何静(天津市南开区环境保护监测站天津300113)
地表水水质常规监测问题的探讨
何静(天津市南开区环境保护监测站天津300113)
地表水水质的常规监测工作是环境监测的主要组成部分,也是水环境管理重要的依据。从监测项目、评价标准以及分析方法等方面,提出了常规监测过程中存在的一些问题,并给出了相关的建议。
水体水质常规监测评价标准分析方法
地表水水质的常规监测工作是环境监测的一项重要内容,也是水环境管理必不可少的组成部分。通过对水体中污染物及污染因素进行监测,从而对水体水质进行评价,分析污染物产生的原因及污染途径,对水污染问题进行鉴别和评估,为防治污染提供技术支持。地表水体的常规监测包括河流、湖库断面水质的例行监测,以及饮用水水源地水质监测。目前,这项工作在我国已经进行了近30年,积累了大量丰富的历史数据,为水环境管理工作提供重要的数据支撑。但在长期的运行过程中,依然存在不少问题。本文主要根据实践经验,针对常规监测工作过程中存在的问题进行评述及探讨。
地表水水质的常规监测工作包括地表水断面水质监测和饮用水水源地水质监测两个方面。我国地表水断面监测涉及到指标包括:水温、pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷、铜、锌、氟化物、硒、砷、汞、镉、六价铬、铅、氰化物、挥发酚、石油类、阴离子表面活性剂、硫化物、粪大肠菌群等27项指标。饮用水水源地常规监测的指标为地表水饮用水源地《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)表1中的23项基本项目。多年来,断面监测的27项指标和饮用水源地监测的23项指标一直保持不变。从这些监测项目来看,基本上是以重金属和综合性指标为主,还包括一些无机离子、营养物以及微生物。在我国,城市河流及各大水系主要以有机污染为主。因此,监测指标过多偏重于无机、重金属离子,势必会造成对某些污染程度较轻的项目进行重复监测问题。例如,对于氰化物、挥发酚、石油类和硫化物等指标,多数断面历年来的监测结果均为未检出;而对铜、锌、汞、镉、六价铬、铅等重金属污染物的浓度,大多数监测结果也在方法的检出限之下。如果对于这些始终保持在所需水质标准允许范围内的监测项目反复监测,只能造成不必要的人力、物力浪费,还产生实验废液,造成二次污染。因此,建议在例行监测项目中,对于像重金属以及常年为未检出的监测项目,适当拉大监测时距,不必要对其进行周期性、反复的测定。
对于我国广泛采用的化学需氧量(COD)指标,采用经典的重铬酸钾法测试时,不仅需在强酸条件下回流2小时,还需加入硫酸银、硫酸汞等贵重药品,监测成本高,还易造成二次污染。在水体污染综合性指标中,高锰酸盐指数、化学需氧量和五日生化需氧量3项指标相互关联。因此,在断面监测中,完全可以采用高锰酸盐指数取代化学需氧量。尤其是在饮用水源地的水质监测方面,五日生化需氧量在反映水体水质上更具代表性。
我国地域辽阔,沿江、河、湖泊有不同的污染源,有害物的种类和浓度也有很大的差别,使用完全相同的参数来衡量水质好坏,显然是不科学的。因此,建议各地应根据其污染源的不同,选取危害大、出现频率高的污染物作为监测对象,才能切实有效的说明水质状况。
地表水水质监测现行的评价标准主要是采用《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)。该标准虽然经过两次修订,但仍存在一些问题,主要可分为以下3个方面:
为了强化对生活饮用水水源地水质的监督监测,从2009年起环保重点城市要求地表水饮用水源地每年按照《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)进行一次109项全分析。针对饮用水水源地水质的监测,GB 3838-2002较旧版本标准在表3中增加了很多特定监测项目。但这些监测项目多数来源于旧版本的《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-1985),无论是与新版本的《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)相比,还是与国外的饮用水水质标准相比都有很多不合适之处。应该明确的是,饮用水水源地的水质监测与饮用水水质监测是有区别的。在GB 5749-2006中属于消毒副产物,且在地表水环境质量标准中出现的监测指标有:三氯甲烷、三溴甲烷、二氯甲烷、甲醛、乙醛、三氯乙醛等。这些指标如无特定的污染源,对于饮用水水源地的水质监测是没有必要进行的。但是,GB 5749-2006中规定的一些农药指标,如七氯、六六六、呋喃丹等,在GB3838-2002中却未设定。[1]
