(工作單位:云南省核工業(yè)209地質大隊測試研究中心)
水是萬物之源,所以水質的好壞對人類健康是有直接影響的,同時也影響植物的生長。目前全國討論的重要話題當中就有地表水水質監(jiān)測和水處理,而對于我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略當中,水環(huán)境問題則是重要的環(huán)節(jié)。
目前我國地表水主要存在三大問題,分別是水環(huán)境惡化、洪水和洪澇災害、地表缺水干旱。當中屬水環(huán)境的惡化最為嚴重,也最應該引起人們的重視。今年全國工業(yè)和城鎮(zhèn)生活廢水排放總量比去年增加了4.7個百分點,總量高達460.0億噸,由于我國對污水的處理能力距國外發(fā)達國家還有一段差距,致使大部分的污水排放到水體中,超過了水體的自我凈化能力。同時在各種水污染問題中,部分水域中存在重金屬和五毒,有機污染呈加重趨勢。而且大部分污染多是從支流到干流,從城市延伸到農(nóng)村,有地上轉到地下的發(fā)展趨勢。在農(nóng)村大約有1.8億人的飲水中存在超過標準含量的有害物質。
歐美等國家在水質監(jiān)測工作上一直領先與我國,但是近年來,我國努力發(fā)展環(huán)境質量監(jiān)測水平,并且也取得了一定的成果,畢竟我國對水質監(jiān)測這方面起步是晚的,但是現(xiàn)在水環(huán)境的監(jiān)測工作已經(jīng)進行了近四十年,我們積累了經(jīng)驗和有力數(shù)據(jù)。以前我國由于技術經(jīng)驗的制約,導致我們對各種指標的針對性不強,而且監(jiān)測方法過于落后,現(xiàn)在我國正在努力解決這些問題,例如采取生物監(jiān)測或者是遙感監(jiān)測技術。目前我國已形成一個監(jiān)測網(wǎng)雛形,主要是以江流湖泊為對象進行監(jiān)測,常規(guī)監(jiān)測的發(fā)展已經(jīng)達到了完善的技術規(guī)范要求。在大型的水庫已經(jīng)開始建立自動水質監(jiān)測站,減少了資源的浪費。
水環(huán)境監(jiān)測站網(wǎng)的建立能有效對各個站點進行實時監(jiān)控、控制和管理。國外一些發(fā)達國家,比如說美國和日本等,都已經(jīng)建立了屬于自己的水環(huán)境監(jiān)測站網(wǎng),我國的水環(huán)境監(jiān)測站網(wǎng)是從20世紀80年代末開始的,雖然我國開始的晚,但是由于我國對水環(huán)境監(jiān)測站網(wǎng)的重視,使我國在水環(huán)境監(jiān)測站網(wǎng)方面高速發(fā)展,等到了21世紀時,由國家財政出錢建設的監(jiān)測站有70個,重點流域中有42個,基本建成了一個可以覆蓋全國的水質監(jiān)測網(wǎng)絡。國家控制的河流和各省控制的河流進行點位布設的優(yōu)化以及一般的河流設置削減斷面、背景斷面等,這些要求都是符合地表水環(huán)境質量標準及水環(huán)境功能區(qū)劃的。
監(jiān)測項目分為指常規(guī)監(jiān)測項目和自動監(jiān)測項目,而選測項目、必測項目和特定項目共同組成了常規(guī)監(jiān)測項目。常規(guī)監(jiān)測項目有三類,分別是飲用水水源、河流和湖泊水庫。
自動監(jiān)測的項目分為兩類,7種是必測項目,14種選測項目,詳見表1。
表1
目前我國主要對水環(huán)境監(jiān)測的方法有三類,分別是EU認可的儀器分析方法,執(zhí)行國家環(huán)保局、EPA(USA)和自動監(jiān)測這三類;同時我們?yōu)榱诉m應不同的流域設計了兩種不同的監(jiān)測方式:分別是水質常規(guī)監(jiān)測和自動監(jiān)測,也可以將兩種方式結合起來進行監(jiān)測。就目前而言,水質自動監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)點是既有對水質監(jiān)測的實效性和連續(xù)性,而且水環(huán)境受到污染后能及時報警并采取相應的解決辦法,但是自動監(jiān)測系統(tǒng)依然不是主流;常規(guī)監(jiān)測方式在我國占了主導地位。因為它一次性的投入小,并且可以測不同的指標,這是自動化監(jiān)測所不具備的。
