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探究环境监测中如何提高水污染环境监测质量
摘要:在我国经济社会全面大踏步前进的同时,农业、工业和城镇化的相关工作均得到了长足的发展,然而,伴随这些成就的当地生态环境出现恶化的问题,严重阻碍了工业、农业和城镇化的继续深入发展,同时也给国家生态系统的管理工作造成了影响。本文对我国水环境的现状进行了总结,并分析了水环境监测的主要流程,基于该内容详细探讨了水污染环境监测质量的影响因素,尝试性提出具体的优化措施,希望能够给相关从业者带来一定启发。
关键词:环境保护;水污染;数据监测
为了落实《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染防治法》的要求,做好环境污染控制、提升生态环境的品质,并且规范地区水环境的质量检测行为,必须持续改进水污染监测技术,让环境监测中关于水质污染数据的分析质量能够得到保障。随着我国各地区环境标准的提高和公众环保意识的不断增强,提升水污染环境监测的质量不仅是满足法律法规要求的必然选择,也是实现人与自然和谐共生的重要途径。因此,不断优化监测技术、提高专业人员技能和加强数据管理等方面的工作,对于提升水污染环境监测的整体质量具有重要意义。
一、水环境监测概况
(一)我国水环境现状
现阶段我国水环境总体情况趋向乐观,根据生态环境部公布的最新数据来看,全国3641个国家的地表水考核断面中,优良水质的断面比例达到了89.8%,同比上升1.5个百分点,劣Ⅴ类断面比例为0.7%,同比持平(见图1)。主要污染指标为化学需氧量、总磷和高锰酸盐指数。
(二)水环境监测程序
第一,进行水环境的监测和分析,重点是对监测区的各类污染源、排放状况以及自然和社会环境的特点进行详细调研,结合区域的地理位置、地形特征、气候条件、土地使用情况以及当地的经济社会发展水平进行分析。
第二,综合上述分析,结合水流特性及污染源分布,对断面监测及采样点的布局进行规划,要覆盖所有关键区域。
第三,从选定的监测点收集并妥善保管水样本,采取与测定指标相匹配的采样及保存方法。
第四,对水样进行环境指标的检测和分析时,必须结合样本的特性和待测项目的特点,使用科学的测试与分析技术。
第五,检测数据的汇总与发布,在整个水环境的监测流程中,监测误差是不可避免的。因此,只有在保障采样与分析测试过程的准确性基础上,通过应用数学统计学方法对数据进行处理,才能获得满足客观标准的结果。
二、水污染环境监测质量的影响因素
(一)监测布点
根据水环境监测程序来看,监测布点是水污染环境监测中决定性的前期准备工作,是根据监测目的和需求,在特定的地理区域内设定的一系列具体采样点。布点的科学性和合理性直接关联到监测数据的代表性和准确性,如果布设的点位和设计方案中的最佳点位不吻合,那么对最终的水环境监测数据会产生较大影响。在实际操作时会遇到自然条件的多变性(如流域的水文地质特征、季节性气候变化)、人为活动的不确定性(工业排放、农业径流)以及技术与资源的限制。这些因素共同作用,会导致采样点的位置、数量以及频次无法匹配监测目标,进而影响数据的综合性和解读的精度。
(二)样品采集
采集人员要根据监测目标和操作标准,使用合适的采样容器和设备,在特定时间和特定条件下,按照水平和垂直分布特性来收集水样,这样操作样本才能准确反映水体的真实状况。由于水体是流动的,且会收到雨雪天气变化的影响,而且部分采样点布设位置通行不便,所以在进行样品采集时,最终样品的分析数据会受到采集过程、采集容器、运输过程或者存放条件等多种外界因素影响,如果出现误差那么则无法准确反映出目标水域的污染程度。例如,在对地表水环境质量进行监测时,为了准确评估同一水域中溶解氧的浓度,必须保证所有水样的采集深度一致,如果采样深度存在差异,则水中溶解氧的测量值将不可避免地会产生误差。通常情况下,水样中溶解氧的浓度与采样深度成反比,意味着随着深度的加深,溶解氧量逐渐减少。由于塑料的吸附作用较强,采样时部分化合物会吸附在这类材质的容器壁上,影响到样本中实际的化合物浓度,所以在监测水中石油类物质的含量时,绝对不能使用塑料制的采样容器。
