付 毓
(遼寧省環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)中心,沈陽(yáng) 100161)
隨著我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)的持續(xù)進(jìn)步,現(xiàn)代合成化學(xué)工業(yè)興起,人工合成有機(jī)物層出不窮。這些有機(jī)污染物不僅會(huì)影響人體健康和動(dòng)植物的正常生長(zhǎng),還會(huì)干擾和破壞生態(tài)平衡。絕大多數(shù)有機(jī)污染物是致癌、致畸、致突變的隱形物質(zhì)。同時(shí),部分有機(jī)污染物能與環(huán)境介質(zhì)發(fā)生二次反應(yīng),生成危害更大的二次污染物。這些污染物被排放到水體后,會(huì)嚴(yán)重破壞水生態(tài)環(huán)境平衡,我國(guó)主要河流水質(zhì)嚴(yán)重下降,甚至出現(xiàn)了劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)。因此,水質(zhì)的監(jiān)測(cè)尤其是對(duì)有機(jī)物污染物的監(jiān)測(cè)已刻不容緩。而積極歸納目前水質(zhì)環(huán)境中有機(jī)污染物存在的問(wèn)題,并提出合理的對(duì)策就顯得尤為重要。
對(duì)于水環(huán)境有機(jī)污染物監(jiān)測(cè),人們主要通過(guò)樣品采集、提取、濃縮等一系列過(guò)程進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)分析。主要的有機(jī)污染物從大的類(lèi)別可分為揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)和半揮發(fā)性有機(jī)物(SVOC),具體常見(jiàn)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為苯系物、多環(huán)芳烴、酚類(lèi)、酯類(lèi)、硝基苯類(lèi)、多氯聯(lián)苯類(lèi)、有機(jī)氯和有機(jī)磷類(lèi)農(nóng)藥等。而常見(jiàn)的分析設(shè)備有氣相色譜、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、液相色譜、液相色譜-質(zhì)譜、快速溶劑萃取儀、索式提取、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀等[1]。利用這些設(shè)備測(cè)定并掌握有機(jī)污染物的濃度、種類(lèi)、分布等情況,人們可以全面掌握水質(zhì)污染狀況,并制定有針對(duì)性的措施加強(qiáng)對(duì)有關(guān)污染源的監(jiān)督和管理,減少污染物排放和對(duì)水環(huán)境造成的傷害[2]。目前,我國(guó)已逐漸加強(qiáng)對(duì)水質(zhì)生態(tài)環(huán)境的治理。同時(shí),加大監(jiān)測(cè)與執(zhí)法的力度,擴(kuò)大監(jiān)測(cè)范圍,不斷細(xì)化有關(guān)法律法規(guī)和排放標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)頒布實(shí)施了多項(xiàng)新標(biāo)準(zhǔn),為水質(zhì)有機(jī)監(jiān)測(cè)提供了依據(jù)與保障。
由于有機(jī)物的自身特性,有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)多數(shù)為痕量或超痕量的分析,不僅需要高精密的分析設(shè)備,還需要純度高的試劑藥品以及自動(dòng)輔助設(shè)備。隨著科技的不斷進(jìn)步,儀器分析手段也不斷加強(qiáng)。以質(zhì)譜為例,在傳統(tǒng)單四級(jí)桿質(zhì)譜的基礎(chǔ)上,目前已研制出飛行質(zhì)譜、離子阱質(zhì)譜、串聯(lián)質(zhì)譜、高分辨磁質(zhì)譜等。同時(shí),我國(guó)大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室使用進(jìn)口的儀器設(shè)備和試劑耗材,需要大量資金投入,與常規(guī)的理化分析相比,有機(jī)分析成本高昂。同時(shí),我國(guó)除了國(guó)家級(jí)和省級(jí)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)及個(gè)別市級(jí)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)具有分析水質(zhì)109項(xiàng)的資質(zhì)能力,絕大多數(shù)的監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)不具備全部的監(jiān)測(cè)能力。一些地方級(jí)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)還面臨諸多困擾,例如,缺乏具備有機(jī)分析經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員;人員結(jié)構(gòu)不合理,趨于老齡化;人員流動(dòng)性大等。
水環(huán)境中有機(jī)污染物具有揮發(fā)性,在水體中含量低,基體復(fù)雜,相互干擾,易受污染,導(dǎo)致其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性、準(zhǔn)確性難以把控。加上水質(zhì)環(huán)境樣品前處理步驟繁雜,儀器分析過(guò)程中干擾因素較多,分析水質(zhì)中有機(jī)污染物時(shí),質(zhì)量控制措施的開(kāi)展及效果的把控難度都很大。在線監(jiān)測(cè)方法主要采取間歇式監(jiān)測(cè)以及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。雖然我國(guó)在自動(dòng)監(jiān)測(cè)方面起步較晚,但近些年也逐漸加大在線水質(zhì)自動(dòng)站的建設(shè)力度。目前已建成覆蓋全部主要水系的148個(gè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。除了國(guó)家出資建設(shè)的一批水質(zhì)自動(dòng)站外,地方政府也積極投入大量資金,目前已構(gòu)建成水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)平臺(tái)。但是,相較于已經(jīng)廣泛開(kāi)展的常規(guī)在線分析項(xiàng)目,如COD、氨氮、pH等項(xiàng)目,有機(jī)污染物項(xiàng)目的在線監(jiān)測(cè)已嚴(yán)重滯后。目前只有少數(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)配備了水環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)污染物的自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備,而有機(jī)污染中其他污染物的監(jiān)測(cè)還趨于空白[3]。
