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对水环境监测质量保证和质量控制的思考(1)
摘要:如今人们越来越重视环境保护问题,大众对于水环境监测及保护工作的要求越来越高。本文对水环境监测质量保证和质量控制进行了分析,积极发挥出科技的优势,从而找到环境监测工作与环境管理工作的契合点,以充分实现水环境监测与保护工作的有效改善,从而助力环境监测在环境管理中的作用,更好地发展和完善环境管理工作。
关键词:水环境;监测;质量保证;质量控制
引言
我国拥有总量丰富的水资源,但是因为人口密度大的问题,就导致了人均水资源拥有量处于非常低的水平。再加上我国农业、工业等领域的发展,存在严重的水资源浪费问题,尤其是在水资源利用效率低下的情况下,进一步阻碍了国民经济发展。不仅如此,我国的水污染现象也较为严重,尤其是改革开放以后,全国废水排放总量逐年上涨,发生地表水污染事故的频率不断提升,尤其是工业较发达地区,许多城市河段的水源已经不适合作为饮用水使用。在这一背景下,我国在持续加强环境监测力度的过程中,将水环境监测作为重点考虑对象。
1水环境监测对水环境保护的重要性
1.1处理水污染,制定水环境保护标准
对水环境监测可以有效地监测水污染的问题,通过监测数据及时控制、处理水污染,能够有效地控制水环境污染,预防、维护污染源,达到保护水环境的目的,同时水质在线监测对企业污水排放的问题,有一定的监督功能,有利于环境保护法的实施。对水质进行实时监测,发现污染源可以及时进行处理减少水源污染。
1.2为水环境保护打基础,进行监督
水环境监测之所以是水环境评价的基础,是因为在水环境评价时,首先要对污染源、环境影响、生态因素进行分析,而这些问题的分析必须要有水环境监测的数据,因此,水环境监测的数据为水环境的评价提供数据基础,促进水环境评价工作的准确性。水环境评价的数据来源于水环境监测,在企业建成后出现的污染问题、生态问题可以依据水环境监测数据来阐述,因此水环境监测也具有监督作用。
1.3为城市环境规划提供指导
在我国的社会发展过程中,经济的发展和环境的保护不是对立存在的,而是相互促进和统一的,在发展经济的同时也要抓好环境保护工作。在城市发展过程中,水环境监测也能给城市环境规划提供准确、合理、有效的策略,对城市环境进行监督,为城市环境对话提供指导,使城市环境规划科学合理。
1.4水环境监测工作愈发受到重视
近年来,随着我国人民环境保护意识的不断提高和许多有关水资源保护的法律法规的颁布,水污染现象得到了有效控制,但与我国的长远发展规划和目标还有较大差距,进一步推动我国水资源保护事业的发展,促进环境保护工程的高效实施。在这一背景下,我国在持续加强环境监测力度的过程中,将水环境监测作为重点考虑对象。
2水环境监测分类
水环境监测的范围十分宽广,其中包括对已污染水资源的检测和未污染的水资源的检测,检测对象为所有天然水源。水环境监测工作一般分为两大类,其一是,检测能够反映水质情况的综合指标,比较典型的指标如pH 值、悬浮物、温度、溶解氧等;其二是可以反映出部分有毒物质的指标,比较典型的指标为如汞、铅、镉等重金属,同时也包括了农药残留等。水环境监测可以分为以下三类。(1)自动监测。自动监测主要是利用传感技术、计算机技术等实现对水环境的自动、远程监测,能够及时获取水体中的各类污染物信息,并结合监测数据合理对水环境中污染物现状进行评价。水环境的自动监测,具有连续性、及时性的特点,在实际监测过程中能够节省大量时间和人力,并且所获取的监测数据误差较小,针对水环境污染能够做到及时预警。(2)常规监测。常规监测主要针对水环境污染进行定期、长期监测,通过实施相关监测措施的方式,对水体的质量以及污染情况进行衡量,并做好水环境的长期监控和保障策略,有效分析并优化的水环境保护措施,同时也能够对水环境保护工作的进展进行衡量,对提高水环境监测质量有良好的效果。(3)应急监测。应急监测主要针对突发性的水环境污染事故进行监测,需要及时、准确地掌握水环境的污染情况,快速判定出水体中含有的污染物、浓度及其范围,并结合监测数据对污染物的扩散程度、危害程度进行评价,为后续突发性事故处理提供重要的依据。
3水环境监测工作中存在的问题
3.1缺乏完善的监测指标
