)部門人員的綜合素質(zhì)，讓水環(huán)境監(jiān)測(cè)部分發(fā)揮出應(yīng)有的價(jià)值；其次水環(huán)境監(jiān)測(cè)部門應(yīng)該立足于我國(guó)水環(huán)境的實(shí)際情況，將有機(jī)污染物納入水環(huán)境監(jiān)測(cè)中，提高水環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量。最后，在水環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)應(yīng)該將外國(guó)先進(jìn)的水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)、理念和方法同我國(guó)的水環(huán)境的實(shí)際情況相結(jié)合，從而形成一套科學(xué)有效的水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，加大水環(huán)境的區(qū)域管理和整體管理，從而實(shí)現(xiàn)區(qū)域管理和整體管理雙贏的的目的。

2　新技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

水是生命之源，在人類的生存和發(fā)展中都起著不可替代的重要作用。但是伴隨著當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)化城鎮(zhèn)的建立以及農(nóng)產(chǎn)品中化學(xué)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得水污染和水破壞問題顯得更加嚴(yán)重，因此如何更好地通過水環(huán)境監(jiān)測(cè)來發(fā)現(xiàn)水環(huán)境中存在的問題，監(jiān)督公民和企業(yè)的對(duì)水環(huán)境的污染行為是亟需解決的一個(gè)問題。

2.1水環(huán)境監(jiān)測(cè)常用的方法

當(dāng)前水環(huán)境檢測(cè)中主要采取的監(jiān)測(cè)技術(shù)是采用便攜式水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀人工采樣、實(shí)驗(yàn)室分析的方式和采用由遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心以及若干個(gè)監(jiān)測(cè)子站組成的水環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)兩種方法。便攜式水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀人工采樣能夠提供廣泛和真實(shí)的監(jiān)測(cè)結(jié)果但是不能進(jìn)行大范圍的監(jiān)測(cè)，對(duì)水環(huán)境的監(jiān)測(cè)也不能到達(dá)及時(shí)有效的監(jiān)測(cè)；實(shí)驗(yàn)室分析方式能夠提供科學(xué)的分析但是一般實(shí)驗(yàn)室分析方法存在著試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)對(duì)象少的缺點(diǎn)，因此只適用于將該方法和水環(huán)境的監(jiān)測(cè)相關(guān)科研活動(dòng)相結(jié)合。水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)克服了人力監(jiān)測(cè)所存在的不能及時(shí)對(duì)水環(huán)境進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的問題，但是在建立各個(gè)監(jiān)測(cè)子站時(shí)存在著工程大，成本高，容易破壞和污染監(jiān)測(cè)水質(zhì)周圍的環(huán)境的問題。

2.2新技術(shù)

隨著科學(xué)的快速發(fā)展，新技術(shù)的層出不窮，傳統(tǒng)的水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)早應(yīng)不能適應(yīng)水環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)際工作，因此將新技術(shù)引進(jìn)水環(huán)境監(jiān)測(cè)中是必須之舉，有利于大大提高水環(huán)境監(jiān)測(cè)的效率和和質(zhì)量，從而更加有效的保護(hù)我國(guó)的水資源。

在當(dāng)前的水環(huán)境監(jiān)測(cè)的新技術(shù)中主要有遙感技術(shù)、生物傳感器技術(shù)、藻類生物監(jiān)測(cè)技術(shù)和無人機(jī)技術(shù)四大技術(shù)，它們依靠其連續(xù)、快速、便捷，即使在復(fù)雜的水環(huán)境中同樣能夠得到很好的應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)，因而成為水環(huán)境監(jiān)測(cè)中新技術(shù)的代表。

2.2.1遙感技術(shù)

