鄭小壯

【摘要】面對(duì)當(dāng)前嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)，從而根據(jù)環(huán)境污染現(xiàn)狀來(lái)制定治理措施是十分重要的。而在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，水質(zhì)監(jiān)測(cè)是其中重要的一部分內(nèi)容。本文對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)的主要技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析演技，希望能夠與同行業(yè)人士相互交流借鑒。

【關(guān)鍵詞】環(huán)境監(jiān)測(cè)；水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)；水質(zhì)監(jiān)測(cè)自動(dòng)化

在環(huán)境治理以及保護(hù)中，環(huán)境監(jiān)測(cè)是重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，需要利用先進(jìn)科學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)來(lái)對(duì)環(huán)境信息進(jìn)行測(cè)取、分析，從而為環(huán)境保護(hù)以及治理提供依據(jù)。水質(zhì)檢測(cè)作為環(huán)境監(jiān)測(cè)中不可或缺的一部分，對(duì)于整體環(huán)境保護(hù)起到了重要的作用。水質(zhì)監(jiān)測(cè)主要是對(duì)水中污染物的種類以及變化趨勢(shì)、污染物濃度等進(jìn)行監(jiān)視以及測(cè)定，從而對(duì)水質(zhì)狀況進(jìn)行分析評(píng)價(jià)的過(guò)程，水質(zhì)監(jiān)測(cè)需要定期或者連續(xù)的對(duì)水體水質(zhì)進(jìn)行測(cè)定以及分析。根據(jù)地球化學(xué)、水污染源的地理和區(qū)域差異，在一定范圍內(nèi)設(shè)置水質(zhì)監(jiān)測(cè)站，形成監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，累積資料，為水質(zhì)管理、水質(zhì)評(píng)價(jià)和水質(zhì)規(guī)劃等提供科學(xué)依據(jù)。因此，水質(zhì)監(jiān)測(cè)是合理開(kāi)發(fā)利用、管理和保護(hù)水資源的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)工作，是實(shí)施水資源統(tǒng)一管理、依法行政的必要條件。

1、水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及技術(shù)概述

在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中，工業(yè)排水以及天然水都是其監(jiān)測(cè)的范圍，在天然水中，包括江河湖海以及地下水等。而水質(zhì)監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目主要包括兩大方面內(nèi)容：一種是反映水質(zhì)狀況的綜合指標(biāo)，如溫度、色度、濁度、pH值、電導(dǎo)率、懸浮物、溶解氧、化學(xué)需氧量和生物需氧量等；另一種是一些有毒物質(zhì)，如酚、氰、砷、鉛、鉻、鎘、汞和有機(jī)農(nóng)藥等。有時(shí)，為了為客觀的評(píng)價(jià)江河和海洋水質(zhì)的狀況，除上述監(jiān)測(cè)項(xiàng)目外，還需要進(jìn)行流速和流量的測(cè)定。

水質(zhì)分析的主要手段有化學(xué)方法、物理學(xué)方法和生物學(xué)方法三種。化學(xué)方法有化學(xué)分析方法和儀器分析法兩種，前者以物質(zhì)的化學(xué)特性為基礎(chǔ)，適用于常量分析，設(shè)備簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確度高，但操作比較費(fèi)時(shí)；后者以物質(zhì)的物理或物理化學(xué)特性為基礎(chǔ)，使用特定儀器進(jìn)行分析，適用于快速分析和微量分析，但設(shè)備較復(fù)雜。

水質(zhì)監(jiān)測(cè)的物理學(xué)方法通常只作為定性的描述，需要與化學(xué)方法相結(jié)合，從而對(duì)水體污染的性質(zhì)做出判斷。而生物學(xué)方法是通過(guò)對(duì)有機(jī)污染物與水生生物之間的變化來(lái)對(duì)水質(zhì)情況進(jìn)行判斷的。下文將分別從有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)技術(shù)與無(wú)機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)技術(shù)來(lái)對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)展開(kāi)分析與探討。

2、無(wú)機(jī)污染物監(jiān)測(cè)技術(shù)

2.1 原子吸收和原子熒光法。在無(wú)機(jī)污染物水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)中，相繼發(fā)展出多種監(jiān)測(cè)技術(shù)，從火焰原子吸收到氰化物發(fā)生原子吸收以及石墨爐原子吸收等，水體中的超痕量以及多數(shù)痕量金屬元素都可以運(yùn)用這些監(jiān)測(cè)技術(shù)來(lái)進(jìn)行測(cè)定?，F(xiàn)階段，我國(guó)在對(duì)水體中砷、硒、銻、鉍、鉛、錫、碲、鍺等八種元素化合物的監(jiān)測(cè)測(cè)定中，運(yùn)用的是自主開(kāi)發(fā)的原子熒光儀器，在分析易生成氰化物元素過(guò)程中，原子熒光儀的準(zhǔn)確度以及靈敏度較高，受到的基體干擾較少，因此被廣泛運(yùn)用在水體無(wú)機(jī)污染物監(jiān)測(cè)中。