(三)测试系统
水环境样品的测试系统是用于对监测点采集的水样进行分析的以期、设备,可以使用科学的方法来定量或者定型地评估水样中的污染物种类及具体浓度,其操作过程有①样本的前处理、②反应条件的设定、③数据的采集与分析,每一环节对仪器精准度及操作规范性都有较高要求。在实际操作中,测试系统可能会遇到包括设备老化、操作人员技能不均、环境条件变化等多种问题,这些因素均会影响测试精度和结果的稳定性。例如,分析仪器的校准偏差或试剂质量的不一致都能导致最终数据的误差,而操作人员的疏忽或技术不足可能造成样本处理不当,进一步影响监测数据的准确性。由于不同的水质监测技术各自有特定的适用环境,没有哪一种技术能够普遍适用于所有水体情况,如果不根据实际环境条件选择最合适的监测方法,将难以获得有效的监测结果。所以,在开展水环境监测之前,工作团队需实地了解监测区域的实际情况,综合考虑当地的气象条件和其他可能的影响因素,有针对性地选取适合的水质检测技术,保证其所得数据的真实性和准确性。
(四)监测人员素质
由于监测人员的技能和知识直接影响到采样、测试及数据分析的准确性,所以水污染环境监测结果的质量水平,在很大程度上取决于开展监测任务人员的专业素质。专业的监测团队不仅需要掌握水体采样的基本技巧和水质分析的专业知识,还需熟练掌握最新的监测技术和操作方法,才能应对不断变化的环境条件和污染物种类。此外,监测人员还需具备良好的判断力和应变能力,能够根据实际情况适时调整监测策略,最大程度保障数据收集的全面性和代表性。
三、提高水污染环境监测质量的优化措施
(一)做好水污染样本采集工作
水样分为:瞬时水样、混合水样、综合水样,每一种样品的采集方式都不一样,要结合环境监测任务的具体要求,选择不同的样品类型。第一,确定采样点时必须充分了解水体的地理特征和污染源分布,采样点应均匀分布于关键区域,所采集的样本能全面反映水体的污染状况。第二,采样时间的选择应考虑到降雨、季节变化等自然因素的影响,合理安排采样时间减少这些因素对结果的干扰。在具体操作过程中,采样人员应使用符合标准的采样器具,并遵循无菌技术原则,避免所采集的样本受到污染。在进行水体表层和底层样本的采集工作时,需要使用不同的采样设备和技术,并做好样本的保存和运,应选择适宜的保存容器,并根据不同污染物的稳定性选择正确的保存方法和条件。同时做好如下注意事项:保持采样器械的清洁和消毒,避免直接接触样品;记录详细的采样信息,包括采样位置、时间、天气状况、水体特征等,为数据分析提供足够的背景信息;应对突发环境变化做出快速调整,如降雨后应延迟采样以避免非典型污染数据的干扰;及时处理和分析采集的样本,避免长时间存储导致的样本变质。
(二)加强采集样品的保存控制
样品一旦采集完毕,就必须要做好保存工作,避免水样出现化学成分变化、生物活性变化或者污染物质降解挥发等问题。第一,冷藏或冷冻保存。使用冷藏箱维持低温条件,防止样品在运输过程中的温度变化导致的变质;第二,加入化学试剂。①在进行氨氮、硝酸盐氮和化学需氧量等指标的水样分析时,添加二氯化汞(HgCl2)能有效阻止生物过程中的氧化还原反应;而在分析水样中酚含量时,通过用磷酸(H3PO4)调整水样pH至4,并加入适量的硫酸铜(CuSO4),可以有效抑制苯酚分解菌的活性。②在水样中测量金属离子含量时,常通过添加硝酸(HN03)使水样酸化,调整pH值至1至2,测定水样中的氰化物或挥发性酚类,通过向样品中加入氢氧化钠(NaOH)溶液,将pH值调整至12。③在测量水样中汞含量时,需要加入硝酸(HNO3)降低pH值至小于1,并加入重铬酸钾(K2Cr2O7)至浓度达0.5克/升,以保持汞的高价状态;对于硫化物含量的测定,引入抗坏血酸能有效避免硫化物的氧化;而在确定溶解氧水平时,则通过添加适量的硫酸锰(MnSO4)溶液和碘化钾(KI)溶液来固定(还原)水中的溶解氧;第三,做好水样运输。水样采集完成后,应立刻运送至实验室进行分析。根据采样地点与所需分析项目的允许最大保存时限,选择合适的运输方法。在运输过程中,需采取以下措施确保水样的完整性和纯净性:一是为防止运输途中的震动和碰撞可能引起的样品损失或污染,应将水样瓶放入箱内,并使用泡沫或纸填充材料确保其稳固;二是在容器或箱体顶部明显位置贴上明确的标识,指示内含物质性质和需采取的防护措施。
