景志慧

（山東省聊城市茌平區(qū)環(huán)境監(jiān)控中心，山東 聊城 252100）

引言

水環(huán)境監(jiān)測工作的開展，可以更好地把握水環(huán)境質(zhì)量情況，針對出現(xiàn)的水污染問題也能及時發(fā)現(xiàn)和治理，以此實現(xiàn)對水環(huán)境的有效保護與管理。然而受到樣品采集不科學(xué)、實驗分析管控不足、監(jiān)測技術(shù)選擇不當(dāng)?shù)纫蛩赜绊懀瑢?dǎo)致水環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量無法得到保障。需要加強水環(huán)境監(jiān)測研究與分析，并結(jié)合實際選擇應(yīng)用合適的監(jiān)測技術(shù)，同時落實好監(jiān)測質(zhì)量管理工作，促使水環(huán)境監(jiān)測活動圓滿完成[1]。

1 水環(huán)境監(jiān)測的基本概述

1.1 內(nèi)涵

水環(huán)境監(jiān)測的內(nèi)涵就是以水環(huán)境為對象，運用物理、化學(xué)、生物等技術(shù)手段，對其中的污染物及有關(guān)組成成分進行系統(tǒng)分析和定性定量分析，以此有效把握水環(huán)境質(zhì)量和變化規(guī)律的過程。水環(huán)境監(jiān)測的主要目的是獲取有關(guān)水環(huán)境方面的資料信息，為水環(huán)境模擬、預(yù)測、評價、管理等等提供基礎(chǔ)資料和重要依據(jù)。水環(huán)境監(jiān)測內(nèi)容包括對進入江河湖泊地表水體的污染物質(zhì)進行常規(guī)性監(jiān)測、對生產(chǎn)過程和生活設(shè)施排放的各類廢水進行重點監(jiān)測、對水環(huán)境污染事故進行應(yīng)急監(jiān)測、收集本地數(shù)據(jù)和積累長期監(jiān)測資料，為研究水環(huán)境容量和實施總量控制提供參照依據(jù)等。

1.2 作用

水環(huán)境監(jiān)測工作開展的作用是：（1）掌握水環(huán)境質(zhì)量情況。由于水環(huán)境質(zhì)量的高低會直接影響到人與自然的和諧發(fā)展，因此要更好地掌握水環(huán)境質(zhì)量情況，就要結(jié)合地區(qū)實際，科學(xué)組織開展水環(huán)境監(jiān)測活動。在有效了解水環(huán)境色度、渾濁度、臭和味、余氯、化學(xué)需氧量等以后，方可對水環(huán)境質(zhì)量做出科學(xué)的判斷，并在此基礎(chǔ)上預(yù)測水環(huán)境污染的發(fā)展趨勢。（2）及時發(fā)現(xiàn)水污染問題。水環(huán)境極易受到人們生產(chǎn)生活排放污水、廢水的影響，導(dǎo)致各種水污染問題出現(xiàn)。在有效開展水環(huán)境監(jiān)測工作以后，便可及時把握水環(huán)境污染狀況，并結(jié)合監(jiān)測所得數(shù)據(jù)信息，對水環(huán)境污染源、污染程度等進行確定，為后續(xù)控制治理奠定良好的基礎(chǔ)[2]。（3）加強水環(huán)境管理保護。水環(huán)境監(jiān)測開展的主要目的就是根據(jù)所得監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，對水環(huán)境進行有效管理與保護。在通過前期對水環(huán)境進行監(jiān)測分析，有效了解水環(huán)境存在的污染問題、重要污染源、污染程度等以后，就可以從根源入手采取多種措施進行控制和治理，在有效解決水污染問題的基礎(chǔ)上，水環(huán)境也能得到有效保護。

2 水環(huán)境監(jiān)測常用技術(shù)分析

2.1 溶劑萃取監(jiān)測技術(shù)

作為水環(huán)境監(jiān)測常用的技術(shù)之一，其工作原理是利用不同溶質(zhì)在不同溶劑中的不同溶解度，實現(xiàn)對污染物的快速監(jiān)測和萃取。細致來說，就是先采用升高監(jiān)測水樣溫度的方式，使水體的解析動力得到提升，然后通過增加水體壓力進行循環(huán)萃取，適用對象包括柴油、廢油等。在水環(huán)境監(jiān)測中應(yīng)用溶劑萃取技術(shù)，更加適合監(jiān)測固體污染物，操作中要先對樣品進行制備，降低監(jiān)測樣品的含水率，隨后將顆粒物進行研磨，再摻入硅藻土、海砂等分散劑[3]。同時，要根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測需要選擇萃取劑，然后將樣品置入萃取池，泵入溶劑，在經(jīng)過增溫增壓處理后，對收集到的萃取物進行凈化、脫水和濃縮處理，在分析其色譜以后得到污染物的實際濃度。整體來看，溶劑萃取監(jiān)測技術(shù)具有監(jiān)測效率高、溶劑使用量少的優(yōu)勢。

