探究地下水環境監測運用方式

鳳陽縣環境保護監測站 丁春玲

長期以來，隨著人民生活水平和科學技術水平不斷提高，用水需求不斷升級，人們對日常用水提出了更高的要求。相關部門也由此面臨著更加嚴峻的供水壓力以及要使用更多更高效的地下水環境監測設備的需求，同時有關人員必須高效運用地下水環境監測技術。然而根據目前的研究發現，存在著地下水環境監測技術滯后、地下水監測信息公布、共享不及時、地下水環境監測設備落后等問題，因此本文就以上問題進行分析并提出應對方法。本文采用對地下水監測的各個流程環節進行針對性探究的方式，從各個（去掉）監測分析環節中吸取經驗和教訓，在實踐中獲取真知，最后總結概括出本文內容。下圖為地下水監測的具體流程。

一、地下水環境監測的內容要素

（一）水溫

在對地下水的溫度進行人工測量時,需要綜合應用多種數字式地下溫度計,一般應考慮使用各種鉑電阻、半導體等測量傳感器。在實際工業應用操作過程中,一般將人工測量地下水溫時的傳感器與其他測量傳感器元件相結合,形成多個不同參數的地下水溫變化傳感器。

（二）水質

地下水采樣,主要使用地下水的采樣器與采樣泵。有關地下水環境中水質的取樣監測,一般可以采取人工科學取樣、實驗室科學分析兩者相結合的監測方式。地下水人工采樣設備,主要分為應用于達到監測地下水的人工采樣器與地下用水采樣泵。

（三）水位

水位自動監測技術是我國地下水生態環境監測中最基本、最重要的一項技術。在人工自動測量地下水的過程中,采用電動非接觸式或懸垂式地下水尺或者手動測量儀的方式。

圖1 地下水監測流程

二、地下水環境監測運用的各項技術

地下水區域環境監測管理技術在使用過程中,要和功能相關的化學生物環境監測技術設備和使用方式進行有機結合,這樣不僅能夠有效提高城市地下水區域環境監測管理工作的質量及高效性,還會更有利于從根本上提高環境監測管理工作的快捷性和效率。

（一）生物行為反應監測技術

水環境當中包含的多種微生物在受到各種來自外界環境污染的影響之后,往往會對環境產生一定的應激反應，以此來應對環境的突變，地下水的微生物也是如此。針對地下水微生物在水環境中的行為反應變化的自動調控監測技術，就是利用這一點來實現對各種地下水生物環境的自動監測的。生物魚類化學反應行為實時監測技術主要在我國淡水魚類環境監測中得到運用,在對多種地下水生物環境當中生物體的行為反應變化進行自動監測的過程中,如何選擇一種魚類生物作為指示生物是監測技術關鍵。根據長期以來的經驗，金魚、斑馬魚以及各種小型鰻魚等與其息息相關多種水生魚類都可作為常用的自動監測反應指示生物。

監測站的工作人員可以通過對當前淡水中的多種不同敏感性魚類監測信息作為指示生物。因為監測魚類受到水體污染而出現的多種不同應激性魚類化學生物反應可以全面實時跟蹤監測分析,從而準確了解當前水體污染實時情況,達到魚類水環境實時在線監測管理工作的主要目的。該實時監測技術不僅具有一定技術上及應用上的優勢,且隨著我國現代工業計算機及現代工業生產自動化等現代信息電子技術快速發展和進步,該技術也不斷發展并且已經實現了對當前水環境的實時在線遠程信息分析監測,因此我們不僅能夠及時準確地掌握當前水體污染的實時作情況,對于不斷逐步提高我國魚類水環境實時在線監測站的工作效率等多個方面也有著重要性的指導意義。

（二）抽出處理技術

在目前地下水處理環境監測相關技術當中,抽出的水處理監測技術已經是目前使用最為廣泛且行之有效的監測手段之一,其技術能夠按照抽出地下水的所有環境參數，例如在水污染物的種類、數量等上進行使用。對于抽出水處理監測技術在實際應用過程中,主要是包含了物理、化學與生物三種科學方法。物理處理法：主要通過粒子吸附、過濾、重力粒子分離以及反應和滲透等多種物理處理方法進行環境監測；化學處理法：主要包括是利用氧化物質還原、等離子物質交換和混凝土熱沉淀等多種化學處理方法進行環境監測；生物處理法：主要包括利用土壤處置、生物合成膜等多種生物處理方法進行環境監測。

物理、化學、生物處理技術在實際運用中都能獲得不錯的效益，我們可以將三種技術有機結合起來，達到最優效果。同時，這些監測方法在實際環境監測過程中都應該做到充分發揮自身的監測作用,能夠及時發現那些受到嚴重污染的區域地下水及其環境問題,并選擇一種科學合理的監測方式以及時解決問題。

