王建英,趙 穎,秦紅偉,孔海燕,劉 洋
(河南省環(huán)境監(jiān)測中心,鄭州 450004)
我國經(jīng)濟(jì)保持高速發(fā)展離不開工業(yè)的推動,但工業(yè)的發(fā)展對環(huán)境的破壞人們是耳聞目睹的,這種以犧牲資源為代價(jià)的發(fā)展是不可持續(xù)的。我國正在轉(zhuǎn)變發(fā)展模式,使綠水青山變?yōu)榻鹕姐y山。工業(yè)廢水的排放使河流湖泊富營養(yǎng)化、有機(jī)污染嚴(yán)重,越來越多的水環(huán)境污染對人們的身心健康和生態(tài)環(huán)境造成了破壞,這又阻礙了我國經(jīng)濟(jì)又好又快地發(fā)展[1]。對綠水的向往是人民的期待,而水環(huán)境監(jiān)測是水環(huán)境治理的“排頭兵”。
目前,我國水環(huán)境監(jiān)測中還有很多問題,例如,監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)相對單一;監(jiān)測指標(biāo)不全面;基層監(jiān)測站工作人員少,工作量大,根本無法及時(shí)處置相關(guān)環(huán)境污染問題,解決周期也長;基層工作人員監(jiān)測能力相對薄弱,無法對水質(zhì)進(jìn)行深度分析;受行政劃分影響,各區(qū)對污染源的控制缺乏相應(yīng)聯(lián)動合作。本文將針對這些問題,研究水環(huán)境監(jiān)測全過程質(zhì)量體系的構(gòu)建并探討相關(guān)措施。
20世紀(jì)70年代以前,我國環(huán)境監(jiān)測工作發(fā)展緩慢,水環(huán)境監(jiān)測沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)[2]?!豆I(yè)“三廢”排放試行標(biāo)準(zhǔn)》的建立是水質(zhì)監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)方法體系建立的基礎(chǔ)。表1是我國水環(huán)境監(jiān)測常用的監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)。目前,我國已發(fā)布的《中華人民共和國水污染防治法》把水質(zhì)監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)分為三種:國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分析方法;統(tǒng)一分析方法(如環(huán)境保護(hù)部、地方政府制定的)和等效分析方法(如US EPA、ISO等)。大部分水質(zhì)監(jiān)測都選用國家標(biāo)準(zhǔn)分析方法,因?yàn)槠浞治龇椒ū容^成熟。但是,不同區(qū)域會有不同的水環(huán)境特征,其他兩種水質(zhì)監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)也常使用。不同的分析方法會造成前期取樣、樣品處理、試驗(yàn)方法等的不統(tǒng)一,試驗(yàn)結(jié)果的可比性會受到影響,不利于不同地方監(jiān)測結(jié)果的對比,不利于因地施政。與發(fā)達(dá)國家水質(zhì)監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)相比,我國水質(zhì)監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)還相對單一,不完善,覆蓋面較窄。
表1 我國水環(huán)境監(jiān)測的監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)
我國水質(zhì)監(jiān)測主要監(jiān)測水中的一些有毒物質(zhì)(如酚、鎘、汞、有機(jī)農(nóng)藥等)和反映水體狀況的綜合指標(biāo),如水體溫度、色度、溶解氧、化學(xué)需氧量(COD)等[3]。地表水監(jiān)測項(xiàng)目有24項(xiàng),飲用水源地補(bǔ)充監(jiān)測項(xiàng)目有5項(xiàng),飲用水源地特定監(jiān)測項(xiàng)目有80項(xiàng)。但這些監(jiān)測指標(biāo)很多都沒有包含一些對人體和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害的污染物,如持久性有機(jī)污染物(POPs)。它能夠在生物體累積,具有長期殘留性、半揮發(fā)性和高毒性,對人類健康和生態(tài)環(huán)境有嚴(yán)重危害,歐美發(fā)達(dá)國家早已將其作為有機(jī)污染物監(jiān)測指標(biāo),而我國的常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測中卻沒有這一項(xiàng)。為應(yīng)對突發(fā)的、新型的環(huán)境污染問題,我國應(yīng)健全水環(huán)境監(jiān)測指標(biāo)。另外,不同區(qū)域水環(huán)境污染物不同,應(yīng)進(jìn)行有區(qū)分、有重點(diǎn)的監(jiān)測。
