環境監測對化工污染企業的檢測措施

武光慶，張明佳

（沂水縣行政審批服務局，山東 菏澤 276400）

從宏觀角度說，人類賴以生存的自然環境受到自然與人為作用的雙重影響。在生產效率低的年代，人類生存環境主要以自然環境變化為主，一旦出現泥石流及地震等，人們只能坐以待斃或重建家園。而人類主要以農耕為主，幾乎不會排放過多對自然環境造成破壞的氣體與污水，此時人為作用幾乎可忽略不計。但隨著工業進程的不斷推進，內燃機與電氣化時代構想的誕生與提出，更多國家進入了發展的快車道，整個世界對不可再生能源的需求日益攀升，更多化工廠拔地而起。從此煙囪冒出滾滾濃煙，排水管道排放出更多的污水，化工廠周圍固有的安靜、潔凈的環境遭到破壞，有毒有害氣體肆意排放，超過了空氣自身的凈化效能，影響了動植物的健康，最終通過自然界元素循環與食物鏈的傳遞，讓人類自食惡果。在生產節奏不斷加快的今天，人類的必要活動占據主導地位，但自然因人類的所作所為，對人類進行了不同程度地懲罰，霧霾天數明顯增加，厄爾尼諾效應不斷產生，無一不向人類敲響警鐘。化工行業作為大氣污染的源頭，為自然環境“貢獻”了更多的有毒有害氣體，因此，相關部門應嚴格規范化工企業的生產效能，對其進行全天候的戰略環境監測，并對污染物的含量進行詳細統計，為提升環境質量提供政策性支撐。

1 化工環境污染的特點

1.1 污染情況錯綜復雜

化學污染對環境影響是全方位與多角度的，其情況錯綜復雜，常見的化學污染有固體廢料污染、廢水污染、廢氣污染。若是單一的廢水污染與廢氣污染，可通過技術滲濾有效降低污染物含量，但在化工企業數量不斷攀升的今天，沒有一個國家僅存在單一性的化學污染，同時在大氣循環速度飛快提升的今天，物質與元素可實現全球范圍的循環。例如一些氣體如二氧化硫，其本身可造成空氣污染，但由于其相對分子質量大于空氣的相對分子質量，使排放后的空氣與二氧化硫氣體實現分層，空氣在上而二氧化硫在下。當排放量達到一定數量后，不斷擠壓空氣所存在的空間，最后二氧化硫的有效高度儼然達到同溫層的高度，其最終會與空氣中的水滴混合形成酸雨天氣，從而破壞了人類與其他動植物賴以生存的穩定結構，改變了土壤酸堿度與水源情況。而二氧化硫由于其固有的溶于水的物理特性，其本身會與水發生反應生成亞硫酸，亞硫酸再與水中的氧氣進行進一步的氧化反應最終形成硫酸。在二氧化硫超標地區，水源成分往往以亞硫酸與硫酸混合物為主，同時硫酸由于是強酸，其在自然條件下在水中會發生電離反應，一個硫酸分子會自身電離出兩個氫離子與一個硫酸根離子，從而改變了水源固有的酸堿情況，同時硫酸根離子與水中的鋇離子等形成硫酸鋇等微溶于水的結晶體，最終形成固體物質析出。化學污染情況永遠是錯綜復雜的，有機化學污染物與無機化學污染物可同時產生，為后續的處理過程提出了更為復雜的難題，各種污染物甚至在特定環境下會進一步發生氧化還原反應與同化反應，從而進一步加劇污染情況。所以在對污染情況進行調查時，應多方面全過程重點考慮其產物的互相協同影響特性，找出污染共性與異性，最終進行污染物源頭的精準定位。

