水處理中環境監測技術及污染防治

樊 濤

（民樂縣環境監測站 甘肅張掖 734500）

引言

想要完成水污染治理、改善水環境現狀，必須要了解污染源頭，明確污染范圍及其他現狀；制定并應用科學有效的污染防治技術，改善水環境被污染的現狀。水環境監測技術是實現以上這些目的的重要基礎，是獲得水環境現狀數據的重要手段。因此，理性認識水環境監測技術，提高水環境監測技術水平，是提高水污染防治措施科學性、合理性、可行性的基礎，應當得到政府環保部門的重視。

1 水環境監測技術

水環境監測技術可以從不同的方面進行分類，比如從監測對象劃分為地表水監測、地下水監測；從監測方式劃分為人工常規采樣、自動采樣；從技術原理劃分為遙感技術、生物技術等。

1.1 從監測對象劃分監測技術

1.1.1 地表水監測

地表水監測方法主要包括：第一，調查當地水資源的常規水因子，通過結果衡量當地的水質情況以及受污染程度；第二，調查當地水資源的污染因子，進而掌握水資源的污染原因、污染范圍以及主要污染物。同時，在調取水樣中，需要綜合考慮各種客觀因素，例如盡量選擇在風速平靜、水流較小以及天氣晴朗的環境下取樣[1]，由于一次檢查可能會出現結果不準確的情況，需要在不同時期、不同級別進行多次調查，進而保證監測結果的準確性以及可靠性。

1.1.2 地下水監測

地下水監測是水環境監測的重要內容，隨著我國社會與經濟的蓬勃發展，地下水的利用程度不斷提升，在開展地下水監測中，需要對其水質進行全面掌握。通常情況下，在地下水監測中主要采用抽樣監測的方式，即通過采集具有代表性的水樣，對其進行詳盡的分析監測，進而實現動態監測。但是這一方法并不適用于所有情況，因此，在開展監測工作中，需要結合具體情況靈活選擇監測方法和監測項目，例如硫酸鹽、氟化物、鐵以及酸堿性等項目[2]，進而掌握當地的水文特點。

1.2 從監測方法劃分監測技術

1.2.1 常規采樣

常規采樣是指水質監測站點工作人員通過人工確定采樣垂線、采樣點的方式來對水體進行樣品采集，采集到的樣品或進行就地檢測，或封存后運輸到實驗室進行檢測，從而確定采樣水體的污染物濃度。從靈敏度上來看，常規采樣的靈敏度更高，誤差更小，所得監測結果更加準確。因為人工確定采樣點的方式能夠最大程度確定水樣的代表性，能夠有效排除水樣中的干擾物，所以常規采樣的成果更加具備有效性[3]。

1.2.2 自動采樣

自動采樣是指通過自動監測設備進行采樣、測試，并得到固定位置的污染物濃度。自動采樣離不開自動監測設備，自動監測設備通常使用不需要補充試劑的方法進行水環境監測，比如電化學法、酶底物測定法等[4]。從監測方式上來看，自動監測設備進行的自動采樣并不能夠保證水樣具有代表性，因此，自動采樣下的監測成果有時與常規采樣下的監測成果存在差異。隨著科學技術的不斷發展，自動采樣技術正在不斷向常規采樣技術靠近，二者之間的監測結果差異也會越來越小。

1.3 從技術原理劃分監測技術

1.3.1 遙感技術

隨著科技技術的不斷發展，遙感技術成為一種能夠遠距離探測環境狀況的技術手段，逐漸承擔起水環境監測的責任，尤其在一些環境惡劣、人跡罕至的地區，遙感技術成為技術人員監測水環境變化的關鍵技術手段。當水體中存在不同物質時，這些物質對光的不同反射能力、吸收能力都會導致水體對光的吸收和反射出現變化，遙感技術通過接收水體的反射信息來形成遙感圖像，輔助技術人員遠距離分析水體的構成，從而監測水體的受污染情況或污染防治成效。在應用遙感技術分析、判斷水體情況過程中，技術人員主要依靠理論、經驗或二者參半來判斷水環境的優劣。首先是單純的理論法，依靠電磁波反射公式測算水體中不同物質的含量，判斷其含量是否在安全范圍內[5]。這種方法簡單易得但弊端明顯，應為水環境通常十分復雜，優劣情況并非單一元素決定，因此這樣的計算方式容易產生較大的誤差。然后是單純的經驗法，依靠技術人員收集水體實際參數和遙感數據，對比二者的數據建立水質模型，根據模型去分析水體中某一物質的含量變化，監督水體的質量變化。這是一種建立在對比基礎上的模型分析方法，較單純的理論分析有一定的優勢，但弊端同樣明顯。因為水質的改變是循序漸進的，模型建立時實際參數與遙感數據的關聯性不夠密切，還是會影響監測結果的準確度。最后是半理論、半經驗的方法，這是遙感技術發展過程中產生的新型技術。技術人員利用遙感技術收集水體光譜，估算水質參數的最佳波段等參數，然后建立有關水質參數與遙感數據的模型，借此來提高監測結果的準確性。