2.2 氣相色譜監(jiān)測技術(shù)

氣相色譜技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，工作原理是利用物質(zhì)的不同理化性質(zhì)，比如吸附力、溶解度等，對混合物中的組分進行分離分析。實際操作需要選擇合適的儀器設(shè)備，對水環(huán)境中的揮發(fā)性有機物和半揮發(fā)性有機物物質(zhì)含量進行監(jiān)測。同時，使用固定相對水體中的異構(gòu)體進行分離和監(jiān)測，待完成該項工作以后，還可以采用相同程序?qū)λw中的有機物質(zhì)成分進行監(jiān)測與分離，甚至還可以利用電子捕獲檢測器，實現(xiàn)對水環(huán)境中甲苯、硝基苯等污染物成分及含量的有效監(jiān)測與確定。整體來看，氣相色譜技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用，具有靈敏度高、選擇性好、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)勢，實際操作若能與質(zhì)譜技術(shù)、微萃取技術(shù)等進行聯(lián)用，將會取得更好的水環(huán)境監(jiān)測效果[4]。

2.3 遙感監(jiān)測技術(shù)

遙感技術(shù)就是利用水環(huán)境輻射和反射電磁波的固有特性差異，實現(xiàn)對水環(huán)境遠距離識別、觀測和分析。簡單來說，就是通過清潔水和污染水的衛(wèi)星遙感影像反射光譜特征差異，對遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)的色彩灰度值進行解析，以此獲得水質(zhì)污染狀況，在浮游生物含量、水體富營養(yǎng)化等監(jiān)測中應(yīng)用較多，并支持全面動態(tài)監(jiān)測，以此實現(xiàn)對水環(huán)境變化情況的跟蹤與評價。執(zhí)行時，可以依托環(huán)境一號衛(wèi)星數(shù)據(jù)對水環(huán)境污染發(fā)生時間、演變情況等進行實時監(jiān)測，然后利用圖像接收、信息處理等系統(tǒng)，對所得遙感數(shù)據(jù)影像進行分析處理，并實現(xiàn)對水環(huán)境污染遙感分布圖的有效繪制。最后通過地面監(jiān)測得到數(shù)據(jù)信息，對水環(huán)境污染密度及分布進行整理分析，為制定相應(yīng)預(yù)警、防治工作方案提供有力的支持?？傮w來看，遙感監(jiān)測技術(shù)具有監(jiān)測范圍廣、監(jiān)測信息量大、支持全面動態(tài)監(jiān)測等的應(yīng)用優(yōu)勢。

2.4 生物監(jiān)測技術(shù)

借助生物技術(shù)對水環(huán)境進行監(jiān)測，其工作原理是利用水環(huán)境中生物個體、群落對環(huán)境質(zhì)量及變化所產(chǎn)生的反應(yīng)和影響，實現(xiàn)對環(huán)境污染性質(zhì)、范圍和程度的判斷與分析。比如運用發(fā)光細菌法對水環(huán)境進行監(jiān)測，就要知道發(fā)光細菌是一類致病的革蘭氏陰性兼性厭氧細菌，最適溫度在20～30 ℃之間。在正常的生理條件下可以發(fā)射可見熒光的細菌，熒光波長在450～490 nm之間，即便是在黑暗環(huán)境中肉眼也能看見，這時候就可以利用靈敏的光電測量系統(tǒng)，測定污染物對發(fā)光細菌發(fā)光強度的影響，由此實現(xiàn)對水環(huán)境質(zhì)量的有效判斷[5]。又如利用生物行為反應(yīng)實現(xiàn)對水環(huán)境的監(jiān)測，常見的是通過斑馬魚類對水體環(huán)境質(zhì)量進行實時監(jiān)測評估。由于水中的二價銅離子和二價氫離子會對斑馬魚體內(nèi)的過氧化氫酶活力產(chǎn)生影響，這時候就可以根據(jù)兩者形成的對應(yīng)關(guān)系，實現(xiàn)對水環(huán)境中重金屬狀況的有效評估。此外，還可以利用微生物群落法對水環(huán)境進行監(jiān)測，執(zhí)行時可以將重點放在藻類微生物含量及變化方面，通過監(jiān)測和掌握水環(huán)境中真菌和藻類的分布情況，就可以對水體污染物的影響進行分析判斷。總體來看，生物技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測中具有經(jīng)濟實用、監(jiān)測功能多樣、靈敏度高等的應(yīng)用優(yōu)勢。

