在一定數(shù)理方法和其他手段的基礎(chǔ)上,結(jié)合監(jiān)測資料,依據(jù)水環(huán)境質(zhì)量評價方法及水環(huán)境質(zhì)量分級分類標(biāo)準(zhǔn)對水環(huán)境素質(zhì)的優(yōu)劣進行定量描述的過程就是水環(huán)境質(zhì)量分析。江蘇省在1981年、1991年和1998年對海洋水環(huán)境進行了3次調(diào)查,對該時期內(nèi)沿海區(qū)域主要海水化學(xué)因子的分布和變化情況進行了全面了解。本文主要通過對江蘇海洋水環(huán)境監(jiān)測實驗中相關(guān)海水化學(xué)因子產(chǎn)生影響的幾個因素的分析,對其海域水質(zhì)進行分析和探討。
現(xiàn)在經(jīng)常使用的水環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是將自動測量技術(shù)、自動控制技術(shù)、現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)還有其他相關(guān)的專用分析軟件有機組合在一起構(gòu)成的一套以在線自動分析儀器為核心的表水自動監(jiān)測系統(tǒng),在這個系統(tǒng)中主要包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層還有應(yīng)用層。其中感知層主要包括采水單元、分析測量單元、輔助單元、過程邏輯控制(PLC)單元、預(yù)處理單元還有數(shù)據(jù)采集單元等,負責(zé)站內(nèi)各子站水質(zhì)指標(biāo)的自動監(jiān)測;網(wǎng)絡(luò)層主要包括2G、3G、光纖還有互聯(lián)網(wǎng)等多種網(wǎng)絡(luò)傳輸結(jié)構(gòu)組成的數(shù)據(jù)傳輸單元,通過這個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以將表水自動監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心;應(yīng)用層主要負責(zé)對遠程傳回的數(shù)據(jù)進行存儲、分析、管理還有發(fā)布等行為。水環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)通過采樣、預(yù)處理過濾、儀器分析、數(shù)據(jù)采集還有存儲等綜合功能實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的通訊和傳輸以及地表水的在線自動監(jiān)測。現(xiàn)階段,水質(zhì)污染已經(jīng)成為我國環(huán)境問題中的一個首要問題,在常規(guī)的水質(zhì)監(jiān)測中主要采用的是手工采樣實驗室分析的方式,這種方式只能在每個季度或者每個月進行一次監(jiān)測,這就無法對水質(zhì)的連續(xù)變化還有規(guī)律等動態(tài)進行充分的反映。通過地表水自動監(jiān)測系統(tǒng)所得到的數(shù)據(jù)是具有連續(xù)性、可查性、公正性、可視性以及客觀性的,同時還可以實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)自動傳輸,隨時可以查詢到所設(shè)站點的水質(zhì)數(shù)據(jù),這對于縮短水質(zhì)監(jiān)測周期、降低勞動強度、提高傳輸速度和數(shù)據(jù)采集效率等都具有非常重要的意義,因此能夠為水環(huán)境的管理提供更好的服務(wù)。另外,通過水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)還能夠為水質(zhì)分析提供水體的各污染物濃度值,進而為突發(fā)性污染事故發(fā)生的捕捉提供依據(jù)。當(dāng)儀器檢測的數(shù)值發(fā)生變化的時候,表示水質(zhì)發(fā)生惡化了,系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)對污染情況進行判斷,并對水質(zhì)污染做出預(yù)警預(yù)報,這就將水質(zhì)污染控制在了可以有效預(yù)防的范圍內(nèi)。
江蘇省在1981年和1998年兩次海洋環(huán)境調(diào)查中的范圍都是從35°10’N到長江口北支口外、海岸線到距岸約100km的水域,而1991年調(diào)查的范圍為灌河口以北的海洲灣海區(qū)和長江北支水域。在這三次調(diào)查中發(fā)現(xiàn),其海域污染物質(zhì)的來源主要是來自于陸地上的各種污水、生活廢棄物、生產(chǎn)廢棄物、固體廢棄物還有工業(yè)廢氣(二氧化硫和煙塵等)等。其中工業(yè)廢水排放量高達1.48億噸,其中有72.1%得到有效的處理,也就是說即工業(yè)廢水中各種污染物的排放總量為17.10萬噸,其中主要污染指標(biāo)排放量依次為COD、懸浮物、油類、重金屬、氰化物還有揮發(fā)酚等;按照沿海城鎮(zhèn)中非農(nóng)業(yè)人口每人每天產(chǎn)生0.12噸生活污水來計算,整個地區(qū)生活污水排海量為1.37億噸,其中有0.6%為BOD,那么全地區(qū)生活污水中BOD的排放量為82200噸;農(nóng)業(yè)污染物主要包括農(nóng)藥、海水養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢水還有農(nóng)用化肥等,其中農(nóng)藥中有69.2%為有機磷類,約有2665.5噸,7.7%為有機氯類,約有296.6噸,養(yǎng)殖廢水中主要污染指標(biāo)為COD,其排海量約為845.0噸。
江蘇海域水環(huán)境要素分析主要可以從溶解氧、硝酸鹽、磷酸鹽還有亞硝酸鹽這四種主要海水化學(xué)因子來對其水質(zhì)變化情況進行闡述。從溶解氧來說,當(dāng)水體受有機物及還原性物質(zhì)污染其溶解氧的含量會降低,隨著污染的進展和惡化,溶解氧的含量逐漸趨于零,這就為厭氧菌的繁殖提供了條件,促進了水質(zhì)的進一步惡化。另外,溶解氧還受到水溫、季節(jié)以及垂向分布等因素的影響,并且近岸與遠岸還存在著一定的差異。磷酸鹽是海洋中水生生物生長必不可少的一種營養(yǎng)成分,如果水質(zhì)中磷的濃度過高則會刺激水生植物的過度生長,進而引發(fā)赤潮,因此,硝酸鹽可以作為控制水體富營養(yǎng)化的指標(biāo)。硝酸鹽的變化主要受水體垂向分布、季節(jié)變化還有近岸與遠岸差異等因素有關(guān)。硝酸鹽氮化合物的最終氧化產(chǎn)物,它也是重要的海洋生物營養(yǎng)成分,但過多的氮化合物也會造成水體的富營養(yǎng)污染。硝酸鹽的變化影響因素與磷酸鹽相同。亞硝酸鹽是海洋植物的一種營養(yǎng)鹽,當(dāng)海洋生態(tài)環(huán)境惡化的時候,其濃度也會隨之發(fā)生異常劇烈的變化。
通過對江蘇水環(huán)境監(jiān)測結(jié)果的分析指出對該區(qū)域進行重點監(jiān)測與強化研究十分必要,在今后的研究中應(yīng)該針對江蘇海域水質(zhì)污染監(jiān)測制定一套科學(xué)、合理的評價標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,以此作為確定江蘇海域環(huán)境質(zhì)量的基礎(chǔ)與保證,同時還要通過各方面的努力加強對其水環(huán)境保護管理的力度。