全國各地設(shè)立的自動監(jiān)測站數(shù)量少,監(jiān)測主要依靠人工手段進(jìn)行,這樣造成監(jiān)測效率低[4]。人員缺乏可能導(dǎo)致采樣點(diǎn)的布置不合理,采樣能力弱、監(jiān)控頻率也不高,不能及時(shí)準(zhǔn)確地捕捉到環(huán)境的變化,對環(huán)境的監(jiān)測、處理落后于人們對環(huán)境改善的迫切需求。在一些基層監(jiān)測站,水污染監(jiān)測設(shè)施設(shè)備落后,許多項(xiàng)目的分析測試方法還采用老方法,如對重金屬的測試。一些自動化程度高的分析儀器,如氣質(zhì)聯(lián)用儀(GC-MC)等的應(yīng)用還不普遍。分析人員學(xué)習(xí)新知識、應(yīng)用新方法的能力制約監(jiān)測能力的發(fā)展。
水環(huán)境監(jiān)測過程包括:布點(diǎn)、采樣、樣品分析、數(shù)據(jù)處理、綜合分析。水環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量體系將從水環(huán)境監(jiān)測的全過程來構(gòu)建。
在布點(diǎn)之前,要實(shí)地考察所在區(qū)域的地理環(huán)境,工農(nóng)業(yè)分布。然后,采用實(shí)測法,粗略獲得所在區(qū)域污染物的大致分布,有重點(diǎn)、有主次地對轄區(qū)進(jìn)行合理布局。監(jiān)測點(diǎn)的選擇要具有代表性、可操作性,能反映所在區(qū)域水質(zhì)環(huán)境。要根據(jù)分析的目的來選擇合適采樣點(diǎn),如城市生活污水的布點(diǎn)一般設(shè)置在總排放口,河流的采樣布點(diǎn)一般分為上、中、下三段,上段為對照面,中段為檢測面,下段為結(jié)果面。
工業(yè)廢水排放具有明顯的生產(chǎn)周期性,居民生活污水排放在不同的時(shí)間水樣差異變化大。因此,水樣采集的時(shí)間和頻率要根據(jù)具體的水樣來確定?!段鬯C合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中就有規(guī)定:工業(yè)廢水若生產(chǎn)周期在8 h以內(nèi),就每2 h采樣一次;若生產(chǎn)周期大于8 h,就每4 h采樣一次。根據(jù)不同的水體環(huán)境、目的,水樣的采樣類型主要可分為:平均污水樣、定時(shí)污水樣、混合污水樣和瞬時(shí)污水樣。
水樣采樣要嚴(yán)格按照《水質(zhì)采樣方案設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》(HJ495-2009)執(zhí)行。取樣量根據(jù)所需測定項(xiàng)目有所不同,如只檢測單個(gè)項(xiàng)目,采樣體積在50~500 mL即可,而要對水質(zhì)進(jìn)行全分析時(shí),采樣量可達(dá)5~10 L。取樣時(shí),應(yīng)注意采樣前用水樣沖洗采集器三遍,采樣時(shí)避開水面雜物。采樣時(shí),應(yīng)認(rèn)真做好采樣記錄。
水樣的儲存一般采用聚乙烯、硼硅玻璃材質(zhì)的容器。由于樣品采集到最終檢測還需一段時(shí)間,水體微生物的活動可能會影響水體組分,并且隨周圍環(huán)境的變化,水體物化性質(zhì)也可能會發(fā)生變化。為減少這類影響,采樣后需盡快送實(shí)驗(yàn)室檢測,另外也可采用以下方法來減少環(huán)境對樣品的影響:將樣品充滿容器;將樣品置于4℃冷藏或冷凍;加入一些化學(xué)保存劑(如抑制劑:氯化汞)。
選擇合適的分析方法是正確解讀數(shù)據(jù)的關(guān)鍵??梢赃x擇標(biāo)準(zhǔn)分析方法,也可以選擇根據(jù)地區(qū)、行業(yè)特征建立的統(tǒng)一方法或者等效方法,具體選擇哪個(gè)方法要根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)室條件。試驗(yàn)前要保證實(shí)驗(yàn)室干凈整潔,保證實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件,避免實(shí)驗(yàn)室環(huán)境對樣品分析產(chǎn)生影響。在檢驗(yàn)分析中應(yīng)控制標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)r≥0.999,如果標(biāo)準(zhǔn)曲線系統(tǒng)不達(dá)標(biāo),需對儀器、操作方法、分析方法進(jìn)行檢查,并重新繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。為保證數(shù)據(jù)可靠,每次實(shí)驗(yàn)需設(shè)置空白試驗(yàn),條件允許情況下要進(jìn)行平行樣測定。對10%~20%的樣品進(jìn)行加標(biāo)回收測定,以檢驗(yàn)準(zhǔn)確度。