对于环境管理而言,若控制标准偏高,超出水环境的承受能力,则失去监管的可能性与必要性。《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中部分监测指标的标准值过低,主要包括硝基苯、丙烯腈、苯并[a]芘、多氯联苯等。主要是因为这些标准值的参考出处均为美国直接同时消费地表水和水生生物的健康基准值,以此值为饮用水水源的水质标准值显然不合理。[2]例如,据资料介绍苯并[a]芘的自然本底值为0.002~0.02 ug/L,而GB 3838-2002规定该限值为0.0028 ug/L。[3]有的标准值则是直接套用生活饮用水卫生标准,如黄磷。然而,目前在我国水源水进入水厂后一般要进行加氯消毒。氯作为一种强氧化剂,可将水中黄磷氧化成磷酸盐,其对人体的毒性将会大大降低。[4]因此,这也提示饮用水源水的毒理学指标与饮用水的毒理学指标差距较大,水源水的标准值限值不能套用饮用水的标准值,应根据有毒物质在制水工艺中可以去除或毒性降低的情况予以放宽限值。
在GB 3838-2002中,营养物质指标之间缺乏关联性。氨氮与总氮项目(湖、库)的Ⅱ类至Ⅴ类的最高限值均相同,为2.0mg/L;而在集中式生活饮用水地表水源地补充项目中,硝酸盐氮项目的标准限值则达10mg/L。总氮项目除包括氨氮和硝酸盐氮外,还包括亚硝酸盐氮和有机氮。因此,制定标准限值时应考虑其相互间的关系。如果增加亚硝酸盐氮项目,则可以了解水质有机氮的污染状况,而在GB 3838-2002中恰恰删去了亚硝酸盐氮的标准限值。[5]
对于另一水质营养指标总磷而言,同样的Ⅲ类水标准,河流断面中的标准浓度值为0.2mg/L,湖泊中的标准浓度值为0.05mg/L,河流断面中Ⅲ类水标准浓度值比湖泊的相应标准浓度值高3倍。即使在河流中通过污染源治理,水体浓度达到Ⅲ类水的标准浓度值,流入湖泊以后,也超过了湖泊的Ⅴ类水水质标准。[6]
为了加强饮用水水源地水质监测,GB 3838-2002列出与饮用水水质相关的分析项目。这些监测项目的分析方法大多数是参考旧版本的《生活饮用水卫生规范》(2001年)。然而,《生活饮用水卫生规范》中所列的分析方法多数是在20世纪80年底研究建立的,很多已显落后。例如,对有机物的监测,基于当时的仪器设备条件,很多分析方法都是采用填充色谱柱,且针对一种或很少几种目标物质。该规范虽然于2006年重新进行了修订,但变化内容不大。尤其在有机物监测方面,只增加了挥发性和半挥发性有机物的气相色谱/质谱的分析方法。但是,这两个检测方法基本上与EPA524和EPA525方法相同,所列的目标化合物与GB 3838-2002表3的监测项目差距较大。目前,在实际操作过程中由于缺少配套的标准物质和一系列切标准方法,GB 3838-2002表3中所列出的监测项目难以执行。因此,急需开展相关的配套标准物质开发工作,使环境监测工作人员能够及时买到成套的标准溶液及标准样品。同时,对GB 3838-2002中有关饮用水水源地水质监测的分析方法进行系列化研究,可归为一类,没必要单个进行;能采用试剂用量少且较为成熟的方法,就应放弃那些试剂用量大、耗时长的旧方法。
地表水体水质的常规监测在我国已进行了近30年,为水环境管理工作提供了重要的基础数据。随着我国环境保护工作的不断深入,以及人民群众日益增长的环境需求,给这项监测工作提出了更多、更高的要求。尤其在饮用水源地水质监测方面,则遇到了前所未有的挑战。面对新形势,我们应及时调整监测项目,舍弃没必要监测的项目,增加能够切实说明水体水质的项目;同时,积极开展水质基准研究工作,大力开发实用的分析方法及配套的标准物质,这样不仅能使各级环境监测站成为高效率、低污染的“绿色”实验室,更有利于正确评估我国地表水体水质现状,为水环境管理提供科学依据。■
[1]郑丙辉,刘琰.饮用水源地水环境质量标准问题与建议[J].环境保护,2007(1B):26-29.
[2]尚惠华,金洪钧,杨怡.有毒有机物饮用水源的水质标准评述[J].污染防治技术,2002,15(4):21-24.
[3]王玉平.有机污染物水排放标准推荐值的确定[J].中国环境监测,2007(3):44-47.
[4]曹玉鑫,曹源.生活饮用水源水黄磷最高容许浓度[J].湖北预防医学杂志,1997(1):16-17,27.
[5]汪志国,齐文启.我国现行水环境标准中存在问题浅析[J].中国环境监测,2006(6):25-28.
[6]易雯.《地表水环境质量标准》中氮、磷指标体系及运用中有关问题的探讨[J].环境保护,2004(8):10-11.
2011-03-09