水環境監測及污染治理

廣州華鑫檢測技術有限公司 劉憶

我國生態環境部在2022年5月27日發布了《2021年中國生態環境狀況公報》，從實際監測的結果可以看出，主要的污染指標是高錳酸鹽指數總磷以及化學需氧量。從1900個國家地下水環境質量整體的考核點位來說，V類占到了20.6%，已經超出了的指標是氧化物硫酸鹽和鈉。通常來說，水環境監測能夠對環境污染物自身進行更好的監測和管理。通過重金屬含量、電導率、色度、COD、BOD以及濁度等進行相應的監測，能夠及時對監測結果和實際的標準進行比對，以此來更快地對水環境的狀況進行判斷。近些年來，伴隨著水環境監測技術的不斷優化和發展，快速萃取等相應的新型監測技術已經投入到了水環境的治理當中，很好地對水環境的質量和監測效率進行了提升。

一、水環境監測技術分析

我國水環境監測技術的工作最早能夠追溯到上20世紀70年代左右，發展了40余年的時間，已經獲得了較為長足的進步，但是過往傳統的監測技術依然依賴于手工的監測方式?，F如今和傳統的監測技術相比，快速萃取技術、氣象色譜監測技術以及遙感技術和生物監測技術等，都有著新的長足的發展，其具有監測指標齊全、監測方式簡便以及監測范圍廣、監測數據準確等優點。在自然環境當中，水環境以多樣的形式存在，通過循環系統實現了跨空間和跨區域的系統轉換，以此來確保生態系統的有效和有機的平衡、生物自身的生長和發展。水環境是生產和生活的重要條件和重要保障，伴隨著社會的不斷發展和進步，以及社會對于監管意識的不斷增強，對于水環境的監測技術需要積極的應用，要強化水環境的質量監測，及時準確地對水環境的實際情況和水污染程度進行評價和判斷，也為相應部門的治理和水環境的監測提供有力的保證。

（一）快速溶劑萃取監測技術

快速溶劑萃取技術主要是利用不同的溶質，在不同的溶劑中能夠有不同的溶解度來進行水中污染物的萃取和快速的監測。首先對監測的水樣溫度進行提升；其次對水體的解析動力進行提升，以此來降低溶劑在水中的實際溶解度；最后增加水體的壓力，再進行2-3個相應循環的萃取，以此來提升實際萃取的效率。

監測的工藝流程主要就是向萃取池內部注入溶液0.5到1分鐘，隨后將萃取池進行加熱，并且持續加壓5分鐘左右。在對樣本保持的基礎之上，對壓力和溫度進行設置，靜態5分鐘萃取，隨后使用新溶劑進行0.5分鐘的沖洗，使用氮氣吹掃樣品，以此來獲得全部的萃取，這個過程大約是在0.5-1分鐘。

使用快速溶劑萃取技術的主要技術要點包括以下四個方面。首先是對樣品進行準備，在萃取的過程中需要避免有著較高含水率的萃取樣品，可以通過加入干燥劑以及自然風干的方式來對監測的樣品進行干燥。其次是對萃取劑的選擇方面，現如今較為常用的萃取劑主要有石油醚、三氯甲烷以及丙酮等，對要點進行把握，選擇的是泵入填充法來進行，配合溶劑樣品建立相應的萃取池，通過加溫加壓的方式讓萃取物加熱到位。

再次，在適用范圍方面，快速溶劑萃取技術的應用對象主要是包括了柴油和廢油等?？焖偃軇┹腿〉娜莘e量使用比較少，萃取的效率也比較高，相應需要監測的時間比較短，比較適用于超衡量以及衡量的污染物萃取。

最后在前景發展方面，快速溶劑萃取技術主要是應用到水環境中固體污染物的監測。通過進一步的技術優化和改進，能夠更好地對有機污染物的監測系統性和針對性進行提升。在監測樣品中，如果對揮發物進行處理時，需要進一步對萃取的機制進行改變，形成吹、掃、補及氣象色譜法，以此來對萃取的效率進行提升。

（二）氣相色譜監測技術

氣象色譜監測技術主要指的是利用物質的溶解度、吸附力、親和力以及音質作用等不同的物理特性，在混合物中進行分離分析的方式。氣象色譜監測技術主要利用的是物質的不同理化特性，對其進行相應的監測和分析。

在使用氣象色譜監測技術進行分析和監測的過程中，對于水樣監測的組分主要分成流動組以及固定組，采用多次移動的方式重復分配相應的平衡。因為不同組分物化的性質以及實際結構的不同，導致了固定項和流動項的分配比出現不同的情況。通過解析溶解以及吸附和離子交換的方式，能夠更好地對色譜柱進行優化，讓不同的組分拉開相應的距離。水質當中的88個指標可以選擇氣象色譜法來對有機物進行分析。

