水环境监测全过程质量体系构建及措施研究

2018-05-17 10:58王建英秦红伟孔海燕
中国资源综合利用 2018年3期
关键词:分析方法水样环境监测

王建英,赵 颖,秦红伟,孔海燕,刘 洋

(河南省环境监测中心,郑州 450004)

我国经济保持高速发展离不开工业的推动,但工业的发展对环境的破坏人们是耳闻目睹的,这种以牺牲资源为代价的发展是不可持续的。我国正在转变发展模式,使绿水青山变为金山银山。工业废水的排放使河流湖泊富营养化、有机污染严重,越来越多的水环境污染对人们的身心健康和生态环境造成了破坏,这又阻碍了我国经济又好又快地发展[1]。对绿水的向往是人民的期待,而水环境监测是水环境治理的“排头兵”。

目前,我国水环境监测中还有很多问题,例如,监测标准相对单一;监测指标不全面;基层监测站工作人员少,工作量大,根本无法及时处置相关环境污染问题,解决周期也长;基层工作人员监测能力相对薄弱,无法对水质进行深度分析;受行政划分影响,各区对污染源的控制缺乏相应联动合作。本文将针对这些问题,研究水环境监测全过程质量体系的构建并探讨相关措施。

1 水环境监测存在的问题

1.1 水环境监测标准不完善

20世纪70年代以前,我国环境监测工作发展缓慢,水环境监测没有统一的标准[2]。《工业“三废”排放试行标准》的建立是水质监测标准方法体系建立的基础。表1是我国水环境监测常用的监测标准。目前,我国已发布的《中华人民共和国水污染防治法》把水质监测标准分为三种:国家或行业标准分析方法;统一分析方法(如环境保护部、地方政府制定的)和等效分析方法(如US EPA、ISO等)。大部分水质监测都选用国家标准分析方法,因为其分析方法比较成熟。但是,不同区域会有不同的水环境特征,其他两种水质监测标准也常使用。不同的分析方法会造成前期取样、样品处理、试验方法等的不统一,试验结果的可比性会受到影响,不利于不同地方监测结果的对比,不利于因地施政。与发达国家水质监测标准相比,我国水质监测标准还相对单一,不完善,覆盖面较窄。

表1 我国水环境监测的监测标准

1.2 水环境监测指标不全面

我国水质监测主要监测水中的一些有毒物质(如酚、镉、汞、有机农药等)和反映水体状况的综合指标,如水体温度、色度、溶解氧、化学需氧量(COD)等[3]。地表水监测项目有24项,饮用水源地补充监测项目有5项,饮用水源地特定监测项目有80项。但这些监测指标很多都没有包含一些对人体和生态环境造成严重危害的污染物,如持久性有机污染物(POPs)。它能够在生物体累积,具有长期残留性、半挥发性和高毒性,对人类健康和生态环境有严重危害,欧美发达国家早已将其作为有机污染物监测指标,而我国的常规水质监测中却没有这一项。为应对突发的、新型的环境污染问题,我国应健全水环境监测指标。另外,不同区域水环境污染物不同,应进行有区分、有重点的监测。

1.3 监测能力不足

全国各地设立的自动监测站数量少,监测主要依靠人工手段进行,这样造成监测效率低[4]。人员缺乏可能导致采样点的布置不合理,采样能力弱、监控频率也不高,不能及时准确地捕捉到环境的变化,对环境的监测、处理落后于人们对环境改善的迫切需求。在一些基层监测站,水污染监测设施设备落后,许多项目的分析测试方法还采用老方法,如对重金属的测试。一些自动化程度高的分析仪器,如气质联用仪(GC-MC)等的应用还不普遍。分析人员学习新知识、应用新方法的能力制约监测能力的发展。

2 水环境监测质量体系构建

水环境监测过程包括:布点、采样、样品分析、数据处理、综合分析。水环境监测质量体系将从水环境监测的全过程来构建。

2.1 布点的质量控制

在布点之前,要实地考察所在区域的地理环境,工农业分布。然后,采用实测法,粗略获得所在区域污染物的大致分布,有重点、有主次地对辖区进行合理布局。监测点的选择要具有代表性、可操作性,能反映所在区域水质环境。要根据分析的目的来选择合适采样点,如城市生活污水的布点一般设置在总排放口,河流的采样布点一般分为上、中、下三段,上段为对照面,中段为检测面,下段为结果面。

工业废水排放具有明显的生产周期性,居民生活污水排放在不同的时间水样差异变化大。因此,水样采集的时间和频率要根据具体的水样来确定。《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中就有规定:工业废水若生产周期在8 h以内,就每2 h采样一次;若生产周期大于8 h,就每4 h采样一次。根据不同的水体环境、目的,水样的采样类型主要可分为:平均污水样、定时污水样、混合污水样和瞬时污水样。

