魏雙利,葛良賦,關宇翔
(浙江浙海環(huán)??萍加邢薰?,浙江 臺州 318000)
隨著我國工業(yè)的迅速發(fā)展,產生巨大經濟效益、社會效益的同時,也帶來了環(huán)境污染,尤其是工業(yè)廢水的產生,自然環(huán)境和人民群眾生命安全都面臨前所未有的新挑戰(zhàn)[1-2]。當前,我國工業(yè)廢水監(jiān)測處于瓶頸期,只有解決了這些制約工業(yè)廢水監(jiān)測的瓶頸問題,我們的從業(yè)人員才能更高效的開展工業(yè)廢水監(jiān)測,才能更有效保護環(huán)境。鑒于此,那么,如何才能加強對工業(yè)廢水監(jiān)測力度?因此,探索工業(yè)廢水監(jiān)測的發(fā)展新路徑意義深遠而偉大[3]。
工業(yè)廢水是指工業(yè)、企業(yè)以及各行各業(yè)生產過程中排出的廢水,一般包括生產廢水、冷卻水和生活廢水等[4]。我們運用現(xiàn)代科學檢測手段,來對水中污染物質實施監(jiān)控,進而分析監(jiān)測結果,再以此來評價水質,從而為水污染治理提供數據支撐。目前,廢水監(jiān)測常用的檢測儀器有,氣相色譜分析儀、原子吸收光譜儀、在線COD、氨氮、總氮總磷分析儀等[5]??茖W有效的廢水監(jiān)測是保護水資源的重要抓手。廢水監(jiān)測數據能為環(huán)境治理提供支持,對保護水資源,解決水污染具有重要意義。監(jiān)測工作人員依據水質監(jiān)測結果來對水質的變化趨勢進行有針對性的預測,以此可為接下來的處理工作開展提供指導借鑒[6]。
我們都知道,一旦工業(yè)廢水監(jiān)測結果出了問題,那么,后期水污染治理也就會困難重重了。整體而言,工業(yè)廢水監(jiān)測是近年來才大力發(fā)展起來的,目前還存在不少漏洞,并且機制還不夠完善。就目前來講,具體表現(xiàn)在:有些監(jiān)測單位不了解工業(yè)廢水的性質,對一些工業(yè)廢水的分配模式也不夠清晰;還有些單位在監(jiān)測過程中,沒有設置合理的污水監(jiān)測的節(jié)點;還有些監(jiān)測單位在工作過程中執(zhí)行力度不夠,這些都導致了監(jiān)測結果準確性不可信。另外,還有一些情況,就是一些法律法規(guī)不夠完備,同時還存在處罰的力度不大、不夠,起不到震懾作用等問題。
監(jiān)測人員是廢水監(jiān)測主體,其重要性不言而喻。但當前形式是監(jiān)測工作錯綜復雜,監(jiān)測工作量、工作難度都是以前沒有面對過的。有的監(jiān)測人員專業(yè)水平不能適應工作實際需要,他們沒有得到專業(yè)的培訓,專業(yè)儀器操作能力,專業(yè)工業(yè)廢水監(jiān)測技術掌握的不夠扎實,都會給工業(yè)廢水監(jiān)測工作帶來阻礙。
設備是工具,技術是手段這是不變的真理,當前形勢下,由于監(jiān)測對象的復雜性、多樣性、特殊性,監(jiān)測設備和監(jiān)測技術都非常重要。先進的設備匹配成熟的技術才能達到事半功倍的效果。監(jiān)測設備如果跟不上,技術不成熟很難出準確的監(jiān)測結果[7]。
有時候監(jiān)測單位只考慮數據完整性、實時性,沒有兼顧數據分析、加工分析數據的合理性,導致數據失去應有的意義。還有就是處罰力度不夠,企業(yè)情愿支付處罰金,置監(jiān)測數據于不顧。這些因素都導致了監(jiān)測數據的利用率不高。
現(xiàn)場監(jiān)測設施安裝的不合理等因素。
隨著社會經濟的快速發(fā)展,水污染狀況亟待扭轉。環(huán)境監(jiān)測中的廢水組分通常比較復雜,有時多種待測組分含量較低且組分間容易干擾。這種情況下,我們檢測人員需要采用恰當的預處理技術以此來消除干擾的影響[8]。我們都知道預處理技術在廢水監(jiān)測中有非常重要的意義,那么應該如何在廢水監(jiān)測工作中有效運用預處理技術提升廢水監(jiān)測的準確度呢?這是擺在廣大環(huán)境檢測工作人員面前的一個重大問題[9]。預處理技術選擇的是否正確合理,是分析結果是否準確的重要前提。分析人員的知識、經驗、技術水平以及選用合適的預處理方法保存樣品起到決定作用[10]。為了提高廢水監(jiān)測中的準確度,需要廣大廢水監(jiān)測人員結合國家標準、行業(yè)標準等分析方法綜合研判,選擇有針對性的適合方式對待測水樣來進行預處理。
