飲用水水質(zhì)監(jiān)測預警技術研究進展

艾珊珊

摘 要 環(huán)境問題日益突出，水污染問題也需要受到重視，甚至會對飲用水水質(zhì)造成影響，因此，需要加強飲用水水質(zhì)監(jiān)測預警技術的應用，以便及早發(fā)現(xiàn)問題，確保居民飲用水的安全。本文首先重點分析當前的四種飲用水水質(zhì)監(jiān)測預警技術，最后則如何提高飲用水水質(zhì)監(jiān)測中預警技術的應用效果，以減少水污染問題的出現(xiàn)，提高飲用水水質(zhì)。

關鍵詞 飲用水 水質(zhì)監(jiān)測 預警技術 研究進展

中圖分類號：X832 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）04-0059-02

隨著生活水平的提高，人民群眾對飲用水水質(zhì)的關注度也不斷提高，一般情況下地區(qū)出臺的應急響應具有一定的滯后性，而水質(zhì)監(jiān)測預警技術則能夠及時對飲用水的水質(zhì)進行檢測，以便第一時間發(fā)出警告，在一定程度上起到了預防的作用，提高水污染的處理效率和水平，為民居提高符合要求的飲用水。

1 飲用水水質(zhì)監(jiān)測預警技術

飲用水水質(zhì)監(jiān)測預警技術的應用關系到水質(zhì)的預防以及居民的用水安全，要對基于理論分析的常規(guī)監(jiān)測技術、基于生物學原理的水質(zhì)綜合毒性檢測技術以及基于多維矢量指紋原理的綜合預警技術三個方面進行具體開展，內(nèi)容如下。

1.1 基于理論分析的常規(guī)監(jiān)測技術

這一技術主要是指通過定性或者定量的方式測定水中的有毒有害物質(zhì)，其發(fā)展有賴于自動化技術、電化學以及光學等技術和理論的發(fā)展，正是由于科學技術的不斷進步使得這一技術的相關儀器設備、測量精確度不斷提高。而且這種技術的針對性比較強，能夠對污染物的種類以及含量進行檢測，甚至可以實現(xiàn)量化監(jiān)測，這些為飲用水水質(zhì)監(jiān)測提供了更多的可能性。

一般而言，基于理論分析的常規(guī)監(jiān)測技術主要監(jiān)測的指標濁度、總氮等。這些常規(guī)指標的監(jiān)測技術已經(jīng)發(fā)展得比較成熟，能夠為飲用水水質(zhì)監(jiān)測提供技術支持。第一，對飲用水濁度的監(jiān)測，渾濁度是水體物理性狀指標之一。它表征水中懸浮物質(zhì)等阻礙光線透過的程度。一般來說，水中的不溶解物質(zhì)越多，渾濁度也越高。渾濁度是由于水中存在顆粒物質(zhì)如黏土、污泥、膠體顆粒浮游生物及其他微生物而形成，用以表示水的清澈或渾濁程度，是衡量水質(zhì)良好程度的重要指標之一[1];第二，對飲用水進行日檢、周檢以及月檢，通過完善的檢查制度加強對飲用水水質(zhì)的常規(guī)監(jiān)測。不同檢查狀態(tài)下檢查的指標也會有所差異，一般情況下日檢指標少于周檢指標，周檢指標少于月檢指標，但都是為了加強飲用水水質(zhì)的日常監(jiān)測;第三，對總氮的監(jiān)測，總氮指標體現(xiàn)了水樣中的可溶性以及懸浮顆粒中的含氮量，如果總氮含量比較高，那就意味著水質(zhì)遭到了破壞，其是衡量水質(zhì)的重要指標之一。其中又以堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法為主進行總氮指標的監(jiān)測。

雖然常規(guī)監(jiān)測技術有著一定的應用以及不可替代的地位，但是卻不適用于所有污染物的鑒別和監(jiān)測，有一部分污染物的參數(shù)并不能夠進行實時監(jiān)測，也不能進行預警，甚至在一定條件的影響下一些污染物的監(jiān)測結果會出現(xiàn)“失真”的情況。但是這種技術也有一定的局限性，一方面是對突發(fā)性水質(zhì)變化監(jiān)測出的概率比較低，另一方面則是這種監(jiān)測技術耗時，對人員的專業(yè)素質(zhì)要求比較高，而且相關設備的維護費用也比較高。