氣象色譜監測技術的特點主要就是能夠對環境中具有半揮發性的有機物進行定量和定性的分析，分離的效率比較高，能夠較好地實現復雜樣品分離成單組分的效果，監測相應的靈敏度比較高，能夠對水樣中微小的含量物質進行監測。選擇性也比較好，能夠對組分相近的同分異構體或者同位素進行區分。相應的應用范圍也比較廣，不會受到含量或者物質形式的限制。

氣象色譜監測技術的發展前景主要是和其他監測技術相比，它有著更好的聯合使用的作用，如質譜技術和微萃取技術等，對監測技術進行進一步的優化，可以進一步將其開發成選擇性比較高且成本更為低的專用的氣象輔助，也可以使用軟件進行評價，以此來提升監測的信息化水平，推動氣象色譜儀向自動化和小型化的方向發展，便水質監測的便捷性得到進一步的提升。

（三）遙感監測技術

遙感監測技術指的是可以利用水環境的輻射和反射電磁波的特性差異，對水質環境進行遠距離的觀測識別以及分析?？偟膩碚f也就是使用污染水和環境水的衛生遙感影像反射光譜中存在的差異，如污染水、清潔水中所具有的浮游物，通過溶解性和藻類等相應的物質來進行分析，以此來解析監測數據中的色彩灰度值獲得水質實際的污染狀況，污染水、清潔水紅外曲譜存在著十分明顯的色感差異，可以應用到水體富營養化、廢水污染、浮游生物含量監測、石油污染等相應的監測方面。

在技術特點方面，遙感監測技術主要應用在對于水質環境的監測方面有著十分廣的監測范圍，能夠實現大面積和大區域的水質監測，相應監測的信息量比較大，能夠更為全面地對水環境的懸浮顆粒物、綠葉素透明度、有機溶解物營養狀態等相應的數值進行監測，可以實現全面且動態的監測。遙感監測技術能夠對水環境時期的變化情況進行評價和跟蹤分析，以此來準確判斷出水環境的整體變化水平，可以對被監測區域的水質進行反復的掃描和拍攝，以此來獲得最新的水質樣本和實際的動態數據，建立相應的變化模型，為水環境的監測以及后續的污染物防治提供一定的基礎。

遙感監測技術的發展前景方面，主要應用在水質環境污染的監測方面，有著十分巨大的應用潛力，在水質監測參數種類方面可以進行進一步的優化和擴大。通過不同水質的參數，能夠研究出不同的水質參數數據庫，提升高光譜技術水質監測的領域應用，積極對遙感監測技術進行優化和分析，可以在發展的過程當中融合多元的遙感監測數據，不斷對水質監測的精準度進行提升。生物監測技術主要是對水環境進行監測，利用水環境中的生物個體種群以及群落等對于環境質量以及環境變化所帶來的反應和影響，以此來對環境的污染程度、污染范圍進行分析。

（四）生物監測技術

從生物學的角度來對水環境的質量進行評價。生物監測技術的特點主要是和理化的監測、水質環境相比，對于水質的監測有著更高的靈敏度，且更加的經濟實用，監測的功能也更為多樣。水環境中如果濃度較低的衡量或者超衡量的污染物出現變化的時候，可以通過生物監測技術進行迅速的監測，能夠更好地對水質變化進行預警。生物監測技術也可以應用到時間累積形成且劑量比較小的慢性毒性的效應監測中，通過食物的食物鏈，將水環境中的微量污染物進行負極，以此來提升相應的監測治理的效果。

生物監測技術主要應用在水質的環境監測中，對于一切的保養和維護進行了簡化，能夠更大面積地進行布點的設置，經濟方面比較實用。在發展前景方面，生物監測技術能夠大范圍應用到復雜和大規模的水環境中進行監測，也可以進一步擴充生物監測技術，對生物監測的標準化體系進行完善和確立，建立相應的數據庫，實現監測數據和指標的共享。也可以將生物監測技術和理化監測進行結合，實現綜合的監測評價，找尋到更多更加可靠的物種等。

二、水環境污染治理措施

水是人們生活和生存的基礎，是生態環境的重要因素之一。對于水環境實際質量的好壞，能夠直接對社會經濟的發展以及人類的命運造成影響，所以需要對水環境監測技術進行及時的把握和掌控，對水環境污染的現狀和水環境實際的污染治理方式進行優化。

具體來說，不但要做好宏觀的把控，也需要對先進的監測技術進行應用，對水環境的污染治理工作不斷地進行優化和提升，對生態環境進行保護。不但要對常規的生態水環境進行常規的監測，及時對水環境污染進行現狀把控，也需要積極做好常規水環境污染物的后續治理工作。與此同時要不斷對水環境污染的治理機制建設進行優化，依據不同水環境的監測技術原理以及相應的特性，利用先進的水環境技術，開展水環境污染指標監測工作，并且依據相應的監測結果，指導污染物中的污染控制工作，對單一污染物的濃度進行控制，依據實際的水環境監測結果，如揮發分氰化物、氟化物、硫化物、油類、濁度和色度等，結合實際水環境污染的排放標準，對相應規定的排放指標和排放規范進行結合。

