何靜(天津市南開區環境保護監測站天津300113)
地表水水質常規監測問題的探討
何靜(天津市南開區環境保護監測站天津300113)
地表水水質的常規監測工作是環境監測的主要組成部分,也是水環境管理重要的依據。從監測項目、評價標準以及分析方法等方面,提出了常規監測過程中存在的一些問題,并給出了相關的建議。
水體水質常規監測評價標準分析方法
地表水水質的常規監測工作是環境監測的一項重要內容,也是水環境管理必不可少的組成部分。通過對水體中污染物及污染因素進行監測,從而對水體水質進行評價,分析污染物產生的原因及污染途徑,對水污染問題進行鑒別和評估,為防治污染提供技術支持。地表水體的常規監測包括河流、湖庫斷面水質的例行監測,以及飲用水水源地水質監測。目前,這項工作在我國已經進行了近30年,積累了大量豐富的歷史數據,為水環境管理工作提供重要的數據支撐。但在長期的運行過程中,依然存在不少問題。本文主要根據實踐經驗,針對常規監測工作過程中存在的問題進行評述及探討。
地表水水質的常規監測工作包括地表水斷面水質監測和飲用水水源地水質監測兩個方面。我國地表水斷面監測涉及到指標包括:水溫、pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數、化學需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總磷、銅、鋅、氟化物、硒、砷、汞、鎘、六價鉻、鉛、氰化物、揮發酚、石油類、陰離子表面活性劑、硫化物、糞大腸菌群等27項指標。飲用水水源地常規監測的指標為地表水飲用水源地《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)表1中的23項基本項目。多年來,斷面監測的27項指標和飲用水源地監測的23項指標一直保持不變。從這些監測項目來看,基本上是以重金屬和綜合性指標為主,還包括一些無機離子、營養物以及微生物。在我國,城市河流及各大水系主要以有機污染為主。因此,監測指標過多偏重于無機、重金屬離子,勢必會造成對某些污染程度較輕的項目進行重復監測問題。例如,對于氰化物、揮發酚、石油類和硫化物等指標,多數斷面歷年來的監測結果均為未檢出;而對銅、鋅、汞、鎘、六價鉻、鉛等重金屬污染物的濃度,大多數監測結果也在方法的檢出限之下。如果對于這些始終保持在所需水質標準允許范圍內的監測項目反復監測,只能造成不必要的人力、物力浪費,還產生實驗廢液,造成二次污染。因此,建議在例行監測項目中,對于像重金屬以及常年為未檢出的監測項目,適當拉大監測時距,不必要對其進行周期性、反復的測定。
對于我國廣泛采用的化學需氧量(COD)指標,采用經典的重鉻酸鉀法測試時,不僅需在強酸條件下回流2小時,還需加入硫酸銀、硫酸汞等貴重藥品,監測成本高,還易造成二次污染。在水體污染綜合性指標中,高錳酸鹽指數、化學需氧量和五日生化需氧量3項指標相互關聯。因此,在斷面監測中,完全可以采用高錳酸鹽指數取代化學需氧量。尤其是在飲用水源地的水質監測方面,五日生化需氧量在反映水體水質上更具代表性。
我國地域遼闊,沿江、河、湖泊有不同的污染源,有害物的種類和濃度也有很大的差別,使用完全相同的參數來衡量水質好壞,顯然是不科學的。因此,建議各地應根據其污染源的不同,選取危害大、出現頻率高的污染物作為監測對象,才能切實有效的說明水質狀況。
地表水水質監測現行的評價標準主要是采用《地表水環境質量標準》(GB 3838-2002)。該標準雖然經過兩次修訂,但仍存在一些問題,主要可分為以下3個方面:
為了強化對生活飲用水水源地水質的監督監測,從2009年起環保重點城市要求地表水飲用水源地每年按照《地表水環境質量標準》(GB 3838-2002)進行一次109項全分析。針對飲用水水源地水質的監測,GB 3838-2002較舊版本標準在表3中增加了很多特定監測項目。但這些監測項目多數來源于舊版本的《生活飲用水衛生標準》(GB 5749-1985),無論是與新版本的《生活飲用水衛生標準》(GB 5749-2006)相比,還是與國外的飲用水水質標準相比都有很多不合適之處。應該明確的是,飲用水水源地的水質監測與飲用水水質監測是有區別的。在GB 5749-2006中屬于消毒副產物,且在地表水環境質量標準中出現的監測指標有:三氯甲烷、三溴甲烷、二氯甲烷、甲醛、乙醛、三氯乙醛等。這些指標如無特定的污染源,對于飲用水水源地的水質監測是沒有必要進行的。但是,GB 5749-2006中規定的一些農藥指標,如七氯、六六六、呋喃丹等,在GB3838-2002中卻未設定。[1]