1.2 基于生物學原理的水質(zhì)綜合毒性檢測技術

生物學方法實現(xiàn)了環(huán)境科學與生物監(jiān)測技術的有效結合，其打破了以往對單一化學物質(zhì)進行測定和評價的局限性，這種技術能夠直接測定聯(lián)合毒性，能夠起到綜合預警的作用。這一技術涉及到四種具體的技術，內(nèi)容如下：

第一，生物魚識別技術。該技術主要是利用魚類對水質(zhì)環(huán)境變化的敏感反應，魚類會對有毒有害污染物進入水體產(chǎn)生反映，比如反應遲鈍等，以此判斷水質(zhì)情況。而且目前國內(nèi)外已經(jīng)通過相關實驗對這一技術進行了應用，為水質(zhì)監(jiān)測提供了重要的依據(jù)和參考;第二，發(fā)光菌識別技術。這個主要是利用發(fā)射熒光的細菌發(fā)光強度判斷水質(zhì)情況，一般情況下，如果水質(zhì)不好，發(fā)光細菌的活性就會深受影響，導致發(fā)光降低，可以通過這種方式探究水質(zhì);第三，水蚤環(huán)境毒性檢測技術。這一技術是利用水蚤對環(huán)境毒素反應敏感的特性檢測水質(zhì)，甚至基于這一技術形成了微型生物即時毒性測試儀用于水質(zhì)檢測[2];第四，藻類水環(huán)境監(jiān)測技術，這一技術則是利用環(huán)境變化對藻類的影響進行水質(zhì)監(jiān)測，而且藻類生物傳感器是重要發(fā)展方向之一，運用得當則可以實現(xiàn)對水質(zhì)的長期監(jiān)測[3]。

1.3 基于多維矢量指紋原理的綜合預警技術

在實際中，水質(zhì)會受到多種物質(zhì)的污染，這就會影響水質(zhì)參數(shù)，而多維矢量指紋識別技術則可以對水質(zhì)進行常規(guī)監(jiān)測預警，甚至能夠綜合污染水質(zhì)污染事件的類型。這一技術的應用要不斷本地化，與當?shù)氐乃|(zhì)特點等相適應，利用有限額設備監(jiān)測水質(zhì)的變化。與此同時，能夠基于大數(shù)據(jù)技術形成數(shù)據(jù)庫，對同類事件進行正確反映，以便能夠提高預判的效力。這一技術打破了傳統(tǒng)監(jiān)測技術的缺陷，不僅可以對突發(fā)性水質(zhì)污染事件進行快速預警，還能夠對污染事件進行綜合預判[4]。

2 切實提高飲用水水質(zhì)監(jiān)測預警技術的應用效果

在對水質(zhì)監(jiān)測預警技術有一定了解的基礎上，具體分析如何采取措施提高飲用水水質(zhì)監(jiān)測預警技術的應用效果，切實提高飲用水水質(zhì)，為居民提供放心水源。

2.1 要建立完善的水源地水質(zhì)監(jiān)測體系

飲用水水源地的監(jiān)測工作中主要的就是實現(xiàn)對水質(zhì)的動態(tài)管理，這就需要利用水質(zhì)監(jiān)測預警系統(tǒng)在水源地建立全面的水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)，以便獲得飲用水水質(zhì)的相關信息。監(jiān)測地區(qū)監(jiān)測指標的確定需要考慮到相關規(guī)范要求自己當?shù)厮廴镜膶嶋H情況，基于此確定監(jiān)測項目，確保更具有針對性，而且監(jiān)測效率也會提高，此外，還需要關注水源地水質(zhì)監(jiān)測的頻次，一般情況下豐水期和枯水期要進行兩次監(jiān)測，而且還需要對水質(zhì)進行每個月的定期監(jiān)測，以確保水質(zhì)監(jiān)測結果的準確性以及監(jiān)測效率的提高[5]。