消解、富集、分離是最常用的預處理方法。消解一般包括濕式消解、干式消解和微波消解。富集指待測定組分含量要比分析方法檢出限低,需要將待測組分進行濃縮。分離是指結合水樣中不同組分的物理化學性質特點來去除干擾組分的一種技術方法,富集和分離二者一般常常同步進行。目前蒸餾、氣提、頂空、萃取、共沉淀、離子交換等是常用的分離與富集的方式。
3.1.1 消解
在加熱條件下,用酸、堿液或其他物質破壞樣品中的有機物、還原性物質的方法就是消解。具體而言,分為:
(1)濕式消解法。硝酸消解、硝酸-硫酸消解、硝酸-高氯酸消解、硫酸-磷酸消解、硫酸-高錳酸鉀消解、硝酸- H2O2消解。
而對于酸性條件下容易揮發(fā)的廢水樣品我們通常采用堿性消解法來進行處理。
(2)干式消解法。干式消解法包括普通灰化法、溫灰化法、高壓釜密封灰化法三種。但干式消解法都會導致?lián)]發(fā)特性的元素產生損失,因此不能用來測定含有易揮發(fā)組分的樣品,同時,干式消解法灰化的時間一般也比較長。
(3)微波消解法。這種方法一般是在頻率為(2450±50)MHz 微波磁場環(huán)境下來處理一些含有極化分子的樣品。
3.1.2 水樣的富集和分離
富集,又叫濃縮,顧名思義,一般我們在待測組分含量比較低時采用這種方法。而分離則是一種去除干擾組分的技術方法,一般情況下,富集和分離都是同時開展的[8]。常用的方法有頂空、蒸餾、氣提、萃取、共沉淀、離子交換等。
廢水監(jiān)測人員進行水樣預處理工作時遵循的基本原則:最大限度的清除干擾物;提高回收率;操作簡單且節(jié)省時間;成本支出低,對人體與生態(tài)環(huán)境的健康沒有影響。
(1)化學需氧量測定
測化學需氧量(COD)時,主要干擾因素是Cl-,其含量較高時需先明確Cl-濃度,然后以此為基礎確定稀釋倍數。若COD高Cl-含量低,可在稀釋后采用低鉻法進行氧化,并添加適宜HgSO4,避免Cl-對最終數據的影響。具體方法:按照HJ828-2017的標準方法是,首先要進行Cl-粗略判定,然后按照質量比m(HgSO4)∶m(Cl-)≥20∶1的比例加入,最大加入量為2 mL最為適宜。
(2)水中懸浮物測定
測定懸浮物時,濾膜中部分可溶性物質可能會與水樣進行融合,這就會導致濾膜重量出現(xiàn)損失,因此,有時候我們看到一個水樣,直觀看它潔凈度非常好,但測試結果確是懸浮物測定結果出現(xiàn)負值。因此,為了避免這種情況的發(fā)生,我們在準備濾膜時,就要先用蒸餾水反復、多次、認真地清洗濾膜,并且還要進行后續(xù)工序的操作,即要進行烘干,且烘干直到重量不再發(fā)生變化,達到平穩(wěn)才行。另外,在檢測含鹽量較高的水樣時,濾膜在進行過濾工作后,也要用蒸餾水進行三次洗滌,烘干直到質量恒定。
(3)水中石油含量測定
工業(yè)廢水雜質較多,油膜在采樣時需一并采集。用CCl4萃取石油,由于CCl4中含水量高易成泥狀,分層較困難,需投加無水Na2SO4, CCl4也不易徹底收集。為了保障測樣科學性,可先過濾再用CCl4清洗采樣瓶、濾紙。以此類推,引用亞甲基藍光度法測定水中陰離子表層活性劑時可同樣操作。
(4)硫化物測定
亞甲基藍法測定水中硫化物,常用沉淀分離法;過濾-酸化-吹氣法;酸化-吹氣法。通過氫化物發(fā)生設備來進行硫化物提取,用酸與鋅粒作用產生H2原理,在水樣中加入水合CH3COONa和(CH3COO)2Zn固定水樣,過濾提取沉淀物,沉淀物粉碎,加入50 mL去離子水,再通過吸收管注入10 mL(CH3COO)2Zn,連好導氣管。投加鋅粒的質量為4 g、接著加入10 mL鹽酸,將導氣管與發(fā)生裝置進行連接,一般情況下置于室溫環(huán)境中45 min左右就會出現(xiàn)反應,我們可以用亞甲基藍法處理吸收液獲得硫化物數據。
(5)硝基苯類、苯胺類物質的測定