（一）加強水污染指標監測

依據監測實際結果的數據，運用相應的方法計算出水環境監測樣品中主要污染物的類型含量以及濃度，并結合相應的排放標準來進行管理，做好污染物相應排放總量的控制。伴隨著社會經濟的不斷發展，城市化和工業化水平的持續進步，水環境污染問題已經變成了影響和制約城市未來可持續發展和人們身體健康的重要因素之一。如果只是單純地進行污染源的監測以及污染物濃度的管理，已經無法適應現如今新時期的水環境管理工作。因此需要積極地對排污許可證制度進行優化，以及對于排放總量進行控制。

對于排放總量進行控制指的就是在區域內部的生態環境的實際情況來說，通過對于污染源的監督和監測，精準算出地區內部的污染物排放總量，并且依據相應的流速做好廢水的日排放總量的相應控制，積極地對城市污水自動采樣儀進行推廣，實現取樣監測和現場監測進行分離，以此更好地對污染物總量進行控制。

（二）做好水環境污染治理

依據實際現場水環境的污染監測，可以對水環境中的污染物進行具體化治理，形成相應的污染治理措施。

對于氨氮進行治理，氨氮污染物指的就是水環境中比較常見的超標污染物。對水環境中氨氮污染物去除的方式，主要是采用預報氣生物接觸氧化法，可以利用曝氣讓游離態的氨充分發揮發到空氣中，這樣就可以去除掉水中70%-80%的氨鈉含量，使用折點加氯遇氧化的方式，將氯氣投放到污染的水體中，利用曝光的方式對產生的氮氣進行去除，這樣不但可以對水環境中的氨氣進行去除，也可以合理地對產生的氨氯進行處理，生活反應來進行氨氯和氨氮的去除。

依據環境監測的實際情況來說，地表水中的有機物濃度比較低，在生化處理的過程中進行沉淀和過濾的環節，可以使用活性炭為載體，對曝氣生物濾池進行使用，以此來強化脫氮的實際處理效果，強化混凝作用。在水污染處理的過程中，對于微污染的水源水質實際的混凝情況進行把握。因為膠體對于污染物有著十分強的保護作用，所以在處理的過程中增加了不小的處理難度，應當采用不同的處理方式，對聚凝以及凝聚的實際情況進行處理。

針對水環境中出現的凝聚情況，可以通過加入濾脫氮與氧化的方式對水體中的膠體進行拖穩。通過增加石灰調節凈水值的方式，對色度進行減弱，以此來增加曝氣。在原水中增加混凝劑，可以形成二氧化碳，讓混凝劑進行水解，不斷散出并游離氨氣，或者可以利用多級跌水曝氣的方式，讓空氣處理聚凝的問題進行蓄凝的處理?？梢詫υ臐岫冗M行相應的處理，并且通過填料接觸凝聚的方式以及相應的折板反應，對微絮凝體進行吸附，以此來解決低濁度或者低溫水處理的難題。

（三）完善水污染防治機制

在對水環境監測以及處理的過程中需要明確，這是一項專業性十分強的工作，需要對水污染防治機制進行不斷的探索和完善。生態環境部門需要保持高度的重視，充分認識到水環境污染治理在整個生態環境中有著十分重要的作用，需要對環境監測部門和環境環保執法部門的職責進行明確，不斷強化監測技術人員以及經費的投入，為后續生態環境監測工作提供一定的保障。生態環境部門要積極對水環境污染防治措施進行落實，依據日常的生態環境監測結果，對相應的部門防治工作要求進行落實，保證水環境污染能夠取得一定的效果。要強化區域內部的綜合治理協調工作，依據區域的實際規劃、工業區規劃以及城鄉發展情況，結合實際的水環境監測結果，對水環境的污染情況進行統計和研判，并且能夠有針對性地搞好水體污染環境的綜合處理。除此以外，需要強化獎懲制度，設立相應的環境治理基金和環境污染懲罰金，由政府投入相應的資金并進行監控。與此同時，要建應水環境污染的負面清單和黑名單制度。

三、結束語

現如今青山綠水就是金山銀山的理念已經深入人心。要搞好水環境的污染治理和水環境監測，這也是實現生態文明建設的重要路徑之一，需要對生態環境進行保護，就需要對水環境進行不斷的監測和質量的管理，及時掌握水環境的實際質量狀況，依據水環境的污染程度以及污染物的類型，采取更加有效且實際的污染防治措施，不斷對水環境進行優化。