1.2 污染物種類豐富

由于化工企業的化學生產工藝流程多種多樣，在反應物變成生成物的進程中需經歷錯綜復雜的化學反應進程與分離提純，利用萃取、蒸餾、化學指示劑進行必要的化學反應時都會產生一定的污染物，其污染物本身蘊含反應物元素與指示劑元素，且種類豐富，為凈化提出了方案要求。以土壤環境污染為例，無機化學廢棄物會融入至固有土壤環境中，而有機污染物會通過植物的根部運輸進行自身同化與吸收，最終成為自身生命結構的一部分。其中有機污染成分以聚乙烯與聚氯乙烯為主，其產生途徑并非化工生產唯一途徑，塑料袋在土壤環境進行自身降解的過程同樣會產生此類化學成分。而土壤無機污染以氮磷元素為主，雖然兩者是土壤營養結構必不可少的關鍵性元素，但土壤內部也存在過猶不及的情況，過多的氮磷元素含量非但不能起到良好的促進效用，還可能導致土地硬化。在部分研究核聚變與放射周期的化工廠周邊，土壤內部會存留一定的放射性物質，導致土壤微生物的基因變異。基因是遺傳物質的重要組成部分，其在轉移過程中會導致蛋白質產物變性，其本身的效用由維持必要生命活動變成其他無用效用，在爭奪生命體固有營養的同時降低了生命體的免疫能力，使得生命體患病幾率升高。正是無機原料污染、有機原料污染與放射性材料污染共同組成化學污染的多元化，而元素與元素之間在分子引力與斥力條件下最終會產生何種產物，任何人都無法進行準確預判，污染物種類豐富為污染物的判斷與污染定性分析提出了更多難題，凈化工作也由簡單化逐步向復雜化發展。

1.3 大氣、土壤與水源污染物的濃度高

化工廠夜以繼日地進行必要的生產，促使了化工用品價格不斷降低，但犧牲了大氣、土壤與水源環境。世界范圍內，大氣環境出現了江河日下的情況，一年時間內霧霾天數不斷攀升，患有呼吸道疾病的人數不斷增加，大氣環境出現了肉眼可見的污濁情況。眾所周知，只有單位面積內污染物含量達到一定值時，空氣的顏色與環境才會發生顯著性變化。在污濁的空氣環境下，人們的身體受到影響，心情也發生了一定變化，造成連鎖效應。水源污染情況更為嚴重，甚至在遠離廠區與人類居住環境的南極與北極冰川內部也發現了塑料微粒，遠在南極與北極地區都無法避免罹受化學物質污染的命運，可見核心污染區濃度之高，已遠超水源自身的凈化能力。為了使聚集在同一處的污染得以處理，自然界的水循環與大氣循環加快處理污染物，導致全球水域擁有不同程度的污染。例如在含磷洗化廠周邊水域，其水藻含量超過正常水域三至五倍，水體顏色呈現黃綠色，造成這一境況主要是由于磷元素過多造成水域富養化，下游依靠此水源進行必要澆灌的區域土壤環境受到連帶性影響，植物生長過程也發生改變，其內部磷元素超標導致營養元素含量不均衡，使其抗病能力不能得到有效提高。空氣中污染物含量升高會隨雨水與雪降落在土壤，而水源內部污染物超標會隨著自然界水循環等循環路徑再一次回到土壤內部，土壤作為最終的受害者，承擔了更多的污染。但污染循環并非單一性，任何污染都會循跡自然循環路徑進行逆向運輸，導致總體自然環境惡化[1]。

2 環境污染的主要形式及檢測現狀

2.1 空氣污染

燃燒作為最為基礎與常見的化學變化始終伴隨著人類的發展，從過去的鉆木取火到現在道路上一個個行走的家，人類生產與生活已經不能離開燃燒，燃燒可將化石燃料蘊含的巨大能量迸發，實現能量轉換后被人類所利用。化工廠利用燃燒提高容器溫度以達到不同物質的反應要求，并可促進吸熱反應向正方向進行，提升反應速率。但由于化石燃燒不充分，會產生一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮等污染性氣體，這些氣體不但會造成溫室效應，同時還會改變固有環境的酸堿情況，干擾人類正常的生產生活。部分化工廠在反應過程需降溫進行二次提純，制冷劑中氟利昂的逸出將引起大氣污染，導致大氣中臭氧含量的下降，使生物受到紫外線傷害，大氣的整體溫度發生波動性變化。部分化學反應會產生膠質與碳氫、氮氫元素等多重化合物，其與紫外線進行反應形成丁達爾效應，影響了航空人員與駕駛人員的視線，提高了航空道路事故率。顆粒粉塵也被國際組織進行了命名界定，根據其自身的直徑，以微米單位為主要丈量標準，被分為PM2.5-PM10，其中PM2.5作為評定單位區域內空氣整體環境質量被更多人所熟知。空氣污染是對生命體最直接也是最廣泛的污染，其具有無差別性與流動性的特點，也是更多呼吸道疾病產生的根本原因。

