水質監測在環境工程中的意義及監測的相關環節分析

周志芹

（濰坊市生態環境局濱海分局，山東 濰坊 262737）

0 引言

水資源是人類賴以生存的關鍵，而它的品質卻受到了人為的影響。城市化和工業化造成了日益嚴重的水污染現象，從而造成土地資源浪費、衛生和糧食短缺的情況。全世界大約有十億人沒有得到飲用水的安全保障。隨著千年發展目標和可持續發展目標的實施，全球都表示了致力于改進水質的決心及意愿[1]。可持續發展目標強調了潔凈水源的重要性，因此需要減少污染，改善水質，并處理水資源短缺的問題。為此，制定有效的水資源管理策略或改善現行的天然水系統管理方案，必須研究合適的水質監測技術。

1 水質監測在環境工程中的意義

水資源是人們最基本的生活需求，然而，由于工業發展和人為的破壞，目前世界上的水資源非常短缺，有的地方甚至出現了水困難的情況。我國幅員遼闊，人口眾多，水資源分配極為艱難，人均水資源擁有量極為有限，問題日趨嚴重。與此同時，隨著我國工業化的快速發展，對國內生態環境的損害日益突出，對人民的生活質量和身心健康產生了很大的負面影響[2]。近幾年，隨著人們環保意識的增強，以及國家頒布了一系列的水資源保護政策，水資源的污染問題已經得到了有效的遏制，但距離我國的長期發展規劃和目標還有很大的距離，因此，迫切需要政府的大力支持和幫助，以進一步推進水資源的保護，促進環境建設。圖1 為2020 年全國地表水質類別比例，由圖1 可以發現有近20%的水質為劣質水質。

圖1 2020 年全國地表水質類別比例

為推進環境工程的有效實施，提高人民的身體素質，政府環保部門應加大對水質的監測力度，對當前的水質資源進行全面的調查和分析，并根據目前的水質監測技術狀況，制定科學、合理的水質監測方案和環境保護規劃，為我國全面的環境工程工作實施與落實提供真實、可靠的水質數據資料，從而進一步推動環境工程工作的開展。

2 水質監測的主要環節分析

2.1 水質監測方案制定環節

水質監測是一項專業性強、技術含量高的工作，需要具備一定的專業技術能力[3]。而且，水質監測是一項非常復雜的工作，必須嚴格遵守技術規范，確保不會有任何的差錯，避免影響到環境工作者的判斷。因此，在水質監測工作進行前，各有關單位要做好充分的準備，并根據目前水質監測的實際情況，制定科學、完善的水質監測方案，以減少不確定因素對水質的負面影響，確保水質的可信度和真實性，為環境工程的落實提供基礎數據保障。

首先，在開展監測工作前，環保部門和水質監測人員必須清楚監測的目的和意義，明確監測的重點，確定監測的對象，進行現場調查，全面掌握監測區域的生態狀況和可能影響水質監測結果的各種因素，并采取相應的對策；其次，必須依據現行的技術和方法，選擇合適的監測方法，科學地運用監測技術，以提高水質監測的質量和效果，同時，要按照國家的標準，設計出一套合理的監測網點，保證水質工作的有效實施；再者，在工作開始前，必須對所采用的監測技術進行可行性和實用性的分析，同時還要對所使用的設備進行檢查，確保水質監測工作能夠順利進行，不會因為技術、設備等原因而影響到監測的結果。

2.2 監測斷面和水質采樣點規劃環節

為提高環境工程水質監測的效果，必須對水質監測斷面和采樣點進行合理的規劃，同時還要根據實際情況對水質監測結果進行調整，確保水質監測范圍能夠達到正常水質監測的要求，同時也能反映出該地區的實際水質狀況。首先，監測人員要按照監測任務，設立監測斷面，如河流、水庫、湖泊等，確保監測斷面的覆蓋面和代表性。二是要事先選定一個水質取樣點，在此基礎上，根據所做的準備工作，對所監測到的水源環境狀況進行綜合、細致的分析與研究，最終確定一個有代表性的水質取樣點，以便對所轄區域的水質進行全面的采集與監測，并總結歸納出所轄區域的水質狀況。

2.3 水源采集取樣及檢驗分析環節

水源采集取樣是水質監測的重要環節，它直接關系到水質監測的效果，也關系到環境工程的實施。首先，采樣時要對不同深度、不同位置的水源進行采樣，以確保采樣范圍的廣泛性和代表性，避免采用“就近取樣”的方法。其次，在采樣過程中，必須收集同一容積的水樣，以便為以后的水質試驗做好準備，避免因容積的不同而導致測量結果的偏差。根據我國目前所采用的水質監控與檢測技術，可以將其劃分為兩大類：一是物理檢測，二是化學檢測。其中，物理檢測的內容主要是檢測水質的色度、透光度、濁度等，從而判斷出水質的真實物理性質，并與國家標準進行比較，從而評估水質的污染狀況。而化學檢測的內容則是包含了水樣中COD、BOD、TP、TN 等有關指標，能夠識別出水體中的污染物種類和特定的濃度，以此來判斷所監測的水源污染狀況。