2.2 加快落實飲用水水質(zhì)預警應急體系建設工作

飲用水水質(zhì)是處于變化中的，其水質(zhì)出現(xiàn)問題會造成嚴重的后果，這就需要加快落實飲用水水質(zhì)預警應急體系建設工作。第一，要做好物質(zhì)保障工作。這就需要明確各個部門的具體責任以及管理權限，形成科學全面的應急響應預案，確保居民用水的安全性和穩(wěn)定性。與此同時，還需要確保發(fā)生問題時能夠第一時間解決居民用水問題;第二，技術保障。互聯(lián)網(wǎng)、信息技術、大數(shù)據(jù)等技術的發(fā)展和廣泛應用為飲用水水質(zhì)監(jiān)測預警技術的發(fā)展提供了技術支持和保障。而且還需要增加相應的經(jīng)費投入，做好應急水源的處理工作[6];第三，提供人員保障。飲用水水質(zhì)監(jiān)測預警應急體系建設工作的落實也需要人才的支持，這就需要引進和培訓一批高素質(zhì)的復合型人才從事相關工作[7]。而且有關人員的應變能力以及應急處理能力也要高，這些在出現(xiàn)突發(fā)事件時能夠妥善處理;第四，實現(xiàn)物資保障。政府應該按比例增加水源地突發(fā)污染事件相關的物資儲備工作，保障出現(xiàn)突發(fā)事件后物資充足供應;第五，做好信息保障工作。相關部門應該開通24小時的服務熱線，保證出現(xiàn)突發(fā)污染事故第一時間上報，有關部門可以快速解決。

2.3 積極建設備用水源地

要積極建設備用水源地以便飲用水出現(xiàn)水質(zhì)污染時能夠及時解決，而且在建設時要考慮到各個地區(qū)的特點以及實際情況，要科學選擇充足水源，而且要對備用水源地的水質(zhì)進行分析，確保水質(zhì)合格。與此同時，要建立備用水源的相關配套管網(wǎng)，確保備用水源地的正常使用。

2.4 建立分級管理制度和監(jiān)督制度

第一，要建立分級管理制度，明確各級的管理責任，避免出現(xiàn)互相推諉的情況，具體而言就是國家、省、市三級制，國家層面規(guī)范飲用水水質(zhì)的標準和監(jiān)測技術的應用，省級基于本省情況進一步明確飲用水水質(zhì)監(jiān)測，而市級則需要具體落實水質(zhì)檢測，實地考察水質(zhì)情況，確保準確及時反映水質(zhì)[8];第二，要建立健全的監(jiān)督制度，飲用水水質(zhì)監(jiān)測預警技術的應用還需要監(jiān)督制度確保技術能夠有效落實，而且要對技術應用的效果以及預警應急體系的落實情況進行監(jiān)督，確保能夠切實改善水質(zhì)，為居民提供安全用水。

3 結論與展望

不同的水質(zhì)監(jiān)測預警技術各有優(yōu)缺點，其中基于理論分析理論的常規(guī)監(jiān)測技術能夠對某一單一參數(shù)進行精確監(jiān)測，而且操作簡便，速度也比較快，但是大多數(shù)都不能進行在線監(jiān)測，這就無意中增加了監(jiān)測的難度，在未來需要進一步研發(fā)適用性強以及免維護的相關技術和設備。以生物監(jiān)測為基礎的水質(zhì)綜合毒性監(jiān)測技術，這一技術應用還不夠廣泛，正處于應用研究階段，雖然生物對污染物有明顯的反映，但是監(jiān)測的準確度卻不高，導致監(jiān)測結果深受影響。在未來，這一技術研究的主要方向是毒性解析技術和智能化生物傳感器。基于多維矢量指紋原理的綜合預警技術，通過建立本地水質(zhì)數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)對污染物種類和濃度的準確識別，數(shù)據(jù)真實準確，特征矢量變化快速可靠，減少了誤報頻率，在城市供水系統(tǒng)將有較大的應用前景。

飲用水是居民生產(chǎn)生活的重要保障，水質(zhì)問題的突出會給居民的用水安全帶來隱患，為此，需要建立一套完善的預警體系，通過預警技術的合理應用降低水質(zhì)污染的危害程度，確保居民用水安全。

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