2.2 光污染

光污染主要有白光污染、人工日光污染與彩色光污染。光污染產生的源頭是具有不同折射性能的物體改變光源的傳播軌跡，影響了人們正常生活與生產工作。過強的光線會影響人類大腦對褪黑素的釋放及人們的睡眠質量。更多化工廠在分離與提純反應物時產生的揚沙會通過煙囪而漫射至自然環境中，當光線透過大氣層直射地面時，會在揚沙微粒間出現折射與反射效果，造成更多光線匯聚于一點，提升局部溫度，不利于生產生活。在相對密閉的化學工廠內，光污染主要被廠區內部吸收，所造成的直觀效果是改變人眼球視網膜的透過性，造成工作人員視力損傷。視網膜一旦損傷后就失去其固有的彈性，靠自身難以修復，只有通過手術才能進行總體修補。

2.3 噪聲污染

由于機械設備無規則的振動產生無規律可循的聲音統稱為噪聲，但隨著國際噪聲協會對噪聲界定的不斷完善，縱然美妙動聽的天籟之聲在不符合他人利益與使用環境需求時也可被稱為噪聲。在化工廠內部，水流聲與攪拌機器發生的噪聲充盈著整個廠區，具有相同振動頻率與振幅的噪聲會放大傳到市區。長期的噪聲污染會降低動物的聽覺，同時也會影響植物的生長。長期暴露在噪聲頻發的環境內會導致焦躁及叛逆的精神情感出現，影響人類正常生活。通過從聲源處減弱噪聲、從傳播路徑削弱噪聲強度、在人耳處隔絕噪聲都可降低噪聲對人類影響。

2.4 土壤污染

土壤污染會通過沉積作用影響地下水，同時污染會影響生長在土壤環境的經濟作物的健康情況，人類不是自給自足的生物，需要不斷從外界獲取能量，在選擇食物時，人類總是以肉類為主，綠色蔬菜為輔，但究其根源，最終的能量獲取還是陽光，正是有了光合作用與土壤環境，綠色植物與經濟作物才能正常生長。但化工廠未經凈化排放的水體，其重金屬成分與有機化學成分含量超標，并會隨著蒸發與滲透作用直接進入土壤，干擾固有元素的平衡，堵塞植物結構內部必要的營養物質運輸通道。經過植物自身的同化作用，部分有毒有害物質會存留其中，使部分植物會進化出與有害元素共生的品種，根據自然選擇后保留其性狀與功能。植物本身不含有毒有害物質，但通過食物鏈作用可將其傳遞給高級食物鏈主體，最后被位于食物鏈相對頂端的人類所使用，在食物鏈能量傳遞進程中，能量傳遞效率逐級遞減，但毒害物質與污染物會有效保留，因而影響了人類生命健康。

2.5 現有檢測手段、存在的問題及不足

保護人類賴以生存的地球環境就是在保護我們的家園，工業發展已歷經百余年征程，但污染檢測手段的發展卻相對緩慢，現階段的污染檢測手段相對單一，無法同時進行多種污染物的檢測，無法提供污染元素種類與含量等精確信息。設備缺少規定的校核步驟，對污染狀況與程度進行綜合判定的顯色指示劑顏色變化不夠明顯，同時部分檢測指示劑會對固有環境造成二次污染，這些都為污染環境的治理提出了全新難題[2]。

3 推動環境監測對化工等污染企業檢測的有效措施

3.1 合理規劃布局，選擇適合發展的化學工序

科學合理規劃化工廠的總體布局，選擇適合化學廠發展的工序，具有不同功效與設備的化工廠應實現化學原料共享、規范化學化工生產上下游、不斷推陳出新、創新發展模式，讓具有相關生產經驗與生產專用設備的化工廠從事更加專業的生產工作，在降低污染的同時提升生產效率，降低設備必要的生產成本。由于化學反應復雜，只有化工廠進行有效聯合，研發更先進的化學合成技術，才能使化學生產步驟更為簡化。在化工廠選址時應聽從政府的統一調度，綜合考慮風向、中下游等多方面因素，建立共商共建機制，并鼓勵群眾監督，眾籌意見并采納合理的建議，不斷優化工廠的生產結構，簡化生產工序，實現用更少的步驟達到同樣效果的目的，降低中間副產物的數量與種類。