2.5 自動監(jiān)測技術(shù)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種先進技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域也得到了十分廣泛的應(yīng)用，在提高水環(huán)境監(jiān)測工作效率的基礎(chǔ)上，所得監(jiān)測數(shù)據(jù)信息質(zhì)量也能得到有力保障。實際操作會依托現(xiàn)代化技術(shù)對水環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)進行構(gòu)建，該套系統(tǒng)主要是由在線監(jiān)測儀、監(jiān)測中心軟件平臺、現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備等構(gòu)成。其中，在線監(jiān)測儀包括COD在線監(jiān)測儀、氨氮在線監(jiān)測儀、濁度在線監(jiān)測儀等；監(jiān)測中心軟件平臺采用B/S模式進行開發(fā)，負責(zé)對水環(huán)境自動監(jiān)測站上傳的數(shù)據(jù)進行分析處理；現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備是通過現(xiàn)場安裝的各種檢測儀器，比如便攜式多參數(shù)水質(zhì)分析儀、便攜式溶解氧檢測儀、全自動氨氮檢測儀等，可以及時掌握水環(huán)境水質(zhì)動態(tài)變化情況。依托該套系統(tǒng)進行水環(huán)境監(jiān)測，其工作過程通過現(xiàn)場自測或遠程控制的方式，實現(xiàn)對水環(huán)境水質(zhì)參數(shù)的在線自動監(jiān)測，并將所得數(shù)據(jù)通過有線或無線通信網(wǎng)或者互聯(lián)網(wǎng)，上傳到中心監(jiān)控系統(tǒng)進行顯示、分析和儲存。在對監(jiān)測數(shù)據(jù)信息進行初步處理和綜合分析以后，將得到的結(jié)果傳送至各分中心，為制定防控管理策略提供有力支持[6]。總體來看，自動監(jiān)測技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用具有監(jiān)測范圍廣、工作效率高、數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)鹊膬?yōu)勢。

3 水環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理要點

由于水環(huán)境監(jiān)測可以采用的技術(shù)方法有很多，比如上文提到的溶劑萃取、氣相色譜技術(shù)等，在實際運用過程中的流程和環(huán)節(jié)也比較多，操作時容易受到環(huán)境、溶劑、人員等諸多因素影響，導(dǎo)致監(jiān)測結(jié)果質(zhì)量無法得到保障。因此要保證水環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量，就要在開展水環(huán)境監(jiān)測工作時，緊密圍繞各項影響因素采取相應(yīng)的措施進行管理控制，使整個監(jiān)測活動順利完成，所得監(jiān)測信息及分析結(jié)果質(zhì)量也能得到有力保證。

3.1 科學(xué)采集樣品

樣品采集是水環(huán)境監(jiān)測的基礎(chǔ)性工作，若這一環(huán)節(jié)操作出現(xiàn)差錯，勢必會對監(jiān)測結(jié)果質(zhì)量帶來不利的影響，因此，要結(jié)合實際科學(xué)地開展樣品采集工作。具體內(nèi)容包括：（1）采樣前準備。在開展樣品采集工作之前，應(yīng)該對需要運用到的采樣容器、采樣器皿等進行檢查和洗滌，并根據(jù)待測物質(zhì)的特性選擇適宜材質(zhì)容器。同時，在對監(jiān)測點進行選擇和確定時，應(yīng)該遵循尺度范圍、代表性、可操作性等原則，并參照水質(zhì)采樣相關(guān)技術(shù)規(guī)定要求，對樣品采集工作方案進行科學(xué)制定。此外，針對采集到的樣品，需要統(tǒng)一進行編號，涉及的信息應(yīng)包括樣品的序號、采樣時間、采樣地點、采樣人等。（2）現(xiàn)場采樣。在進行現(xiàn)場采樣時，可以根據(jù)所采水樣的類型，對采樣方法進行確定。對地表水水樣進行采集，要注意避開表面漂浮物和油污，對懸浮物、放射性等項目進行采樣，最好單獨進行，以便于后續(xù)分析處理。（3）運輸保管?？紤]到水樣水質(zhì)有一定的差異，并且從采集到分析也會因為物理化學(xué)作用發(fā)生各種變化，要防止這一問題發(fā)生，就要盡可能地縮短運輸時間，并嚴格按照抑制微生物作用、減緩化合物水解及氧化還原作用要求，對采集水樣進行保存管理。（4）采集雙份平行樣。要保證采集樣品能夠真實地反映目標區(qū)域水質(zhì)情況，在樣本采集時可以采用雙份平行樣方式，并按照10%～20%的頻率采集密碼控制樣，以保證采樣及分析的精密性。

3.2 有效控制實驗基礎(chǔ)