技術路線概括來說主要由單元、基礎、先導、主體、輔助手段等部分組成。而地表水監(jiān)測技術路線當中流域作為單元,基礎是斷面的優(yōu)化,先導是分析技術,主體就是手工采樣和實驗室分析技術,整個路線的輔助手段則是現(xiàn)場應急監(jiān)測技術并且是移動式的。該技術路線是由常規(guī)、自動、應急三種監(jiān)測方式相互結合而成的。
近年來我國在水環(huán)境監(jiān)測上的突飛猛進,與歐美等國家距離不斷縮小。現(xiàn)階段我國主要的監(jiān)測技術是物理化學監(jiān)測技術,但是最近幾年生物監(jiān)測在不斷地發(fā)展,并且將遙感技術的融入,使我國在水質監(jiān)測上跨出了一大步。
傳統(tǒng)的理化監(jiān)測有物理指標和化學指標。水質監(jiān)測中物理指標數(shù)據(jù)由于儀器簡單是比較容易獲取的,有些一機多能的水質監(jiān)測儀可同時測定多項物理指標。分光光度法是無機污染物的監(jiān)測技術的開始,之后由于監(jiān)測要求的提高,一些高靈敏度的分析儀器和方法很快發(fā)展起來,比如說以前我國沒有原子吸收和原子熒光法、等離子體發(fā)射光譜(ICP-AES)等技術。伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展,科學技術的進步,我國在無機物監(jiān)測技術方面基本趕上了發(fā)達國家的技術水平。
近年來,隨著污染的加劇,采取常規(guī)方法對水質監(jiān)測,已經(jīng)不足以監(jiān)測水質中的毒性效應,這就誕生了一種新的監(jiān)測方法,也就是生物監(jiān)測。如果不良效應的信息沒有顯示,但是生態(tài)系統(tǒng)確實發(fā)生了變化,那么就可以應用生物監(jiān)測。生物監(jiān)測中存在一種能夠彌補傳統(tǒng)監(jiān)測技術中實時性和綜合性差等特點的技術,這就是水生物監(jiān)測水質技術,這種技術也不是完整的,它只能反映水質的變化,是什么導致水質變化的,水生物監(jiān)測技術就不能監(jiān)測出來,這是就需要傳統(tǒng)監(jiān)測中的化學監(jiān)測來分析了,所以說一個完整的水環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)最好是將傳統(tǒng)理化監(jiān)測和生物監(jiān)測相結合。
隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活過程對水資源的需求量和影響越來越大,傳統(tǒng)的監(jiān)測方法已經(jīng)越來越跟不上人們需求的腳步,這時就誕生了一種新興的技術——遙感技術。但是這種技術存在一定的制約,它要想取得預期效果就需要與其他領域的相關技術結合,而且這種技術也存在一些弊端,首先它必須與其他領域的技術相結合,這就導致了其他領域出現(xiàn)問題,它也會出現(xiàn)相應的問題。由于這些弊端就使得它無法適應大部分的水域,只能適應一些大范圍的水域,通過以往獲得的數(shù)據(jù)來建立數(shù)學模型,對一些水體的水質變化進行預測。因為這種新興技術在國內還沒有普及,所以對操作這種技術的操作人員的要求也就越高。
目前我國水資源監(jiān)測的進步是有目共睹的,但是仍然有許多問題急需解決,其中就有監(jiān)測斷面的建立,我國對監(jiān)測斷面的建立相對來說還是偏少,而且分布的不合理。同時部分水資源的管理者狹窄的眼光,只知道注重自己的利益,而棄全流域利益于不顧,導致這種現(xiàn)象的是長期“分割管理,各自為政”的慣性,如果想改變就需要對這些管理者灌輸一個流域管理的理念。而且要想在微觀上將流域控制與區(qū)域控制彼此結合在一起,就需要我們要建立一個水資源評價體系,同時這個體系必須是具有合理性和科學性等特點。
通過上面的介紹,我們知道了我國地表水污染的現(xiàn)狀,也了解了一些水質監(jiān)測的方法和技術,知道我國在水環(huán)境上的監(jiān)測取得了一些成績,但是這些還是不夠的,我國與歐美等國家差距確實在縮小,但畢竟還是存在差距,這就需要我們不斷地進步和完善自己。我國是個人口大國,對于水的需求要比其他國家更高,提高水質量監(jiān)測也就越刻不容緩,我們依然還是有很長的一段路要走。