3.2 大力發展綠色化學與清潔生產技術

綠色化學是指化學反應進程中不產生有毒有害氣體，其副產物的種類相對單一同時能夠循環利用。首先應提高反應物的純度，從自然資源開采流程做起，并創新化學反應工藝，確保無副反應物出現。同時，要充分利用計算機技術進行反應熱與反應情況模擬，使相關技術人員能夠更直觀、具體地觀測到反應情況，不斷修正反應溫度，平衡反應物轉化率與化學反應速率數據，以實現高效生產。在化學反應進程中，加熱與降溫是必不可少的準備過程，采用總體廣域電加熱替代傳統化石燃料產熱能達到事半功倍的效果，并用傳統物理降溫替代利用氟利昂等高污染原料降溫，保證在達成生產目標的同時承擔起環境保護義務。

3.3 利用化學污染防治的市場經濟手段

如何在化學生產過程中實現轉型與過渡如今已成為更多化工企業不得不面對的綜合性問題。對于化學生產廠的固有污染，可進行綜合處理與吸收，做到物盡其用。目前，排放標準越來越嚴格，以最常見的汽車為例，只有選擇具有凈化與污染物重吸收功能強勁的三元催化設備才能保證其污染程度降至最低，但這種設備的成本較高，卻能有效帶動中下游配套產業的發展，與污染產生的嚴重后果相比值得付出更高成本。多渠道經濟手段并舉不但可降低污染，還能有效引導大型化工廠與相關配套設施生產商的合作，只有合作才能解決污染問題并將污染進行市場化的關鍵途徑。

3.4 豐富和發展檢測手段和技術

只有了解污染情況，才能制定高效去除污染的針對性政策。加強與先進檢測技術公司的合作，開展必要且有意義的檢測活動，以生物污染檢測為創新驅動，通過與高等學校的合作，增加不同顯色劑的性能，為研發多功能與多用途檢測設備進行不懈地努力。通過利用微電流與電信號的微小波動實現更為精準的檢測，使檢測單位的檢測結果不斷精確化，檢測步驟簡約化。

3.5 加強監測技術人員隊伍建設

應大力加強監測技術人員隊伍建設，鼓勵化學生產廠進行群防群控，鼓勵周圍群眾通過空氣氣味與水的顏色判斷污染，對有專業化學經驗的人員，可分發更精準的測量儀器，為保證精確測量作準備。國家應開設動態環境監測與空氣質量上傳app，通過數據與監測標準綜合判斷區域內的環境情況，對越界生產的化工企業要進行更嚴格的管理。同時，要加強監測技術人員隊伍的建設。通過與學校合作保證更多優秀人才的輸入。

3.6 加強考核，實施更為嚴苛的問責管理制度

為解決污染問題，需要實行嚴格的管理制度，加大生態環境保護考核和問責力度。首先是督促地區嚴格執行國家環境保護、水資源管理等一系列管理制度和法律法規，政府與相關化學生產廠可達成降稅排放戰略，為化工產業的發展和管理提供法律保障。建立地區領導干部終身負責生態文明建設責任制，一旦出現瞞報漏報行為將徹查到底，絕不姑息。同時，建立健全環境損害賠償制度及以環境損害賠償為基礎的環境責任追究制度，改變“群眾吃苦、政府買單、企業賺錢”的現象，追究越界生產單位的相關責任。在化學工業領域，應不斷加大對重化工企業的處罰力度，在重罰污染企業的同時，還要追究嚴重違法者的法律責任，罰款向來不是實現問責管理的終極目的，其本質是引導整個行業管理者筑牢筑實不能污染、不敢污染的道德底線[3]。

4 結語

化工產業促進了材料與燃料行業等上游行業的飛速發展，為國民經濟生產總值的不斷躍升貢獻顯著，但卻以犧牲固有環境為代價。在對化學污染物進行綜合治理前應明晰污染情況，判定污染物結構與種類才能制定有關法律。針對檢測過程存在問題，應創新檢測模式，研發更為精準的檢測指示劑，并根據測定結果制定有針對性的污染管理措施，加強考核實施更為嚴苛的問責管理制度，不斷提升化工行業環境保護責任意識、筑牢不能以犧牲環境為代價的底線，從而不斷提升化工行的業管理水平和效果，將化工生產對自然環境的影響降到最低。