由于有機(jī)污染物在水體中的含量較低,需要采集大量的水體,反復(fù)萃取、提取、濃縮,才能在高精密的儀器上分析處理。因此,水體中有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)分析占用了大量的時(shí)間和人力資源。雖然目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出幾款便攜式分析設(shè)備,但大多數(shù)只能用于半定量,還無(wú)法達(dá)到實(shí)驗(yàn)室分析數(shù)據(jù)的精密度和準(zhǔn)確性。
目前,我國(guó)所執(zhí)行的各類(lèi)水質(zhì)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)較多,具體各類(lèi)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中的有機(jī)物指標(biāo)情況如表1所示。
表1 我國(guó)目前水質(zhì)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或排放標(biāo)準(zhǔn)情況
從表1可以看出,我國(guó)現(xiàn)行的水質(zhì)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)除了《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》在2017年修訂過(guò),其他標(biāo)準(zhǔn)修訂更新速度較慢,而標(biāo)準(zhǔn)中所涉及的有機(jī)物指標(biāo)還很少,主要集中在有機(jī)磷類(lèi)農(nóng)藥、硝基苯、苯胺類(lèi)、酚類(lèi)、多環(huán)芳烴類(lèi)指標(biāo)監(jiān)測(cè)上,部分有機(jī)污染物特別是一些新型有機(jī)污染物類(lèi)還未能納入監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系。同時(shí),我國(guó)目前大量沿用十多年前的分析方法,這些方法中大多數(shù)的內(nèi)容已經(jīng)與現(xiàn)在的分析存在偏離,需要及時(shí)修訂。而且新方法的研究多數(shù)都是參照國(guó)外已成熟的標(biāo)準(zhǔn),缺少針對(duì)我國(guó)國(guó)情有效的分析方法。方法制修訂的過(guò)程很繁雜,往往很多立項(xiàng)時(shí)很前沿的項(xiàng)目到頒布實(shí)施時(shí)其實(shí)用性已經(jīng)大打折扣,嚴(yán)重滯后于快速發(fā)展的儀器設(shè)備和分析理念。同時(shí),還存一個(gè)項(xiàng)目多種方法或多領(lǐng)域內(nèi)不同方法的情況,給方法選取帶來(lái)較大的困擾。
根據(jù)我國(guó)自身的發(fā)展特點(diǎn),在“中國(guó)制造”領(lǐng)域加強(qiáng)分析設(shè)備的自主研發(fā)力度,加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備升級(jí)換代,尤其是便攜式設(shè)備的研制。具體而言,要重視水環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器設(shè)計(jì)的發(fā)展,注重加強(qiáng)技術(shù)研究,從而為更好地進(jìn)行水環(huán)境監(jiān)測(cè)提供良好的基礎(chǔ)。在研發(fā)設(shè)備的過(guò)程中,要立足我國(guó)的實(shí)際情況,開(kāi)發(fā)出具有實(shí)用價(jià)值的儀器設(shè)備。同時(shí),加大豐富標(biāo)準(zhǔn)品的國(guó)產(chǎn)化力度,盡快擺脫標(biāo)準(zhǔn)品依賴(lài)國(guó)外品牌的情況,縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距,以完善我國(guó)有機(jī)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)體系,降低有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)運(yùn)營(yíng)成本。另外,要加大對(duì)地方監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的扶持力度,在垂改制度的引領(lǐng)下整合資源,加大監(jiān)測(cè)人員的培養(yǎng)力度,提高各地方監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的綜合能力。
隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的發(fā)展,有機(jī)污染物的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)不斷完善升級(jí)。加大引進(jìn)先進(jìn)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的力度,不斷完善設(shè)備升級(jí)改造,全面提高監(jiān)測(cè)自動(dòng)化和智能化水平,進(jìn)一步提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的全面性、可靠性和準(zhǔn)確性。在“大數(shù)據(jù)”背景的今天,人們要根據(jù)我國(guó)有機(jī)污染物的分布情況特點(diǎn),建設(shè)數(shù)據(jù)資源共享平臺(tái),提高資源的利用率,減少浪費(fèi)。同時(shí),要加強(qiáng)與其他部門(mén)的合作,實(shí)現(xiàn)資源共享,確保水質(zhì)監(jiān)測(cè)全面到位。
應(yīng)加快國(guó)家和地方標(biāo)準(zhǔn)的研究力度,淘汰已不適用于當(dāng)前條件的分析方法以及標(biāo)準(zhǔn),不斷加快標(biāo)準(zhǔn)制修訂的進(jìn)度。同時(shí),整合現(xiàn)有資源,借鑒國(guó)外最新技術(shù)理念成果,建立既適合我國(guó)國(guó)情又盡可能與國(guó)際接軌的測(cè)試方法。另外,要結(jié)合儀器自身發(fā)展情況,創(chuàng)新分析方法,簡(jiǎn)化分析過(guò)程,不斷提高監(jiān)測(cè)效率。
目前,我國(guó)已加大對(duì)水質(zhì)有機(jī)物監(jiān)測(cè)的力度,并已形成較為全面的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),但仍存在不少問(wèn)題。例如,標(biāo)準(zhǔn)滯后,監(jiān)測(cè)指標(biāo)不夠全面,在線監(jiān)測(cè)技術(shù)薄弱,過(guò)于依賴(lài)進(jìn)口的儀器設(shè)備和試劑耗材等。針對(duì)以上問(wèn)題,筆者結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)給出了合理建議。隨著科技水平的不斷提升,我國(guó)對(duì)水環(huán)境有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)力度和監(jiān)測(cè)范圍將進(jìn)一步提高。這樣可以提升水質(zhì)有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)質(zhì)量與效率,從而為更好地制定水環(huán)境保護(hù)與監(jiān)督政策提供重要的基礎(chǔ)保障。
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