在對采集樣本進行分析時，也容易受到實驗室基礎(chǔ)環(huán)境、儀器設(shè)備等因素影響，進而無法保障檢測質(zhì)量。實際操作時要對實驗基礎(chǔ)進行有效控制。具體內(nèi)容包括：（1）實驗室環(huán)境。在進行水樣分析之前，要從減少污染成分、控制溫度濕度等方面入手，創(chuàng)造一個干凈適宜的實驗室環(huán)境。涉及的各類分析儀器設(shè)備，也要定期進行檢查、核定和校正，防止較大誤差發(fā)生。（2）試劑溶液。對于實驗室中的試劑溶液也要加強管理，所用的試劑溶液應(yīng)根據(jù)具體情況進行適當(dāng)配置，并注意為配置試劑溶液貼上標簽，仔細注明試劑溶液的名稱、組分、濃度、配制日期和使用有效期。另外，試劑溶液的保管要注意防塵和避免陽光照射，對于過期的試劑溶液要及時進行處理[7]。

3.3 嚴格管理實驗分析

要保證實驗分析結(jié)果的準確性，就要對實驗分析進行嚴格管理。具體內(nèi)容包括：（1）空白試驗。空白試驗是對不含待測物質(zhì)樣品用與實際樣品相同操作步驟進行的試驗。在痕量分析中，待測組分的測量值和空白值很有可能處于相同的數(shù)量級，空白值的大小和離散程度對方法的檢出限和測量結(jié)果有很大的影響，這時候通過分析空白值，就可以有效把握實驗用水、試劑純度等影響因素，在繪制質(zhì)控圖進行控制以后，可使測定結(jié)果小于檢出限。（2）精密度控制。要保障分析結(jié)果質(zhì)量，實際操作還要注意對精密度進行控制。執(zhí)行時可以對全部樣品做平行雙樣分析，若某一批樣品出現(xiàn)數(shù)量較少的情況，便可以采用增加平行樣測定率的方式，實現(xiàn)對結(jié)果誤差的有效控制，甚至還可以要求每批樣本有10%質(zhì)控樣品，進而切實保證實驗分析結(jié)果質(zhì)量。

3.4 準確處理數(shù)據(jù)記錄

由于水環(huán)境監(jiān)測所得數(shù)據(jù)信息具有數(shù)量龐大、類型多樣、操作困難等的特點，因此要防止誤差過大、結(jié)果精度低等問題的發(fā)生，就要對數(shù)據(jù)記錄處理給予重點關(guān)注。實際操作中可以充分利用現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對水環(huán)境監(jiān)測所得數(shù)據(jù)信息進行快速收集和及時傳遞，然后借助相關(guān)軟件對這些監(jiān)測數(shù)據(jù)信息進行有效分類管理。在后續(xù)對這些監(jiān)測數(shù)據(jù)信息進行分析處理時，為防止人工操作引發(fā)疏漏、錯誤等情況，執(zhí)行時還可以應(yīng)用大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)，在提高實際工作效率的基礎(chǔ)上，所得結(jié)果質(zhì)量也能得到保障[8]。另外，還要對分析處理后的數(shù)據(jù)結(jié)果進行有效保管，以為水環(huán)境深入分析和管理措施的制定提供有力支持。

3.5 提高人員操作水平

水環(huán)境監(jiān)測分析中，人員素質(zhì)能力高低會對監(jiān)測質(zhì)量帶來極大的影響。因此在開展水環(huán)境監(jiān)測工作時，要有效建立一支專業(yè)的工作隊伍。執(zhí)行時，可以根據(jù)水環(huán)境監(jiān)測實際要求，對外招聘一批專業(yè)知識扎實、業(yè)務(wù)能力較強、工作態(tài)度認真和懂得運用現(xiàn)代化技術(shù)的優(yōu)秀人才加入，并圍繞水環(huán)境監(jiān)測內(nèi)容、實際操作步驟、質(zhì)量管控要求等，組織開展教育培訓(xùn)活動，促使工作人員增強質(zhì)量控制意識，并嚴格遵照規(guī)范要求進行作業(yè)。另外，還可以將競爭、考核、獎懲等機制融入其中，以提高工作人員的工作積極性，并防止操作錯誤再次發(fā)生。

4 結(jié)語

新時期開展水環(huán)境監(jiān)測工作，可以采用的監(jiān)測技術(shù)有很多，實際操作可以根據(jù)監(jiān)測目標進行恰當(dāng)選擇。同時，要保證水環(huán)境監(jiān)測工作質(zhì)量，還要對樣品采集、實驗基礎(chǔ)、分析測定等引起高度重視，并通過做好采樣前準備、采集雙份平行樣、檢查校正儀器設(shè)備、開展空白試驗、構(gòu)建專業(yè)隊伍等工作，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)真實、準確和可靠，后續(xù)水環(huán)境持續(xù)監(jiān)測、污染治理、環(huán)境管理等活動也能科學(xué)有效地開展。