水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)和儀器的發(fā)展

商云萍 戴林辰

摘 要：隨著我國工業(yè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展以及人口的增加，人類生產(chǎn)排放至水環(huán)境中的污染明顯增加，造成了嚴(yán)重的水環(huán)境污染，因此，水環(huán)境管理和治理工作面臨著更大的挑戰(zhàn)。采用先進(jìn)的技術(shù)以及儀器進(jìn)行水質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測，對于減少水環(huán)境污染排放，提升水環(huán)境環(huán)保程度具有重要的意義。本文對近些年來常用的水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)、應(yīng)用到的儀器做了介紹，分析了二者之間存在的問題，并總結(jié)了當(dāng)前水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測發(fā)展過程中的經(jīng)驗(yàn)和成就，以期為相關(guān)工作者提供指導(dǎo)和幫助。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)環(huán)境；監(jiān)測技術(shù)；儀器發(fā)展

一、水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測的重要性

當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，現(xiàn)代化建設(shè)也處于加速過程當(dāng)中，但是由于在發(fā)展過程中沒有注重環(huán)境的保護(hù)，導(dǎo)致我國水生態(tài)環(huán)境污染極為嚴(yán)重，這對我國水質(zhì)環(huán)境的保護(hù)和管理提出了新的要求和挑戰(zhàn)。近年來，全球各國都開始紛紛重視水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測，并制定了相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。近年來，我國水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)中加入了諸如甲苯、三溴甲烷、氯乙烯等鹵化物的監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)，提高水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測的覆蓋面積。但是與發(fā)達(dá)國家相比，我國的水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測幾步較晚，相應(yīng)技術(shù)以及設(shè)備還存在一定的缺陷，因此，加強(qiáng)監(jiān)測儀器的應(yīng)用以及開發(fā)水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測新技術(shù)是我國水生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要發(fā)展目標(biāo)。

二、全球范圍內(nèi)水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測的相關(guān)技術(shù)

上世紀(jì)70年代，美國、日本等發(fā)達(dá)國家開始著手于內(nèi)陸河流、湖泊等地表水資源的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測建設(shè)，同時(shí)也更加注重城市以及重要化工企業(yè)污水排放的自動(dòng)化監(jiān)測，具體來說，采用間歇式監(jiān)測以及實(shí)時(shí)監(jiān)測的方式來對水質(zhì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，其測定對象包括水溫、水中電解質(zhì)、氟化物含量、水的渾濁程度等。但是由于地表水富營養(yǎng)化的情況日益加重，普通的手段無法對水環(huán)境的變化采取相應(yīng)的質(zhì)量，因此我國環(huán)保檢測局采用了更多的控制手法以及總量控制制度來進(jìn)行污染的控制。到了上世紀(jì)80年代，部分國家又加入了汞、氮、磷等監(jiān)測項(xiàng)目。進(jìn)行水環(huán)境中氮、磷、汞等項(xiàng)目的自動(dòng)監(jiān)測主要是指遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)將監(jiān)測所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，使得環(huán)保主管部門和執(zhí)法部門獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)，從而更好的制定相應(yīng)的環(huán)保措施。再往后隨著時(shí)間的發(fā)展，全球發(fā)達(dá)國家開始注重污水廢物的處理，從而顯著改善了地球地表水生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量。另外，越來越多的發(fā)達(dá)國家開始將城市污水綜合處理納入了環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測的范圍之中。

水生態(tài)環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測所獲取的數(shù)據(jù)能否表示當(dāng)?shù)貐^(qū)域的水環(huán)境質(zhì)量，是監(jiān)測工作的重點(diǎn)內(nèi)容，相關(guān)工作人員必須對區(qū)域內(nèi)的水生態(tài)環(huán)境監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的分析才能夠進(jìn)行確定，另外，對于污染較為嚴(yán)重的河流區(qū)域，水樣的獲取以及水土流失情況是監(jiān)測活動(dòng)的重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容，也是其需要重點(diǎn)解決的問題。一般來說，這些區(qū)域內(nèi)的自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)必須能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的自動(dòng)修正、對異常數(shù)據(jù)的分析和警報(bào)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)在線傳輸?shù)戎T多功能。