3 環境工程水質監測實例應用探討

3.1 水質監測污染源的確定

根據山西某高新區的水污染控制和生態環境保護的要求，對其進行了水質監測，并根據實際情況，提出了相應的控制措施。園區內的廢水以山西某環境科技有限公司為主，COD 排放量為0.901 t/a，NH3-N 的排放量為0.171 6 t/a。其他工廠生產廢水均是不排放的，經過就地處理后，回收循環利用。此外，各企業的清凈下水和雨水的排放都屬正常，但是由于工廠中有大量的跑、冒、滴、漏或者非正常運轉時生成的廢水，沒有經過任何處理就從清凈下水或雨水排水口排出，從而導致了該地區地表水體特征污染物超標、水質惡化。為此，應加強對企業廢水、清凈下水以及雨水等排水口的進一步監測控制，并在有條件的地方安裝在線監測裝置，對廢水進行實時監測，確保未經處理的工業廢水不外排、不偷排。

3.2 區域內水質質量現狀及監測方法分析

該園區的生活用水是由該縣某村中的一口深井提供，該深井深度700 m，日出水量為1 200 m3左右，經送水管道輸送到不同的供水地點。對高新區居民的生產生活用水情況進行了匯總，如表1、表2 所示。

表1 主工業場地用水量表

表2 輔助生活區用水量表

目前，高新區的生活污水處理量為480 m3/d，通過“低氧+MBR+生化+殺菌”的工藝，可以滿足工業生產能力提高后的廢水處理需求。在園區附屬生活區的食堂內設有隔油池，通過隔油預處理后的餐飲廢水與其他生活污水一起進入原生活污水處理廠，處理后的水達到《城市污水再生利用城市雜用水水質》（GB/T 18920—2002）中的道路清潔和城市綠化水質標準，全部循環回收再利用，用于園區綠化灑水以及道路除塵，不會向外排放。另外，工業用地的污水排放量較低，而且會定期排入干式廁所，作為肥料。為了了解本項目所在區域的地下水環境，本次評估將綜合考慮地下徑流方向、埋深等水文特征，并將監測重點設置在高新區周邊10 個鄉鎮，布置了7 個水質監測點和10 個水位監測點。

根據《地下水質量標準》，結合本項目的污水特征，確定了污水監測的幾個項目，包括：pH 值、氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽、揮發性酚、氰化物、砷、汞、鉻、Pb、氟、鎘、Fe、Mn、溶解總固體、耗氧、硫酸鹽、氯化物、菌落總數、大腸桿菌等21 項。同時對井深、水位、溫度等進行測定。根據《生活飲用水標準檢驗法》GB 5750—85 的執行標準，來對地下水水質進行分析檢驗。同時監控地下水中K+、Na+、Ca2+、Mg2+、CO32-、HCO3-、Cl-等離子濃度的大小。

3.3 監測結果分析

根據上述各監測段的CODcr、BOD5、總氮，石油烴等指標均未達到標準，中區四干渠入中區1 000 m 處的監測斷面的總磷也未達到規定的標準，其他各項指標都達到了《地表水環境質量標準》Ⅲ級的要求，詳情見表3。

表3 水環境質量監測范圍詳細表

經研究發現，在非常規工況條件下，當生活區污水處理站的調節池泄漏，10 年后，在碎屑巖類裂縫含水層中，排出的污水最大遷移距離為1 290 m；同樣，在非常規工況條件下，若高新區污水處理站的調節池發生滲漏，10 年后，沿碎屑巖類裂縫含水層的地下水流動，最大運移距離為951 m；在《地下水質量標準》的監測范圍內，NH3-N、氟化物的濃度均符合國家Ⅲ級標準。因此，本項目的主要影響范圍為1 290 m 的范圍內，在污水處理廠的調節池下游1 290 m 以內，沒有發現有飲用水井，所以不會對周邊的水源產生污染。隨著時間的推移，污染物質將逐步進入山谷，進而向下游擴散，對下游地區的水體環境產生不利的影響。因此，該區域內的企業在生產中要做好防滲工作，避免對廠址周邊的地下水造成污染，確保水源和居民的生活安全。同時，在現場下游附近要建立一口監測井，對其進行定期監測，一旦發現超標，立即采取相應的處理措施。

本次監測區域運行期間的生活污水產生量為236.322 m3/d，其中輔助區的生活污水為44.13 m3/d，主要工業用地為192.12 m3/d。高新區目前污水處理廠總處理量為480 m3/d，采用“缺氧+MBR 生物化學+殺菌”的處理技術，對氨氮、大腸菌群等濃度的處理效果明顯，且處理后的廢水達到了國家規定的pH 值要求，符合城市雜用水的水質標準。

4 結語

水資源在國家資源中占有舉足輕重的地位，加強環境保護，保障用水安全，維護人民身心健康，是一項十分必要的工作。水質監測是實現經濟和環境協調發展的關鍵。本文在闡明了水環境監測的重要性和聯系之后，就具體地區開展了水質監測的應用效果討論，并從污染源的角度來確定監測對象，根據監測的結果提出了相應的監控措施，從而保證了區域水環境和居民的日常用水安全，并為有關部門提出了具體的實施方案。