對于環境管理而言,若控制標準偏高,超出水環境的承受能力,則失去監管的可能性與必要性。《地表水環境質量標準》(GB 3838-2002)中部分監測指標的標準值過低,主要包括硝基苯、丙烯腈、苯并[a]芘、多氯聯苯等。主要是因為這些標準值的參考出處均為美國直接同時消費地表水和水生生物的健康基準值,以此值為飲用水水源的水質標準值顯然不合理。[2]例如,據資料介紹苯并[a]芘的自然本底值為0.002~0.02 ug/L,而GB 3838-2002規定該限值為0.0028 ug/L。[3]有的標準值則是直接套用生活飲用水衛生標準,如黃磷。然而,目前在我國水源水進入水廠后一般要進行加氯消毒。氯作為一種強氧化劑,可將水中黃磷氧化成磷酸鹽,其對人體的毒性將會大大降低。[4]因此,這也提示飲用水源水的毒理學指標與飲用水的毒理學指標差距較大,水源水的標準值限值不能套用飲用水的標準值,應根據有毒物質在制水工藝中可以去除或毒性降低的情況予以放寬限值。
在GB 3838-2002中,營養物質指標之間缺乏關聯性。氨氮與總氮項目(湖、庫)的Ⅱ類至Ⅴ類的最高限值均相同,為2.0mg/L;而在集中式生活飲用水地表水源地補充項目中,硝酸鹽氮項目的標準限值則達10mg/L。總氮項目除包括氨氮和硝酸鹽氮外,還包括亞硝酸鹽氮和有機氮。因此,制定標準限值時應考慮其相互間的關系。如果增加亞硝酸鹽氮項目,則可以了解水質有機氮的污染狀況,而在GB 3838-2002中恰恰刪去了亞硝酸鹽氮的標準限值。[5]
對于另一水質營養指標總磷而言,同樣的Ⅲ類水標準,河流斷面中的標準濃度值為0.2mg/L,湖泊中的標準濃度值為0.05mg/L,河流斷面中Ⅲ類水標準濃度值比湖泊的相應標準濃度值高3倍。即使在河流中通過污染源治理,水體濃度達到Ⅲ類水的標準濃度值,流入湖泊以后,也超過了湖泊的Ⅴ類水水質標準。[6]
為了加強飲用水水源地水質監測,GB 3838-2002列出與飲用水水質相關的分析項目。這些監測項目的分析方法大多數是參考舊版本的《生活飲用水衛生規范》(2001年)。然而,《生活飲用水衛生規范》中所列的分析方法多數是在20世紀80年底研究建立的,很多已顯落后。例如,對有機物的監測,基于當時的儀器設備條件,很多分析方法都是采用填充色譜柱,且針對一種或很少幾種目標物質。該規范雖然于2006年重新進行了修訂,但變化內容不大。尤其在有機物監測方面,只增加了揮發性和半揮發性有機物的氣相色譜/質譜的分析方法。但是,這兩個檢測方法基本上與EPA524和EPA525方法相同,所列的目標化合物與GB 3838-2002表3的監測項目差距較大。目前,在實際操作過程中由于缺少配套的標準物質和一系列切標準方法,GB 3838-2002表3中所列出的監測項目難以執行。因此,急需開展相關的配套標準物質開發工作,使環境監測工作人員能夠及時買到成套的標準溶液及標準樣品。同時,對GB 3838-2002中有關飲用水水源地水質監測的分析方法進行系列化研究,可歸為一類,沒必要單個進行;能采用試劑用量少且較為成熟的方法,就應放棄那些試劑用量大、耗時長的舊方法。
地表水體水質的常規監測在我國已進行了近30年,為水環境管理工作提供了重要的基礎數據。隨著我國環境保護工作的不斷深入,以及人民群眾日益增長的環境需求,給這項監測工作提出了更多、更高的要求。尤其在飲用水源地水質監測方面,則遇到了前所未有的挑戰。面對新形勢,我們應及時調整監測項目,舍棄沒必要監測的項目,增加能夠切實說明水體水質的項目;同時,積極開展水質基準研究工作,大力開發實用的分析方法及配套的標準物質,這樣不僅能使各級環境監測站成為高效率、低污染的“綠色”實驗室,更有利于正確評估我國地表水體水質現狀,為水環境管理提供科學依據。■
[1]鄭丙輝,劉琰.飲用水源地水環境質量標準問題與建議[J].環境保護,2007(1B):26-29.
[2]尚惠華,金洪鈞,楊怡.有毒有機物飲用水源的水質標準評述[J].污染防治技術,2002,15(4):21-24.
[3]王玉平.有機污染物水排放標準推薦值的確定[J].中國環境監測,2007(3):44-47.
[4]曹玉鑫,曹源.生活飲用水源水黃磷最高容許濃度[J].湖北預防醫學雜志,1997(1):16-17,27.
[5]汪志國,齊文啟.我國現行水環境標準中存在問題淺析[J].中國環境監測,2006(6):25-28.
[6]易雯.《地表水環境質量標準》中氮、磷指標體系及運用中有關問題的探討[J].環境保護,2004(8):10-11.
2011-03-09