2.2 水样采样质量控制

水样采样要严格按照《水质采样方案设计技术规定》(HJ495-2009)执行。取样量根据所需测定项目有所不同,如只检测单个项目,采样体积在50~500 mL即可,而要对水质进行全分析时,采样量可达5~10 L。取样时,应注意采样前用水样冲洗采集器三遍,采样时避开水面杂物。采样时,应认真做好采样记录。

水样的储存一般采用聚乙烯、硼硅玻璃材质的容器。由于样品采集到最终检测还需一段时间,水体微生物的活动可能会影响水体组分,并且随周围环境的变化,水体物化性质也可能会发生变化。为减少这类影响,采样后需尽快送实验室检测,另外也可采用以下方法来减少环境对样品的影响:将样品充满容器;将样品置于4℃冷藏或冷冻;加入一些化学保存剂(如抑制剂:氯化汞)。

2.3 实验室分析质量控制

选择合适的分析方法是正确解读数据的关键。可以选择标准分析方法,也可以选择根据地区、行业特征建立的统一方法或者等效方法,具体选择哪个方法要根据具体实验室条件。试验前要保证实验室干净整洁,保证实验室环境条件,避免实验室环境对样品分析产生影响。在检验分析中应控制标准曲线的相关系数r≥0.999,如果标准曲线系统不达标,需对仪器、操作方法、分析方法进行检查,并重新绘制标准曲线。为保证数据可靠,每次实验需设置空白试验,条件允许情况下要进行平行样测定。对10%~20%的样品进行加标回收测定,以检验准确度。

2.4 数据分析质量控制

水环境监测中的数据主要有现场记录的原始数据和试验分析测定的数据。现场采样时,采样员一定要由专人负责,做好记录,并在数据旁签字。实验室分析员要按照规章步骤来处理试验数据,并对数据负责。分析数据要交由校对者审核。现场记录的原始数据、实验室分析数据要保证准确性,另外也要考虑仪器测试后数据的精确度,注意数据处理时的取舍、数据小数位部分的四舍五入等,确保数据准确统一。

3 水环境监测措施研究

3.1 加强水环境监测标准建设

对于国家标准分析方法,要进一步推进,扩大其应用范围,特别是在有机污染物监测方面的应用,制定出国家层面的、统一的水环境监测规范。国家标准分析方法要及时更新,以应对突发环境污染事件。对于统一分析方法和等效分析方法,要进一步规范其前期的样品采集、运输保存方法,使其监测结果可以和国家标准方法进行对比。

3.2 完善水环境监测指标

统计我国水环境污染指标,结合国外的水环境污染指标,建立水环境监测指标库;深入分析我国不同城市重点污染物,研究其分布规律,因地施政,并研究其对人体健康和环境的影响,作为常用监测指标库。根据水环境污染指标,建立相对应的监测方法,形成标准的监测体系。另外,及时关注国内外新的污染源及监测方法,充实指标库。由于现在水环境监测常将自动监测和现场手动检测相结合,制定相对应的监测分析方法很有必要。

3.3 提高监测人员监测能力

中央及各地政府部门应加大对基层环境监测站的经费支持,环境监测站应配备能够适应新的环境监测要求的监测仪器,保证环境监测人员数量满足环境监测需求。同时,上级环保部门应加大对基层环保人员的培训力度,提高他们的业务水平,保证专业的事交给专业的人做。建立健全奖惩机制、监督机制,明确各部门之间的职责,确保数据准确可靠。加强各行政区的环保合作,确保资源共享,共同治理一些跨区域的水环境污染问题。

4 结语

我国已建立了相应的水环境监测标准,但与发达国家还有一定差距。目前,我国的水环境监测标准对比性比较差,我国急需建立国家层面的、统一的水环境监测规范。水环境监测指标更新不及时,不能够满足我国对突发性、新的水环境污染物的监测要求,我国应尽快建立适合自身水环境监测的监测指标数据库,以便环保人员能快速、准确检测水环境污染物。基层监测站监测能力弱,应加大对其物质投入,加强人员专业能力培养。健全奖惩机制、监督机制,确保数据准确可靠。加强各行政区的环保合作,共同治理一些跨区域的水环境污染问题。

参考文献

1 王 敏,黄 滢.中国的环境污染与经济增长[J].经济学,2015,14(2):557-578.

2 李国刚,万本太.中国环境监测科技发展需求分析[J].中国环境监测,2004,20(6):5-8.

3 中华人民共和国国家环境保护总局,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB3838-2002地表水环境质量标准[S].北京:中国标准出版社,2002.

4 张晓岭,邓 力,孙 静.我国水环境监测方法标准技术体系研究[J].安徽农业科学,2012,40(9):5521-5523.

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