水環(huán)境監(jiān)測中的數(shù)據(jù)主要有現(xiàn)場記錄的原始數(shù)據(jù)和試驗(yàn)分析測定的數(shù)據(jù)?,F(xiàn)場采樣時(shí),采樣員一定要由專人負(fù)責(zé),做好記錄,并在數(shù)據(jù)旁簽字。實(shí)驗(yàn)室分析員要按照規(guī)章步驟來處理試驗(yàn)數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)負(fù)責(zé)。分析數(shù)據(jù)要交由校對者審核?,F(xiàn)場記錄的原始數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)室分析數(shù)據(jù)要保證準(zhǔn)確性,另外也要考慮儀器測試后數(shù)據(jù)的精確度,注意數(shù)據(jù)處理時(shí)的取舍、數(shù)據(jù)小數(shù)位部分的四舍五入等,確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確統(tǒng)一。
對于國家標(biāo)準(zhǔn)分析方法,要進(jìn)一步推進(jìn),擴(kuò)大其應(yīng)用范圍,特別是在有機(jī)污染物監(jiān)測方面的應(yīng)用,制定出國家層面的、統(tǒng)一的水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范。國家標(biāo)準(zhǔn)分析方法要及時(shí)更新,以應(yīng)對突發(fā)環(huán)境污染事件。對于統(tǒng)一分析方法和等效分析方法,要進(jìn)一步規(guī)范其前期的樣品采集、運(yùn)輸保存方法,使其監(jiān)測結(jié)果可以和國家標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行對比。
統(tǒng)計(jì)我國水環(huán)境污染指標(biāo),結(jié)合國外的水環(huán)境污染指標(biāo),建立水環(huán)境監(jiān)測指標(biāo)庫;深入分析我國不同城市重點(diǎn)污染物,研究其分布規(guī)律,因地施政,并研究其對人體健康和環(huán)境的影響,作為常用監(jiān)測指標(biāo)庫。根據(jù)水環(huán)境污染指標(biāo),建立相對應(yīng)的監(jiān)測方法,形成標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)測體系。另外,及時(shí)關(guān)注國內(nèi)外新的污染源及監(jiān)測方法,充實(shí)指標(biāo)庫。由于現(xiàn)在水環(huán)境監(jiān)測常將自動監(jiān)測和現(xiàn)場手動檢測相結(jié)合,制定相對應(yīng)的監(jiān)測分析方法很有必要。
中央及各地政府部門應(yīng)加大對基層環(huán)境監(jiān)測站的經(jīng)費(fèi)支持,環(huán)境監(jiān)測站應(yīng)配備能夠適應(yīng)新的環(huán)境監(jiān)測要求的監(jiān)測儀器,保證環(huán)境監(jiān)測人員數(shù)量滿足環(huán)境監(jiān)測需求。同時(shí),上級環(huán)保部門應(yīng)加大對基層環(huán)保人員的培訓(xùn)力度,提高他們的業(yè)務(wù)水平,保證專業(yè)的事交給專業(yè)的人做。建立健全獎(jiǎng)懲機(jī)制、監(jiān)督機(jī)制,明確各部門之間的職責(zé),確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。加強(qiáng)各行政區(qū)的環(huán)保合作,確保資源共享,共同治理一些跨區(qū)域的水環(huán)境污染問題。
我國已建立了相應(yīng)的水環(huán)境監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn),但與發(fā)達(dá)國家還有一定差距。目前,我國的水環(huán)境監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)對比性比較差,我國急需建立國家層面的、統(tǒng)一的水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范。水環(huán)境監(jiān)測指標(biāo)更新不及時(shí),不能夠滿足我國對突發(fā)性、新的水環(huán)境污染物的監(jiān)測要求,我國應(yīng)盡快建立適合自身水環(huán)境監(jiān)測的監(jiān)測指標(biāo)數(shù)據(jù)庫,以便環(huán)保人員能快速、準(zhǔn)確檢測水環(huán)境污染物。基層監(jiān)測站監(jiān)測能力弱,應(yīng)加大對其物質(zhì)投入,加強(qiáng)人員專業(yè)能力培養(yǎng)。健全獎(jiǎng)懲機(jī)制、監(jiān)督機(jī)制,確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。加強(qiáng)各行政區(qū)的環(huán)保合作,共同治理一些跨區(qū)域的水環(huán)境污染問題。
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