水资源监测的指标对监测的实际结果有决定性的作用,相关监测部门对水环境开展监测工作时要根据监测的指标进行判定。我国水环境质量监测的管理部门比较复杂,存在不同部门对一个水环境进行管理,一个相关管理部门同时管理多个水环境的现象,造成监测过程中缺乏准确的监测指标,无法对实际的环境情况进行全面的掌控,在一定程度上影响了监测的效果。比如,我国水利和环保部门同时对地表水进行监测管理,水利部门不仅负责地表水的监测,还会负责地下水和供水系统的全面监测。我国国土资源、水利部门和环保部门都会一定程度的介入地下水质的监测管理,造成权利不明确,工作职责不清晰,无法制定统一、准确的监测指标和检测方案,解决实际工作中存在的相关问题。目前,我国规范了综合指标和重金属两项重要的问题,但有机物的监测指标不统一、不明确,对相关企业监测工作的开展造成了很大的影响。
3.2样品的问题
在对水样进行采集之前,对周边水文、地质环境及采样水域的特点、功能现状了解不足。同时在采集水样的过程中,如果所设置的采样点位比较单一,通常无法将水域的整体水质情况反映出来。另外,如果采样方法使用不合理、采样器具不够规范,实际采样过程中忽略一些细节性的问题,也会对样品数据的真实性造成影响,在这样的情况下就无法有效特定区域水环境的情况真实反映出来。
3.3监测力度不足、缺乏科学指导
一方面,我国水资源环境主要是有机污染物,在对有机物污染监测工作开展的过程中,对有机污染指标没有进行明确的规定,造成人们对污染的主要原因无法进行全面地了解和分析。我国国民经济发展迅速,人们在日常生产和生活中对水资源的需求越来越高,造成水资源严重短缺,在实际生产中加重了对环境的污梁,影响了监测工作顺利有效地开展。另一方面,我国水环境检测的开展比较晚,在实际工作开展的过程中缺乏科学的实践经验指导,造成水环境监测中存在许多不科学不合理的情况,比如针对水质的流动性,怎样进行科学取样从而可以科学的反映水质的污染情况,使得监测数据具有代表性,这一细节就反映了我国监测工作进行的不到位。因此,我们要对水环境监测技术操作进行规范,提高监测分析结果的科学性、准确性,否则操作的不规范就会造成分析结果偏离实际的水环境,从而无法反映水质的真实情况。
4水环境监测质量控制策略
4.1完善和优化监测管理体系
生态环境问题现已逐渐成为影响社会高质量发展的重要影响因素,如果不及时采取有效措施进行解决,势必会对社会健康发展产生不利。解决水环境监测中的问题,首先要做的就是要立足整体,加大深化改革力度,对现有水资源监测管理体系进行完善和优化,确保监测工作顺利开展。在实际监测管理中,要重视监测结果的真实性、准确性、全面性,并将其作为水环境监测的根本,这就需要在完善监测管理体系的基础上对各个监测流程进行优化,保证各环节的相协调,对于监测人员也要充分了解水环境监测的重要性,从意识上加强认知,并在工作开展中进一步细化和明确责任和分工,相互之间密切配合,协同合作,共同推进水环境监测管理工作顺利开展,提高最后监测结果的准确性、客观性、合理性,可以在水体污染治理工作开展中提供指导和借鉴作用,更重要的是还可以为水资源综合评估提供有力支持。
4.2样品的处理措施
4.2.1样品采集
工作人员需要就待采集水域进行实地调查,充分了解水域的水文情况以及周边的地貌情况。在实际采集的过程中,需要保证采样器具干净,避免在器具清洁性不足的情况下影响样品检测结果。同时针对不同类型污染物的监测,需要采用不同的采样器具。比如针对水体中重金属,一般不能使用玻璃材质的器具。同时还需要提前准备好水环境监测工作中需要用到的各种仪器,如pH测定仪、温度计、电导率仪等。在进行水样采集的过程中,采样方法包括了连续水样、周期水样、瞬时水样等。在采样的过程中,工作人员一定要注意采样顺序以及水样分装要求。采样过程中工作人员需要密切关注监测项目形态,如果需要添加相应的固定剂,应当对水样进行过滤后待水样沉降再进行添加。而在对地下水水样进行采集的过程中,在采样之前应当着重对地下水水位进行测定。
4.2.2样品的保存和运输
在水环境监测工作中,保存水样的方法有很多,如冷冻、冷藏等,也可以添加相应的添加剂进行保存,如氧化剂、还原剂、生物抑制剂等。在使用添加剂的过程中一定要控制好添加剂的量,如需对水样的pH值进行调节应当现场予以确定。保存水样时所添加的固定剂,对其纯度有非常高的要求,否则可能会对水样进行交叉干扰。总的来说,水样保存的时间、容器的材质等措施,都与水样的性质及其组分有很大的关系,所以在实际保存的过程中一般都有配套的保存方法,这些都需要工作人员根据现场条件进行确定。在采集好水样之后,需要及时将水样运送到实验室,并且需要在水样保存的有效期内展开实验。在运输水样的过程中,必须采取有效的措施保证水样的稳定性,避免因运输导致水样损失、污染。一般情况下,水样应当在4℃的环境中进行保存,也可以迅速对水样进行冷冻。在低温条件下进行贮存,能够有效抑制生物活动,起到降低水样物理挥发以及发生化学反应的作用。而加入化学试剂进行保存的方式,根据水样测定指标的不同加入对应的抑制剂,能够抑制水样中的生物发生氧化还原反应,避免水样中细菌发生分解反应。在运输过程中,如果发现水样出现异常,应当及时做好记录,在时间允许的情况下可以重新进行取样。水样运输到实验室之后,还应当开展相应的验收工作,着重检查水样是否在保存、运输的过程中受到污染,着重做好水样的核查、验收工作,为后续水样检测奠定良好的基础。