測定苯胺、硝基苯類物質時一般都是采用蒸餾比色法、偶氮比色-鋅粉還原法[8]。由于甲苯胺類化合物重氮化后會構成重氮鹽,容易與鹽酸萘乙二胺發(fā)生顯色反應。常會導致出現(xiàn)測定硝基苯溶度比苯胺濃度還低,最終導致實驗結果出現(xiàn)異常的問題。此種情況下預處理工作尤其重要。一般做法是把100 mL水樣倒入蒸餾瓶中;往瓶中添加1 mL 9 mol/L硫酸(pH 控制為1);當蒸出液量達到80 mL時加熱停止,冷卻、加20 mL去離子水繼續(xù)蒸餾,直到蒸出液量100 mL為止。
(1)完善、更新監(jiān)測機制,健全廢水監(jiān)測質量管理體系
監(jiān)測單位根據相關的法律法規(guī),結合具體的實際制定可行的日常管理機制。完善科學質量管理體系是支撐保證監(jiān)測質量的基石。監(jiān)測工作執(zhí)行要有完備的監(jiān)測制度來保障,這種情況下,可以考慮采用規(guī)范的文件形式來把控,可以把監(jiān)測工作的各個部門、各項環(huán)節(jié)以及實驗室環(huán)境條件等都按規(guī)范文件來進行比較嚴格的界定,做到有章可循,有文可依。同時,還要考慮,對各個崗位工作職責也都進行規(guī)范化、系統(tǒng)化、科學化的有效管理。同時,也要結合具體實際開展體系內部審核、管理評審等工作,及時發(fā)現(xiàn)問題,及時制定改進方案。監(jiān)測單位要采取有力措施保證全員遵守;取樣點要準確、具體,時間、地點、對象精確;監(jiān)測水樣方法科學。
(2)不斷提升監(jiān)測人員專業(yè)素養(yǎng)
監(jiān)測人員結合自身工作崗位需求,本著認真負責的態(tài)度,不斷提高自身綜合素質,積極應對工作中存在的困難挑戰(zhàn),通過不斷嘗試竭盡全力解決問題。另外,環(huán)境監(jiān)測單位應定期對環(huán)境監(jiān)測人員開展專業(yè)技術培訓,提高其業(yè)務素質。同時,為提高每一位員工積極性、責任意識、工作意識,要將責任落實到每一位員工身上。對監(jiān)測人員進行不定期考核,不斷完善獎勵和競爭機制以此來激發(fā)員工工作積極性。對監(jiān)測人員進行思想政治教育,培養(yǎng)其工作責任心、主人翁意識、工作使命感,以此來保證監(jiān)測數據準確性、可靠性、嚴謹性、科學性。
(3)更新監(jiān)測設備,提升監(jiān)測技術
嚴格按照分析檢測標準的儀器技術參數要求配備儀器設備,不斷更新在線廢水監(jiān)測設備、裝置,從硬件設施方面全力保障工業(yè)廢水監(jiān)測工作的順利開展。與此同時,軟件也要跟得上,可以考慮從不斷完善理論與實際的聯(lián)系,積極改進,探索更成熟的廢水監(jiān)測技術;積極推廣運用動態(tài)化的控制措施,努力提高監(jiān)測工作的效率以及監(jiān)測水平等方面著手,以此來為水污染治理工作提供有力的軟件保障和智力支持。我們很清楚,雖然,提升監(jiān)測技術是一個及其漫長的過程。但通過努力,我們也要相信,隨著社會經濟的不斷發(fā)展,監(jiān)測技術也會越來越成熟的,我們相信工業(yè)廢水監(jiān)測一定會朝著越來越高效方向發(fā)展。
(4)有效發(fā)揮監(jiān)測數據作用
監(jiān)測部門應根據實際情況有效監(jiān)測、采集數據,保證數據真實可靠;為了使數據更有針對性要進一步加強對數據的分析、處理,使其數據的價值發(fā)揮到最大、最優(yōu);同時也要加大對排污企業(yè)處罰的力度,使其對廢水進行處理的意識由被動變?yōu)橹鲃?,積極加入廢水治理的偉大事業(yè)中[11]。
(5)其他解決對策
對廢水水樣進行合理、科學的預處理,是保證監(jiān)測數據準確性的重要保障。
對工業(yè)廢水科學監(jiān)測能客觀反映水污染程度,從經濟、技術多層面為水污染問題提供理論、數據支持。但是,我們也應該清醒的認識到,工業(yè)廢水監(jiān)測是一項系統(tǒng)工程,不是一朝一夕就能順利、高效、恰當、實施起來的,工業(yè)廢水監(jiān)測工作任重而道遠。這項工作的順利開展需要我們的監(jiān)測人員要具有高度的社會責任感、使命感,同時還要有嚴謹、務實、認真、一絲不茍的工作態(tài)度,只有這樣,才能為國家提供詳實、準確的數據,為國家保護水資源做出應有的貢獻。我們也相信,未來我國的工業(yè)廢水治理能、也一定能上一個新的臺階[12-13]。