2.2 等離子體發(fā)射光譜法（ICP-AES）。在近些年水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)中，等離子體發(fā)射光譜法是發(fā)展速度較快的。通常情況下，能夠同時(shí)測(cè)定水體中的金屬以及底質(zhì)、清潔水基體成分以及生物樣品中多元素。這種監(jiān)測(cè)方法的準(zhǔn)確度與靈敏度與火焰原子吸收法不相上下，并且可以痛死對(duì)10-30個(gè)元素進(jìn)行測(cè)定。

2.3 等離子發(fā)射光譜-質(zhì)譜法（ICP-MS）。等離子發(fā)射光譜-質(zhì)譜法是一種以電感耦合等離子體為離子化源的分析方法，這種方法具有極高的靈敏度，與等離子體發(fā)射光譜法相比，是其2-3個(gè)數(shù)量級(jí)。在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，如果在對(duì)100個(gè)以上的元素進(jìn)行質(zhì)量數(shù)測(cè)定的時(shí)候，其靈敏度會(huì)更高。

3、有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)技術(shù)

3.1 耗氧有機(jī)物的監(jiān)測(cè)。在對(duì)水體有機(jī)污染物進(jìn)行監(jiān)測(cè)中，有很多綜合指標(biāo)能夠反映出水體受到耗氧有機(jī)物污染程度，包括總耗氧量、高錳酸鹽指數(shù)、總有機(jī)碳等。這些指標(biāo)可以用于污水處理效果的控制以及地表水水質(zhì)的評(píng)價(jià)中。在這個(gè)過(guò)程中，對(duì)這些指標(biāo)的監(jiān)測(cè)技術(shù)，包括重絡(luò)酸鉀法測(cè)、五天培養(yǎng)法測(cè)等技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。在利用這些監(jiān)測(cè)技術(shù)的同時(shí)，人們還在不斷的研究更快速、簡(jiǎn)便的分析技術(shù)，目前已經(jīng)研發(fā)出快速重絡(luò)酸鉀法測(cè)定儀等儀器，并且已經(jīng)投入水質(zhì)監(jiān)測(cè)中去。

3.2 有機(jī)污染物類別監(jiān)測(cè)技術(shù)。通常情況，在進(jìn)行有機(jī)污染物監(jiān)測(cè)的時(shí)候，多數(shù)是從監(jiān)測(cè)有機(jī)污染源類別開(kāi)始的。有機(jī)污染源類別的監(jiān)測(cè)需要用到的設(shè)備較為簡(jiǎn)單，一般實(shí)驗(yàn)室都可以進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在這個(gè)過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)類別有問(wèn)題的，可以進(jìn)一步鑒別分析某類有機(jī)物。從現(xiàn)階段來(lái)看，可吸附鹵代烴、揮發(fā)性酚、苯胺類、硝基苯類以及礦油類等都是有機(jī)污染類別監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目。

4、水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)的自動(dòng)化

在水質(zhì)監(jiān)測(cè)過(guò)程中，水質(zhì)信息有較強(qiáng)的實(shí)效性，并且水質(zhì)預(yù)警預(yù)報(bào)具有快速、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，需要對(duì)水質(zhì)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集以及監(jiān)測(cè)信息的傳遞。而常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測(cè)手段無(wú)法滿足水質(zhì)預(yù)警預(yù)報(bào)實(shí)時(shí)性以及準(zhǔn)確性的需求，因此，必須要實(shí)現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)的自動(dòng)化。

水質(zhì)污染自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)既是在此前提下應(yīng)運(yùn)而生的一種在線水質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)體系。它是一套以在線自動(dòng)分析儀器為核心，運(yùn)用現(xiàn)在傳感器技術(shù)，自動(dòng)測(cè)量技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)以及相關(guān)的專用分析軟件和通訊網(wǎng)絡(luò)所組成的一個(gè)綜合性的在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)體系?，F(xiàn)有水質(zhì)污染自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，水質(zhì)污染監(jiān)測(cè)項(xiàng)目尚有限，尤其是單項(xiàng)污染物濃度監(jiān)測(cè)項(xiàng)目還是比較少，例如重金屬，有毒有機(jī)物項(xiàng)目的自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器較缺乏。

5、結(jié)語(yǔ)

從上述分析中可以看得出來(lái)，為了維護(hù)生態(tài)環(huán)境平衡，保護(hù)人類賴以生存的水資源，進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)是一種必須的手段以及方法。在進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)過(guò)程中，對(duì)于各種水源中的元素含量、超標(biāo)元素、有毒元素的監(jiān)測(cè)，不僅是為了保護(hù)人類身體健康，更是做好水環(huán)境保護(hù)的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)性工作。積極運(yùn)用有機(jī)污染物監(jiān)測(cè)技術(shù)以及無(wú)機(jī)污染物監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠有效的保護(hù)水資源，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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