（三）物理技術

通過物理監測方法監測控制地下水,主要可以分為3種監測形式：屏蔽法、被動水質收集監測法和地下水質動力遠程控制收集法。通過利用化學監測手段與其他物理監測手段的有機結合,可以對地下水中的環境狀況進行實時動態跟蹤監測,保證監控地下水中的水質及環境。

（四）原位處理技術

現階段,我國原位分析處理反應技術在實際使用推廣過程中,通常主要使用的是可滲透原位反應的材料墻,其從技術本質上來看就是用于反映材料使用情況的一種原位分析處理反應,利用對所有環境污染物主要成分的準確反映,實現有效控制環境污染的重要技術目標。與傳統的地下水監測技術相比較，原位處理技術是一種比較具有創新性的、高效率的、新型的水污染處理技術。因此目前具有非常好的可應用市場前景。在原位綜合處理的方法廣泛應用中,主要領域涉及了高滲透性土壤反應土墻處理技術、土壤利用氣相介質抽取技術及利用空氣介質注入修復技術等。

（五）水動力控制技術

目前，在對地下水源的環境污染進行自動監測中,水下流動力監測控制也是一種重要的自動監測技術，對于該技術的有效運用也非常重要。這種自動監測控制方法主要目的是通過利用流體物理力學原理對目前受嚴重污染地下水源環境進行自動監測。首先需要是對地下水層中的污染情況進行詳細分析,然后對不同地下水層水體進行人工抽水或自動注水,人工可以改變表層地下水體的梯度以利于實現地下水體雜質分離,再對水體分離后析出的地下水體雜質進行科學化驗處理分析,以利于達到后期監測處理目的。

三、地下水環境監測的不足

從目前的地下水水質環境監測管理情況來看,還是需要完善與之相對應的區域地下水水質環境監測管理標準。制定并改進我國目前地下水水質環境監測管理的相關工作規范,其主要要求遵循的基本原則之一就是,要充分反映實際監測目標區域內的地下水質環境污染監測情況,并且能讓所有地下水區域環境監測質量指標評價與環境保護等的要求能夠得到有效滿足,同時按照實際監測目的區域工作地下水的使用功能在未來可以進行針對性的選擇,礦區或者其他化學物質背景等監測區域也可以按照水中的礦物質主要成分、風度等來開展高效的區域監測工作。但是這種監測模式在實際監測過程中,并不能完全滿足所有人的區域監測工作,其也可能會直接造成國家相關主管部門對所有區域監測工作的質量監督力度出現明顯下降,并不能適應我國地下水水質環境監測相關工作要求,對于所獲得監測分析結果的準確性也會造成直接影響。

（一）地下水環境監測技術滯后

從監測技術應用角度來看,我國大型地下水生態環境監測相關技術仍需進一步研究完善和不斷優化。大型地下水生態環境監測以及水質生態監測因為同時具有監測頻率技術要求不高、監測環境因素復雜多變和監測費用較高等三大特點,所以目前我國大型地下水生態環境監測還需要通過采用人工取樣技術來間接完成水質監測處理工作。從相關監測數據頻率的角度來看,由于監測站網設施種類、建設工程目的、監測數據用途等技術內容之間可能存在著巨大差異,就可能導致其中的監測數據頻率也完全不同。比如某地區目前在大型地下水生態環境監測建設工作中,已經成功探索組建了一支具備較高監測技術水平的專業團隊,監測數據頻率效果更好,能夠更加全面地反映出該地區地下水生態環境的基本水質狀態,并充分準確掌握該地區地下水的流動運移狀態的變化。但是,因為相關部門支持監測經費來較少,我國很多大型地下水生態環境監測工作站點由于缺少日常維護,很多監測站點工作人員就不再有人愿意繼續承擔這項監測工作任務,導致相關監測數據資料可能出現嚴重破損、丟失、監測數據質量明顯下降等諸多異常現象。

（二）地下水監測信息公布、共享不及時

在一定區域的地下水生態環境監測中,監測技術適用且能夠被及時應用是關鍵,相關法令和規則規定是地下水環境實時監測的重要政策保障,而實時監測技術信息分析發布的及時性對具體監測分析結果的實際應用有很大的影響。對一定區域地下水生態環境監測進行實時的監測信息分析,目的就是為了針對水體污染處理情況及時分析并采取水體處理控制措施，以有效防止地下水源被進一步嚴重污染。但是目前在加強監測對象信息公開發布管理方面,由于受到多方面,監測對象信息公開發布資源共享信息系統仍相對不夠健全和完善,導致監測信息公開發布過程存在諸多滯后現象,從而影響對監測結果應用效率。