對于全球范圍內(nèi)的諸多國家來說，BOD、TOC、COD等項(xiàng)目能夠較為全面的反應(yīng)水生態(tài)環(huán)境的污染情況，這其中，COD是較早實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測的項(xiàng)目。此外，磷能夠有效反映湖泊富營養(yǎng)化的情況，因此水生態(tài)環(huán)境中磷的自動(dòng)化檢測系統(tǒng)應(yīng)用也較早。當(dāng)前，我國已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了水生態(tài)系統(tǒng)中汞以及氰化物的監(jiān)測和控制，同時(shí)另外一些項(xiàng)目的監(jiān)測應(yīng)用較為廣泛。一般來說，COD體系中具有氫氧法、錳法、鉻法等多種檢測手法，從測量手段的角度入手，COD體系又可以被分成庫倫法以及光學(xué)法兩種，這主要是因?yàn)殄i、鉻等屬于重金屬，具有明顯的毒副作用，且在測量時(shí)需要對其進(jìn)行加熱，因此一些發(fā)達(dá)國家在實(shí)際監(jiān)測過程中采用寬度為254納米的紫外線吸收UV法來替代傳統(tǒng)的COD法。而在歐洲，一些發(fā)達(dá)國家則是選擇氫氧離子氧化法以及TOD方法來替代傳統(tǒng)的COD法。歡聚華數(shù)，不論采用哪種方式來進(jìn)行水生態(tài)環(huán)境的自動(dòng)化監(jiān)測，都需要將其最終轉(zhuǎn)換為COD監(jiān)測數(shù)據(jù)，因此在進(jìn)行系數(shù)的換算時(shí)需要花費(fèi)相關(guān)工作人員大量的時(shí)間以及精力。

而在進(jìn)行水環(huán)境監(jiān)測時(shí)，TOC、TOD、COD、UV等作為主要的自動(dòng)監(jiān)測儀器，被廣泛應(yīng)用于有機(jī)物污染的水環(huán)境監(jiān)測當(dāng)中，并且在使用過程中將其與相關(guān)的企業(yè)單位污水排放儀進(jìn)行聯(lián)合，在實(shí)際工作過程中采用相應(yīng)的換算公式進(jìn)行換算。TOC、TOD、COD、UV等作為最常用的水生態(tài)環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測儀器，在測量的對象、測量的原理以及測量的使用條件等方面較之于傳統(tǒng)的COD測量方法均存在差異，同時(shí)由于自動(dòng)監(jiān)測儀器的適應(yīng)性也各不相同，因此在使用上述四種水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測儀器時(shí)，需要將所獲取的數(shù)據(jù)帶入COD數(shù)值計(jì)算公式當(dāng)中，從而獲得相應(yīng)的計(jì)算數(shù)值，則是COD數(shù)值。

三、簡易現(xiàn)場進(jìn)行水質(zhì)量監(jiān)測

我國是一個(gè)幅員遼闊、跨度較大的國家，在各個(gè)地理區(qū)域的經(jīng)濟(jì)水平大不相同，因此簡易現(xiàn)場水環(huán)境監(jiān)測設(shè)備的發(fā)展前景極為光明。

X射線光譜儀是一種能夠測量微量或常量金屬組成成分的有效手段，尤其是土壤、地質(zhì)、以及固態(tài)污染廢料等，不需要對其進(jìn)行分解操作便能夠直接進(jìn)行測量。車載型PID以及GC-MS是進(jìn)行有機(jī)污染物測量的主要方法，當(dāng)前在全球眾多國家均得到了有效的發(fā)展和應(yīng)用。而便攜式離子色譜儀，作為一種對陰、陽離子進(jìn)行測量的常規(guī)設(shè)備，在我國的應(yīng)用也是十分普遍的。

另外，我國近些年自主研發(fā)出了便攜式GC-PID來對磷、苯系物等進(jìn)行測定，最大程度的實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物測量的簡化。在此基礎(chǔ)上，針對硫化物、氮化物以及揮發(fā)酚等污染的快速檢測管，也能夠方便、快捷的實(shí)現(xiàn)水生態(tài)環(huán)境污染物的有效監(jiān)測。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃珊珊.探究水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)和儀器的發(fā)展[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（11）：194-195.

[2]王倩.水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)和儀器的發(fā)展探析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（09）：177.

[3]劉麗娟.研究水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)和儀器發(fā)展[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2016（06）：147.

[4]李展杰.試析水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)及其儀器的發(fā)展[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2016（10）：120.

作者簡介：

姓名： 商云萍，出生年月： 1990.03.08，性別：女，民族：漢，籍貫：江蘇省常州市，當(dāng)前職務(wù)：實(shí)驗(yàn)分析員，當(dāng)前職稱：初級(jí)工程師，學(xué)歷：大專，研究方向：環(huán)境監(jiān)測類.