薛 磊 李 艷 張 聰
(山東省煙臺生態環境監測中心 山東煙臺 264000)
地表水是生物健康生存的必須資源,也是人類生存和健康的重要資源。在工業、農業生產活動、人類活動中,環境污染問題逐漸加重,實施環保檢測已經迫在眉睫。在環保檢測中,對地表水進行檢測是關鍵,地表水為生活和生產用水的根本,檢測地表水品質以及污染情況與社會生產以及人們的生活息息相關。地表水污染因素較多,而且污染物形態不同、來源不同,污染物形態包括了液體、顆粒體、粉塵、化學物質等,來源包含工業污染、生物污染、生活污染等多種類型[1]。可以說,地表水監測是一項十分復雜的工作,對專業性要求較高。精準的展開地表水監測工作可以幫助人們掌握實際的水質情況,為生態環境保護工作提供參考。在地表水監測工作中,應使用專業的檢測設備和儀器,同時基于信息技術對檢測結果進行分析,或是進行信息采集,監測設備則要逐步朝向自動化及智能化方向進步。在現實工作中,要提升地表水監測質量,作為環境監測技術人員,應當及時發現和糾正問題。
地表水監測工作可以幫助環保人員對當地水環境、生態環境等進行評估,地表水和動植物的生存、人類的生存等相互關聯,對地表水進行檢測評價的同時,也有助于分析當地水及生態環境狀況,利用地表水檢測結果,可以對當地的植物生長情況、動物生態情況、漁業資源保護、水體環境等進行評估分析,了解存在的環境污染問題,為環境治理工作提供可靠依據。
地表水作為重要的生產和生活資源,使用極為廣泛,例如工業用水、農業用水、生活用水等,基本都來自于地表水。但隨著現代生產環境、生活環境的復雜化發展,地表水污染問題愈發嚴重,污染類型多樣化,給檢測工作帶來了困難。
首先,城市生活排污口在源源不斷的進行污染物排放,各個江河流域沿線存在不同的污染問題,在長達幾十年甚至上百年的發展過程中,以上污染從未間斷,而環境保護問題則在近十幾年的時間當中才引起重視,相關法律法規、技術等推廣落實時間較晚,無法解決上述歷史積壓問題[2]。目前,許多水域的污染問題相對嚴重,并且已經逐漸呈現嚴重化趨勢,地表水幾乎無法達到飲用水供水標準,損壞的生態鏈更是修復困難。通過對地表水進行檢測,可以了解其污染情況,采取具有針對性的治理措施,從而確保生產生活用水的供應。
地表水監測的主要目的是科學地對水質進行評估,及時了解水污染問題。其檢測方式是對被檢測水系進行抽樣,而后送入實驗室,通過各種儀器設備、化學試劑等進行檢驗,獲得相關的數據,包括樣品的構成、有毒有害物質含量、微生物含量等,分析各項指標是否超過標準范圍,同時,了解各項數據的變化情況。如果檢測指標短時間內發生明顯波動,需要分析其原因,追根溯源,找到污染源頭,及時解決并做好防范工作。所以監測技術是否能夠合理使用直接影響到了檢測結果的準確性、水質評估結果的客觀性和可靠性。此外,對檢測流域中特定段安裝監測和觀測設備,實現對水體常規、特征污染信息的自動化采集和分析。但是目前國內相關的技術設備比較落后,獲得的檢測結果和資料可能存在不全面、不準確的情況,采樣點和自動監測網點的確定也缺少可信的依據,使得所采集的數據不具有典型性和代表性,無法準確反應地區的地表水污染情況[3]。
地表水流動過程中,和地下水、大氣層與生物圈中的水相互補充,會有各種礦物質、工業污水等匯入其中,使得水成分復雜,這些物質在時間的推移中出現了物化反應,并經水生生物新陳代謝,無論是構成、還是指標濃度,都處于動態變化當中。地表水自身處于自動流動狀態,會進入不同的空間,江河水系之間相互交錯,一旦某個地方的地表水出現污染情況,相連水系可能都存在污染問題。
因此,地表水水質監測和評估工作比較棘手,與理論知識相差較大,需要豐富的實際工作經驗。地表水監測項目和內容包括:化學物質監測與分析、微生物成分分析、有益微生物分析等,總之就是要對水質的變化進行監測。我國關于地表水監測的法律規定中,沒有體現出地域差異,標準比較籠統,和實際的水系情況不符合,而且相關指標的監測無法體現[4]。
地表水監測的技術原理比較復雜,在監測工作中,需要展開復雜的試驗,監測儀器與設備種類多樣,要提高監測的準確性,還需要確保取樣地點、時間合理、監測地點和時間合理。當前我國的地表水監測還存在人員不足、技術水平低下、設備不足以及水平落后等問題,實際地表水監測工作得不到人力和物力資源保障。此外,監測機構自身制度存在缺陷,可能存在技術漏洞,整個監測流程缺乏規范性,使得監測數據和結論應用和參考價值較弱。
地表水的環境監測,往往對監測設備及技術層面有著一定要求。但因我國針于地表水層面監測起步相對較晚一些,對于更多發達國家,我國現有檢測設備及其技術仍處于落后狀態,且因國內環境監測當中對于地表水的環境監測所提出要求持續提高,以至于現有監測設備及技術更加無法滿足于實際的監測工作需求,積極引入更多監測設備及技術較為關鍵。
不同地區,其工業和農業的生產技術、流程不同,產生的污染排放存在較大的差異,地表水分布、江河流向和補給關系等也存在較大的地域差異。而在大部分地表水水系狀況較差、污染成因各異的條件下,展開地表水監測工作,必須從特定區域環境特點出發設計監測工作[5]。