（三）地下水環境監測設備落后

很多農業地區在城市沒有完全配備好相對應的監測設備與管理系統,就直接導致了在農業行政區域內的地下水工程環境監測工作力度較小。另外,很多農業地區盲目引進國外先進技術以及設備,其在目前我國的實際生產使用管理過程中不能完全適應我國實際國情,其主要原因表現在環境監測系統設備較貴,操作管理流程復雜,質控程序繁瑣等方面。總之在實際環境監測管理工作中,由于受各種因素的影響和政策限制,我國地下水環境質量監測行業整體規模較小,尤其是在環境監測管理系統和設備配置等多個方面,與西方發達國家仍然存在較大差距,配置不完全達標、技術人員操作粗糙、監測管理系統不完善等突出問題仍普遍存在。

四、關于地下水環境監測的改進意見

（一）提高自動化技術應用率

自動化監測技術的綜合應用能夠大幅度提升監測工作的管理效率及質量。因此，我們要繼續加快研究推進應用地下水生態環境監測管理技術綜合發展,加快研究推進自動化監測技術在環境監測管理工作中的應用，并且提高綜合應用的水平,這是一個重要的保障措施。地下水生態環境監測中主要涉及各種行業數據源的收集以及分析員對數據源的及時整理和分析，工作量非常大。因此如果能夠充分利用這些企業內的自動化環境監測技術，不僅可以在一定程度上有效降低數據分析員的工作量,而且還能有效提高企業數據收集分析員的工作效率及數據分析的準確性,有利于對企業環境監測相關數據分析結果的精確性不斷提高,從而為企業地下水處理污染源的防治、處理以及相關技術工作的開展提供更準確的決策依據。另外,在開展企業地下水污水處理行業的環境監測相關工作過程中，自動化環境監測技術能夠提高工作的廣泛性及應用性，同時還能夠推動企業環境監測的各種數據收集分析、數據源的分析以及信息數據能夠及時公開發布和共享,從而幫助技術人員及時深入開展環境監測相關技術上的科研合作工作,促進地下水資源監測技術快速健康發展。

（二）發展推廣地下水環境監測設備

按照目前我國對利用地下水資源環境監測設備工作所提出的總體要求,其監測系統設備的產業發展就要特別重視相關高新技術的聯合應用。首先,通過先進的監測傳感器、計算機、通信等多個相關高新技術的聯合應用,讓一個監測設備工作有效實現系統集成化和預處理聯合工作。其次,實現監測產品系統系列化。特別重視產品系統化的集成,監測管理單位不但要關注單個工作機組監測設備,還要重視產品系列和系統通用這兩種不同類型監測設備的系統集成,讓一個監測系統設備由一個傳感器、收集、通信等多個相關工作系統部分組成,所有工作環節的各部分之間不僅能夠獨立開展聯合工作并且還能有效實現系統通用。最后,創建地下水資源環境管理氣象信息采集系統,利用對降水天氣、土壤等領域相關氣象數據的實時分析,給我國地下水資源環境監測管理工作開展提供有利數據支持。同時,要不斷提高我國地下水環境監測的高度協調性，并逐步形成一套不斷完善各區域地下水資源環境監測技術工作的管理體系,強化各地區之間地下水資源環境監測管理工作間的技術交流與信息溝通。

（三）相關部門要提高重視

目前進行地下水綜合開發規劃利用與水環境監測保護涉及多個行政部門,具體而言,地下水環境資源綜合開發規劃利用和保護監測由水利部門統一管理,地下水土壤污染治理防治由環保部門統一管理,地下水的水體地質地貌勘查和污水資源環境監測由國土資源管理部門統一管理。各行政部門之間往往存在部門職責嚴重相互交叉的特殊情況,同時,各主管部門之間往往缺乏一套綜合性的協調管理機制,導致我國地下水環境資源保護和土壤污染防治的混亂管理體制。地下水資源環境監測和質量評價系統是如何管理和利用保護好地下水環境資源的重要前提,通過建立全國性的地下水資源環境監測管理網絡對城市地下水環境進行中長期的跟蹤分析監測,可以從城市整體和各個局部準確及時掌握城市地下水環境資源總體水質和地下環境監測質量。進一步實施加強城市基礎給水設施體系建設,完善地下環境監測管理井網,建立一個總體的地下水環境監測管理網絡。

五、總結

地下水環境監測運用的各項技術是合理保護運用水資源的重要技術手段，加強建設和完善這一技術是相關部門的重要任務，同時要增強社會意識，堅持提高對水資源利用的最大效益，滿足人們合理用水需求。