借助信息技術和神經網絡模型，能夠有效提高對水環境的計算有效性。在水環境遙感監測過程中，如果出現了油污染情況，技術人員可以通過無人機、飛機、衛星遙感設備來對污染區域進行全面監測，尋找到污染源頭的同時建立模型，為油污染的治理提供數據基礎和技術幫助。可見光、紅外線、紫外線等遙感技術都能夠幫助技術人員對水體油污染進行監督和分析。如果出現了水體富營養化現象，技術人員能夠通過遙感技術監測到水體中出現了大量的藻類植物、浮游植物或監測到水體中葉綠素含量大幅度上升，這些都能證實水體富營養化現象的出現。技術人員可以建立有關葉綠素的計算模型，根據葉綠素含量的程度計算出水體富營養化的程度，分析判斷富營養化的源頭，輔助污染防治工作的開展。遙感技術在大范圍應用、人跡罕至地區應用上有明顯優勢，但目前距離技術成熟還有一定的距離，需要進一步發展。

1.3.2 生物技術

生物對于環境的變化是非常敏感的，用生物的變化能夠反應水環境的一些變化。水環境中存在微生物、植物、動物，這些水生物是技術人員監測水環境變化的主要對象。首先是微生物群落的變化。水環境中微生物通常包括細菌、真菌、藻類等，生物監測技術主要監測微生物的群落變化，統計單位面積內微生物的數量，估算整片水域內微生物的分布情況，借此判斷水環境的受污染情況。以發光細菌為例，這是一種可用于監測工業用水、生活用水質量的微生物，細菌的發光情況與污染物毒性有關，技術人員可以通過觀察發光細菌的發光情況來估算水域水質，且監測效率很高，最短3h 即可得出結果。其次是水生動物的變化。河蚌、河蝦、魚等水生動物都是對水質污染情況能夠做出反應的指示生物，在水環境生物監測技術領域中發揮重要作用。除魚蝦蟹等水生動物外，底棲動物、兩棲動物也是生物監測的主要對象。通常大型底棲動物被用于監測水域的重金屬污染情況，比如大鯢、青蛙等。

2 水處理中環境污染防治措施

2.1 注重防治工作機制的建立與完善

水體污染防治效果與政府環保部門防治工作水平有很大的關系，與源頭、末端水污染的處理效率也有很密切的聯系。因此，環保部門應對建立起污染防治工作機制，提高自身的環保防治工作水平，提高污染源頭的水處理效率，用末端治理來控制工農業、城市污水對水環境的影響。想要建立起完善的防治工作機制，需要首先進行理念創新，配合理論知識與實踐技術提高防治工作機制的科學性、可行性，為水環境污染防治提供支持。其次，環保部門需要將環境監測工作作為污染防治機制建立的基礎，通過環境監測工作獲取水環境的基礎數據和現狀數據，為污染防治方案的制定奠定基礎。

2.2 優化污染防治方式

水污染防治方法需要以預防為主，首先保護尚未受到明顯污染的水環境，防止受到輕度、中度污染的水環境進一步惡化；其次治理已經受到明顯污染的水環境，致力于通過遏止污染源頭、清除腐敗底泥、恢復水環境生態系統、加大水環境流量等方式來改善受污染水環境的現狀；然后，致力于推動地區清潔生產，用清潔能源代替傳統的化石能源，降低工業生產的能源消耗，減少工業生產排放的廢氣、廢水、固廢總量，降低固定污染源對環境的污染程度；最后，要加強面源的污染控制，規范農業生產中對農藥、化肥的使用情況，盡量減少過量使用農藥、化肥的情況，大力推廣綠色農業生產技術，減少農業生產對水環境的影響。

2.3 鼓勵公眾參與到監管工作中

目前，水環境監測和污染防治工作中參與主體是政府環保部門、科研院所，參與客體主要是工農業企業，社會公眾在其中的參與程度很低，并未能發揮出自己的價值和能量，對水環境監測和污染防治的效果進一步提升有一定的影響。政府環保部門要聯合宣傳部門鼓勵公眾參與到水環境監管工作中來，充分調動公眾的積極性，打造全民監督的社會機制，接受來自公眾的建議和意見[6]。

結語

綜上所述，隨著我國工農業發展日益擴大，加大了生態環境的壓力，其中水資源環境面臨的壓力巨大，因此，環保部門在水環境保護和污染治理工作中，監測技術有著重要的技術價值和環境效益，是制定環境防治措施的基礎，是判定水環境污染情況、治理效果的基礎；污染防治措施應以預防為主，以治理為輔，充分調動公眾的力量進行全面監督。