(1)監測前,需要深度調研當地的水系分布情況、工農業生產環境、生活環境等,采集關于水污染的有效信息。考察當地當前污染排放情況、歷史污染排放情況和處理結果,分析污染源和地表水流動路徑之間的關系,確保監測點和取樣點設計的科學性,提出檢測對象重點和測試指標重點。
(2)深入分析監測水域以及涉及水域范圍中排污口分布情況、水流量特點、流速特點等,優化采集點、監測點的布置,監測中,多采用自動化和智能化設備、計算機處理技術,減輕人工壓力。
目前,許多新的技術被應用到地表水監測工作中,例如動態監測技術、遙感技術、計算機技術、衛生定位技術等,這些技術的應用顯著提升了地表水監測的精準度。市場中也有更多的資金投入到了水監測設備生產和技術研發當中。但總體而言,當前從業人員對于新技術、新設備的掌握和應用能力較差。對此,要求加強人員培訓工作,定期對在崗人員進行技術培訓,提高人員的技術和設備把控能力[6];其次,需要提高行業從業標準,從專業渠道進行人才招聘。目前,許多高校已經開設了環境污染與保護相關專業,能夠為地表水監測輸送更多得專業人才。
當前,國家對于一些地表水監測技術和流程還沒有提出相關的標準,使得實際的監測工作缺少依據,許多技術的應用和監測流程存在盲目性、經驗性。在實際監測工作中,必須要根據不同流域或是水系的水污染特征和治理情況,對監測項目和檢測指標進行細化,有效監測對水安全存在威脅的物質,提高監測的全面性。對此,需要對水污染監測技術標準、流程標準等相關條款進行修正和補充,以求為實際工作提供參考和指導[7]。可以從項目取樣、試驗流程、數據處理技術、監測指標范圍、地域差異控制等幾個方面提出規范和標準,以提升監測結論的科學性。其次,建立完善的法律法規,有效的控制地表水污染問題,通過外部的約束機制降低地表水監測工作難度。
地表水監測工作比較復雜,受到了水流量、污染排放、地下水和生物圈等多種因素的影響,而且大多數的影響因素都處于動態變化當中,關系較為復雜。在實際監測工作中,要注意借鑒國內外的優秀案例,分析其監測思路和技術運用方式,尋找適合自己的監測體系,讓監測工作能夠為水體、水系的評估、水污染治理工作等提供參考[8]。
如可對地表水實施等級監測評價,將其劃分成三個等級,一級為各類污水總排放,二級為地表水的水質,三級為有移動納污能力水域面積和水質情況。環境監測當中地表水各項監測工作,則可結合上述幾個等級評價,開展對地表水整體環境的實地調查及監測評價、預測未來發展環境,并落實影響評價。并結合實調查及預測分析,實施環境監測當中地表水各項監測評價工作相應結論報告的編寫,包含著地表水當地環境介紹、地表水現存環境問題、地表水總體環境的未來發展預測及其評估、地表水環保措施及建議等等,實現對于有效的水質高效化監測和評價。
環境監測當中為高效落實地表水各項監測工作,相關部門或者單位便需積極積極引入更多先進的監測設備及其技術手段。在監測設備層面,應結合自身實際監測任務工作需求,對現有設備實施改造優化,條件可允許情況下還可引入相關先進的監測設備,以便于滿足環境監測當中地表水各項監測任務工作的現實需求。
在技術手段層面,應注重多種監測技術手段及方法的運用。如環境生物科學技術,其從屬新興學科,通常情況下,人們會借助生物器官或者生物個體,以生命科學為基礎原理,實現全新工藝及產品的創造,實現地表水嚴格化的監測。這種環境生物科學技術內含生物傳感及核算探針這兩種技術方式。生物傳感科學技術,其融合了化工技術、物理技術、生物技術各項優勢,通過某種生物基本特性的有效利用,實現敏感元件相應傳導部位科學設計,如氨氮生物、BOD 生物、甲烷生物等傳感器。生物傳感科學技術之下,實施地表水相應監測工作,有著極強時效性、便捷性、高效性及精準性,連續動態化的監測地表水能夠實現;核算探針科學技術,其屬于以生物學為基礎原理的生物監測方式,可對地表水內部特定的污染物實施有效測定,其可通過特殊DNA 序列培養,借助核苷酸堿基存在互補特性,通過核算熒的光探針對堿基序列予以識別,對地表水當中水體的污染性質實施有效檢測,對污染物基本構成實施細致分析,對細菌污染及藻類污染爆發可起到良好預防作用;還可積極引入遙感監測科學技術手段,可以說,此項技術手段現已被社會較多領域所廣泛運用,應用效果均相對理想化。
環境監測當中為高效落實地表水各項監測工作,便可注重遙感監測科學技術手段的運用,基于經驗分析和地表水的水質參數,有監測地表水具體情況,對地表水內部水質空間和時間層面具體情況予以真實反映出來,在一定程度上,遙感監測科學技術手段所具備優勢集中表現為低成本、快速監測、應用范圍較廣等,常規監測手段難以達到相應監測目標,均可借助遙感監測科學技術手段得以實現。
在執行地表水監測工作中,需要明確此項工作對于國民生活、國家生產工作以及生態環境保護工作的意義,科學妥善地應用先進的技術設備,多結合監測地區的實際情況,分析各項影響因素的動態變化,提高地表水監測結果的可靠性、真實性和全面性,推動環保事業和水污染治理工作的進步。