我國水處理中環境監測技術及污染防治探析

劉 桂

（云南省昭通市環境監測站，云南 昭通 657000）

20世紀80年代，我國開始開展水環境監測，為了實現監測網點的科學預測，實施了質量控制計劃。到了90年代，我國已經建成了200多個監測中心。21世紀，我國水體監測數據作為標準參考數據，向大眾開放，水環境監測系統初步形成。當前，我國水環境監測技術主要分為兩種。一種是自動監測技術，最初從發達國家引入，優點是可以實現同步連續自動監測，當水體受到嚴重污染時，自動監測系統能夠及時報警[1-3]。另一種是常規監測技術，其優點是比自動監測系統的一次性投入少，監測指標更加豐富[4-6]。為了更好地選擇監測方法，本文將對二者進行詳細的比較分析。

1 水質自動監測與常規監測的比較

1.1 水樣采集代表性的不同

通常，監測水環境時，人們需要采集水樣，《地表水和污水監測技術規范》（HJ/T91-2002）對監測采樣點有一些硬性要求。一般來說，常規監測需要先根據水體情況來確定采樣垂線，然后確定采樣點的位置。與前者相比，自動監測的采樣點相對固定，水樣否具有代表性容易受到質疑。

1.2 兩種監測技術的原理不同

為了與常規監測結果保持一致，水質自動監測方法的原理應當盡可能與常規監測方法相同。例如，自動監測期間，氨氮、高錳酸鉀指數等實驗室常規監測項目要順利開展，保證結果的準確性。但是，為了減少試劑種類和用量，實現水體監測的自動化，人們可能運用不同的監測方法。例如，重金屬測定需要采用電化學法，而大腸菌群監測需要采用酶底物測定法。需要指出的是，雖然有些監測項目的自動監測原理與常規監測接近，但在其他監測項目上，二者的測定原理有所不同，導致不同監測原理的測定結果存在差異。

1.3 兩種監測技術靈敏度的差異

靈敏度是常規監測與自動監測最為顯著的差異。常規監測往往在實驗室內進行，人們可以結合待測物的濃度，通過稀釋、萃取等方式加以調整。自動監測對待測物的處理比較簡單，難以通過儀器完全消除基體干擾物，無法及時處理外界影響因素，不能自動富集污染物，使得部分監測項目的靈敏度無法達到相關要求[7-9]。例如，自動監測常用氣敏電極法測定氨氮濃度，自動檢測設備能夠達到的準確定量濃度為0.2 mg/L，遠遠超出水質監測標準的限值。在監測重金屬離子時，自動監測無法消除共存離子的影響，使得監測結果存在較大的誤差。

2 新型環境監測技術的應用

2.1 遙感技術在水質監測中的應用

遙感監測技術有助于實現監測結果的準確性和自動化，其在環境監測領域得到廣泛應用。水環境監測可以應用遙感監測技術，獲取監測區域的環境信息，同時保證監測結果的準確性。遙感監測技術采樣動態操作模式，不僅可以充分減少人為因素的影響，還可以有效降低監測費用，節約環境監測成本[10-12]。目前，遙感監測技術主要應用于監測水體中的固體懸浮物和水體的富營養化。

2.1.1 懸浮固體遙感監測的應用

懸浮固體遙感監測是指利用遙感監測技術來有效監測水體中的懸浮固定物，通過紅外光波測定水體中的固體懸浮物，進而判定水質。一旦懸浮物大量出現，就會影響水體的光學性質和濁度。人們可以利用紅外光波進行遙感監測，建立固體懸浮物與特定波段輻射值的模型，測定水體污染物的濃度。

2.1.2 水體富營養化遙感監測的應用

人們可以采用遙感監測，有效判定水體富營養化程度。人們可以根據紅外光波段或可見光波段，有效判斷水體含氧量的變化，以監測水體的富營養化程度。一般來說，當水質發生變化時，水中會出現大量浮游植物，紅外光波段就會發生陡坡效應，提示水體出現富營養化。水中浮游植物增加，會導致葉綠素明顯增加，遙感裝置可以反映出反射光譜特征。

2.2 生物技術在水質監測中的應用

一旦水環境發生變化、水質受到污染，就會嚴重影響水生物的生長。人們可以借助生物技術進行水質監測，通過觀察水體中生物組分、生物個體或生物種群對水環境的應激反應與變化，監測與評估水污染情況[13-15]。

目前，生物技術主要分為微生物群落監測法、發光細菌法、生物行為反應監測法等。作為應用較早的生物監測技術，微生物群落監測法主要利用數學統計法，對被測水域中微生物的物種和數量進行統計與分析，以此為指標，判定和評價該水域的污染程度。生物行為反應監測法也具有一定的代表性，通過觀察水生物行為，人們可以進行水體安全濃度預警。

2.2.1 底棲動物監測指標的運用

水體中的底棲動物數量是生物監測的重要指示內容，可以反映水質情況。目前，部分發達國家已經對這種指示方法進行詳細論證，將其作為生物評價的重要指標。通常，人們可以借助底棲動物群落多樣性指數等參數來進行水質評價，但是目前中國還缺乏這方面的詳細規范。總的來說，人們可以借助底棲動物和兩棲類動物對水質變化的環境因子敏感程度，有效監測水體污染程度。

2.2.2 魚類環境監測指示生物的運用

目前，利用水生生物來進行水環境監測時，魚類是運用最多的指示生物。人們主要借助生物對污染物的反應來判斷水體污染情況，確定污染物濃度，及時發布預警。目前，利用雙殼類生物對水體污染進行監測取得了較好的研究進展。研究表明，斑馬魚是一種對水質變化非常敏感的淡水魚，當水環境發生變化時，斑馬魚會在很短的時間內做出相應的反應，是一種非常好的水體污染監測生物指標。人們可以利用這種水體生物的行為變化來進行最基礎的環境監測，實現早期預警，其具有非常高的應用價值，部分地區已經實現商業化運作。

3 水處理中污染防治對策

3.1 落實監督機制

水污染綜合防治不能僅僅依靠環境監測部門，要從源頭進行監督與預防。目前，水體污染相關法律法規有待進一步完善，要建立更加完善的監督機制，促使其落實到位。水污染防治要將職責明確到人，每一步由專人負責，監督機構做到日常互檢、自檢，定期進行技術培訓，了解國內外水污染的最新監測技術。

3.2 排污重點項目追蹤

目前，我國水環境控制主體區域主要分布在城市建設區域與城市居民生活區域。首先，要進一步強化監督機制，針對排污重點項目，環境監測部門應當及時對污水排放量和排放方式進行監測。其次，監測期間，如果發現嚴重超標的項目與企業，必須及時上報有關部門，形成系統化的文字與電子材料，以便后期追蹤檢測。

3.3 環境監測新型技術與傳統技術的有效聯合

新型檢測技術具有一定的代表性，環境監測部門要將理化檢測方法與新型監測方法有效聯合并運用到實踐中。新型監測技術不僅可以監測污染物的主要成分，還可以更加深入地評價污染物的綜合毒性，預測水環境的未來發展趨勢。當前，互聯網技術飛速發展，人們可以將環境監測技術與之緊密結合，應用圖像捕捉等技術，結合ArcGIS等相關軟件，分析環境監測結果，實現突發性污染事件的有效預警。

4 結語

隨著社會經濟的飛速發展，我國環境監測技術也進入了新的發展階段。當前，我國要不斷完善環境保護體系，優化環境監測和污染防治機制，研發、引進和推廣新型環境監測技術，大力推進污水處理工作，為人們創造良好的生活環境。