(三)严格监督实验室检测全过程
在水样运送到实验室以后第一时间要做好样本的确认工作,查看其外观和标识数据是否正常,为了保持良好的实验室环境,实验室员工必须日常进行清洁工作,仔细清洗用于环境监测的各种实验设备,并对实验室空间执行彻底的消毒和灭菌程序。在分析测试环节,应用校准良好的仪器设备,并按照验证的方法进行操作,同时引入质控样品。实验室还应定期进行内部质量审查,对检测流程、仪器设备、操作人员的技能及质量控制措施等进行全面评估,建立健全的质量管理体系,不断优化和更新检测方法,提升人员专业能力,为水环境保护和管理决策提供坚实的科学依据。
(四)科学分析处理水污染环境监测数据
第一,进行分析数据的预处理,做好数据的清洗、筛选和归一化操作,排除异常值和背景噪声,运用统计学方法对数据集进行计算均值、中位数、标准差等描述性分析,概括数据的基本特征和分布情况。第二,应用多变量统计分析、时间序列分析、趋势分析等方法,挖掘数据间的潜在关联,辨认出具体的污染源和影响因素,预测环境质量变化趋势。第三,定期进行数据审查,验证分析方法的适用性和准确性,针对具体的监测目标和环境标准,选择合适的分析模型和参数,使数据处理更加贴合实际监测需求。第四,科学分析处理的数据应以清晰、准确的形式进行汇报和解释,汇总成数据图表及结果统计,基于相关报表来分析结论的逻辑阐述。
(五)提高监测人员综合素质
在水样采集、分析等工作都非常规范的情况下,就一定要提升监测人员的综合素养,他们要掌握水质监测的基本原理和方法,熟悉使用各种监测仪器和设备,同时具备扎实的专业知识,能够使用统计学和数据分析软件,对收集到的数据进行科学分析,并提出合理的解释和建议。为了实现这些目标,必须建立一套完善的教育培训体系,定期组织专业培训和技能提升课程,鼓励监测人员参加学术交流和技术研讨会,促进其专业知识的强化和技能的提升。同时,鼓励监测人员参与科研项目和实践活动,通过解决实际问题来锻炼其综合素质。
结束语:
现阶段,我国各地水污染治理工作开展已经全面进入深化阶段,各地水环境监测的质量水平不断提升,为了尽量减少水环境监测被外界因素影响的情况,一定要做好从监测布点到取样的工作,并严格监督实验室的监测过程,同时科学地分析各项数据,根据综合报表来具体判断水污染情况,并给治理人员提供准确依据。
参考文献:
[1]刘潇. 环境监测在提高水污染治理效果中的作用探究[J]. 黑龙江环境通报,2023,36(09):47-49.
[2]刘海涛,王光,焦聪颖,吴萌萌. 中国生态环境监测法律制度建设实践与思考[J]. 中国环境监测,2023,39(06):27-31.
[3]付乔乔. 水环境监测技术及其在水污染治理工作中的应用[J]. 环境与生活,2023,(11):78-80.
[4]周明,陈果. 水环境监测技术和仪器的发展研究[J]. 当代化工研究,2023,(21):36-38.
[5]马丽丽. 提高水环境监测质量的对策研究[J]. 海峡科技与产业,2023,36(10):60-62.
[6]王晓军,郝淼. 城市水环境监测技术探讨及水环境治理策略[A] 第六届城市水安全与水管理学术研讨会论文集[C]. 中国水利学会城市水利专业委员会、《中国防汛抗旱》杂志社、水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心,中国水利学会,2023:4.

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