4.3保证实验室的标准规范与测试水平
水环境在实验室层面上主要体现在仪器设备、技术以及实验室的内部环境等。实验室所用的仪器设备的运行状态直接决定了监测数据的准确性。各仪器设备均经通过政府计量部门或者有资质机构校准,且检定/校准证书均在有效期内。实验室所有耗材均由合格供应商提供。对实验室的技术进行控制时,分为实验室内部以及外部的质量控制。对实验室的技术进行内部控制时,应严格按照国家的质控要求,在进行每一批样品检测的同时进行质控样品的测定,用来监控整个检测过程由于操作人员、仪器设备、标准品、试剂以及实验室工作环境对检测结果的影响程度。一般情况下,可以绘制质量控制图、插入质控样或插入平行样,促使试验品得以自控。针对能够作为平行样或质控样的样品,对样品进行加工过程中,需要编入10%~20%的平行样或质控样。实验室外部即实验室之间的质量控制,可以借助质控样,采用随机考核的方式,对实际样品做出质量考核,也可以使用发放标准样品的方式,针对每个监测实验室之间的测试数据结果进行详细对比和分析。实验室内部环境对于监测结果也至关重要,对于不相容检测活动的相邻区域进行有效隔离,避免交叉污染和相互干扰,并明确标注其功能定位,必要时分割检测的时间段。检测人员应在检测活动开始、中间和完成阶段检查和记录环境监控参数,每日需要对环境的温度和湿度进行记录,避免环境条件发生偏离后给检测结果造成不良影响。
4.4水环境监测技术应用
4.4.1生物监测技术在水环境监测中的应用
生物监测技术利用某一特定生物或某一特定生物种群对于水质变化较为敏感的特点对水环境进行监测的技术。实践中有以下这些做法:利用藻类等水生物种群监测水质;利用细菌等异养生物在废水出口下游大量增加的特点,监控水质;利用浮游生物对毒性比较敏感这一特点来监测水质。与常规的手段相比,生物监测技术比较容易根据生物的形状分析水质的污染情况和毒性,并提前给出预警信息。生物监测技术分为指示生物监测技术、群落生物监测技术、细胞凝胶电泳技术、底栖和两栖监测技术、生物传感器监测技术等。这一技术目前立足于现场采样和实验室分析,无法实时监测水质变化,更无法应对突发性污染事件,无法可靠测量污染物的种类和实际浓度,灵敏度和专一性不及理化监测。
4.4.2遥感技术在水环境监测上的应用
水体跟植物、土壤相比,具有对可见光吸收少、反射率低、透射率高,在近红外波段则几乎吸收全部入射光,透射率高的特点。遥感技术利用这一特点,可以有效监测叶绿素、悬浮物浓度以及黄色物质等水质参数,尤其适合大面积区域的水质监测。遥感技术从载体上可以分为卫星遥感和航空遥感;按照电磁谱段可分为可见光遥感、红外遥感、多谱段遥感、高光谱遥感、超高光谱遥感、紫外遥感和微波遥感。遥感技术具有探测范围大,受地形限制少,资料获取速度快、周期短等特点。卫星遥感技术的监测时效性取决卫星遥感数据源的时间分辨率。目前,能够获得的时间分辨率有小时级、日/周级和旬/月级。随着无人机遥感技术的兴起,遥感的时间分辨率在需要时可以大幅度提高。遥感技术目前对水环境的监测还局限在水华、富营养化、黑臭水体等的监测,受气候影响比较大,还缺乏对重金属污染的监测的有效手段。
4.4.3电化学法在水环境监测中的应用
电化学法在水质重金属污染测定方面具有重要的地位。在实践中可以分为阳极溶出伏安法和阴极溶出伏安法。其中,阳极溶出伏安法使用更加广泛。阳极溶出伏安法首先在浸入样品的电极上施加负电压,此时,样品中的金属离子会富集到阳极表面,然后使外加电压向正电压方向扫描变化,富集在阳极上的金属离子会析出,在阳极和阴极间形成电流,电流出现的峰值所对应的电压值和金属离子的种类有关,电流峰值则和样品中金属离子的浓度有关。电化学法监测系统由取样系统、电压扫描系统、电压电流采集系统及显示系统组成。电化学法由于废液问题,可能存在二次污染,目前不适合作为在线监测系统使用。
结束语
综上所述,水环境监测在环境监测中有着极其重要的地位,保障水环境监测质量直接影响着我国的水资源保护工作,便于及时对特定水域内的水质变化情况进行掌握。在实际对水环境进行监测的过程中,需要采用合理的方法保证监测工作的质量,高度重视水环境监测质量的重要性,结合实际情况合理对水环境监测质量进行控制,从而有针对性采取相关措施实现对我国水环境的保护。
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