遙感技術(shù)指的是根據(jù)不同物體都有不同的輻射特性，在不接觸目標(biāo)物的情況下獲取目標(biāo)物相關(guān)信息的過程這一科學(xué)理念，將電磁波、聲波、重力場(chǎng)等當(dāng)作遙感的一種的先進(jìn)技術(shù)。特別是當(dāng)前深海區(qū)域的遭受著富營(yíng)養(yǎng)化，石油污染等，監(jiān)測(cè)人員不容易進(jìn)行監(jiān)測(cè)活動(dòng)，這時(shí)就可以借助遙感技術(shù)對(duì)干凈的水和污染的水經(jīng)過探測(cè)所反映出來的不同的光譜特征進(jìn)行對(duì)比而了解水質(zhì)的情況，不僅如此，根據(jù)泥沙、海藻前后的不同的光譜特征可以初步進(jìn)行判斷水質(zhì)污染的時(shí)間和污染原因，從而為今后水污染的治理情況提供決策依據(jù)。根據(jù)調(diào)查顯示我國(guó)當(dāng)前水環(huán)境面臨的主要問題是主要污染物排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過水環(huán)境容量、江河湖泊普遍遭受污染、生態(tài)用水缺乏，水環(huán)境惡化加劇這三個(gè)問題，因此遙感技術(shù)在水環(huán)境中的應(yīng)用是十分有必要的。

2.2.2生物傳感器技術(shù)

生物傳感器技術(shù)的核心是生物傳感器，主要包括分子識(shí)別部分（敏感元件）和轉(zhuǎn)換部分（換能器）兩部分，敏感元件包括依酶、抗體、抗原、微生物、細(xì)胞、組織、核酸等生物活性物質(zhì)，換能器包括氧電極、光敏管、場(chǎng)效應(yīng)管、壓電晶體等。生物傳感技術(shù)主要依靠對(duì)生物物質(zhì)敏感并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)一種特殊化學(xué)傳感器，具備專一性強(qiáng)、分析速度快、準(zhǔn)確度高，操作系統(tǒng)簡(jiǎn)單，成本低的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)感受、反應(yīng)、觀察的三大功能。

生物傳感器技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的具體應(yīng)用主要采用的是BOD生物傳感器和微生物傳感器測(cè)定酚。BOD生物傳感器也就是傳統(tǒng)意義上的稀疏法，它依靠溶解氧的多少來判定水質(zhì)的情況，這種方法主要偏向于實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)研究，不適合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。微生物傳感器測(cè)定酚是利用通過傳感器可以快速準(zhǔn)確的測(cè)定出焦化、煉油、化工企業(yè)廢水中的酚，根據(jù)測(cè)定的結(jié)果，可以對(duì)相應(yīng)區(qū)域的水質(zhì)情況得到詳細(xì)的了解。除此在外，在生活污水中還可以通過陰離子表面活性劑傳感器在水中產(chǎn)生的泡沫來消耗溶液氧，從而改變污水處理中的活性污泥微生物生態(tài)系統(tǒng)。

2.2.3藻類生物監(jiān)測(cè)技術(shù)

藻類生物監(jiān)測(cè)技術(shù)就是依靠藻類的生物指示作用，通過藻類在不同的水環(huán)境中適合生長(zhǎng)不同的藻類植物來判斷該水域中的水質(zhì)情況，例如舟形藻屬，席藻屬生活在水質(zhì)環(huán)境好的水域里；裸藻屬，棚藻屬生活在污染程度較重的水質(zhì)中等。藻類生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中常用的方法是指示生物法、生物指示法和多樣性指數(shù)法等。

與傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)相比，因?yàn)樵孱愂堑偷壬铮敝撤绞胶?jiǎn)單，繁殖速度快，因此藻類生物監(jiān)測(cè)技術(shù)具備成本低，直接性、綜合性、靈敏性、長(zhǎng)期性和多樣性的優(yōu)點(diǎn)。

3　結(jié)語

保護(hù)水資源，珍惜水資源，是全社會(huì)人類的共同責(zé)任。保護(hù)水環(huán)境的前提是做好水環(huán)境監(jiān)測(cè)活動(dòng)，水環(huán)境檢測(cè)活動(dòng)是防治水污染的有效屏障。我們?cè)谔岣邔?duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)的重視，讓全社會(huì)形成保護(hù)環(huán)境的良好氛圍同時(shí)，更應(yīng)該在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中引用新技術(shù)為環(huán)境監(jiān)測(cè)提供有力的幫助，從而讓水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作變得有意義和有價(jià)值。

［1］郝達(dá)平.對(duì)水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)［J］.江蘇水利，2004（06）.

［2］張琪.環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)在太湖流域的應(yīng)用［J］.環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2006，18（6）；44-46.

［3］陳文召，李光明，徐竟成.水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用研究進(jìn)展［J］.中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2008，24（3）.