单 亮,陈 竹,宋美真,喻 涛,蒋晓婷
(1.杭州市生态环境科学研究院,浙江 杭州 310014;2.杭州市淳安生态环境监测站,浙江 杭州 311700)
随着我国工业化发展进程的不断加快,经济水平也得到了巨大的提升。但经济的提升往往是以破坏生态环境为代价的,在过去粗放经济发展的模式下,水资源污染问题被提升到了一个新高度,也给当今生态环境可持续发展策略带来巨大的考验。为了加大水污染治理力度,国家引导各地政府通过各种方式对污染源进行控制,并不断提升水污染治理技术水平。但由于治理工作难度大、范围广,在实际实施过程中仍存在一些不足之处。在此情况下,亟需采取相应的措施提升水环境监测及水污染防治水平,以促进生态环境的可持续发展,维护社会的稳定。
随着科技的发展,我国水资源受到严重污染,水污染防治问题迫在眉睫。据相关资料显示,长江流域在2017年的污水排放总量已远超过350亿吨,而工业污水占污水总排放量的五成以上,是长江流域水污染的主要源头。排污主要集中于洞庭湖、太湖、翻阳湖以及岷沱江等水系,占流域污水排放总量的八成以上[1]。这仅仅只是五年前的数据,可想而知,近些年长江流域的污水排放量之大,已经远远超过了其自身所具备的自净能力范围。长江流域的水污染状况严峻程度是我国近年来水污染现状之代表,如若不及时对水污染现象提出治理策略,我国水污染状况将会愈发严重。
目前我国在水污染防治上已经采取了必要的措施,但水资源匮乏的现状严重影响了水污染治理问题。就全国范围来看,水污染防治工作中仍有较多问题迟迟未解决。
水资源作为人们日常生活生产的基础资源之一,其涉及面较广,因而造成水污染的源头也是多种多样的。人们的生产生活离不开用水,工业废水、生活污水等水污染问题充斥在我们的周围。这些水污染不仅破坏了生态环境可持续发展,还对人类的生存产生了威胁。工业化迅速发展导致大量工业废水产生,一些企业为了减少处理工业废水的开支,将未经处理的废水违法排放到周边河流中,导致河流水环境遭到破坏,生态环境恶化。这些未经专业化处理的工业废水中存在较多的工业原料、中间产品、化学物质等,人们一旦使用含有工业废水的水资源,有害物质就会被人体吸收,将会对人体造成无法挽救的伤害。生活污水也是水污染的主要来源,人们的生活污水没有处理渠道进行处理,同样会在水循环的作用下,与工业废水等其他污染源给地球造成巨大的危害。
部分企业受规模、资金与技术等的制约,无法建立完善的污水处理系统,于是出现了污水违法随意排放的现象。与此同时,有的地方对于污染排放的标准也未作出明确的指示,使得大众的水污染处理意识较薄弱,导致其在水污染防治工作中的参与性较低,监督职能难以发挥出来。另外,企业内部也没有做好宣传工作,工业污水随意排放现象严重。这些问题在极大程度上增加了水污染治理工作的难度,很难从根本上进行水污染治理。
水污染监管体系主要表现在部分工业园区的监管体系方面。工业园区是水污染最主要的源头,污水处理和排放操作难度较大,工作环节较多,需要多个部门相互配合和监督管理,如果这些部门无法实现良好的协调与配合,不仅无法正常开展水污染防治工作,甚至会导致污染加剧。因此,工业园区各部门之间要协调配合,做好监督管理工作,持续完善水污染监管体系。
目前地表水的监测方法主要有两种,第一种是对常规水因子进行全面调查,进而了解当地水资源的分布情况和污染情况。第二种是调查当地水资源的污染分子,了解污染物的主要来源,并掌握水污染原因以及水污染范围。地表水监测结果通常会受到时间、地点等多种因素影响,监测结果会随着时间和空间的变化而变化。因此,要想提高监测结果的科学性与准确性,最好选择在晴朗的天气且水流速度较小时进行地表水采样,同时也要分多次进行采样,综合分析多次采样结果,提高监测结果的准确性。
地下水监测的质量也在一定程度上影响着水环境监测的整体效果。随着水资源的不断减少,地下水资源也被人们利用起来,因此,对地下水的监测也是必不可少的。为了更好地开发和保护地下水资源,要求相关部门要科学地监测地下水的水质情况。与地表水监测一样,地下水监测也可以采取随机抽样监测的方法。但在具体实践中,仍要结合具体情况进行监测。在科学技术迅速发展的今天,自动化监测技术已经被广泛用于地下水监测工作中,这为水环境监测工作提供了很大的便利。
当前水环境监测技术并未在群众之中普及,因此人们对于水环境监测缺乏重视。主要表现在以下几个方面:首先是水环境监测工作中缺乏专业的技术人员,在专业人才培养上的力度还不够,只能依靠固定的模板提供问题的解决方案;其次是水环境监测制度不够完善,无法对监测人员和监测工作提供保障,也无法提高工作人员的主动性和积极性,造成监测工作的消极处理;最后是水环境各监测部门之间缺少配合,造成监测结果不准确。为了提高水环境监测效率,各部门之间应当形成良好的合作关系,共同重视水环境监测。
我国目前在水环境监测技术上已经有了很大的提升,但对于一些不发达地区而言,水环境监测体系仍比较落后。随着工业化进程持续推进,水质问题越来越复杂,原有的水环境监测体系已不再适用于当前的水环境监测工作。对此,提高监测技术、创新和改进现有的水污染环境监测体系、引进先进的水环境监测体系才能完善水环境监测技术。健全的水环境监测体系是了解水质情况的基础,也是提高水资源利用率的必要保障。
由于我国部分不发达地区水环境监测体系比较落后,甚至缺乏水环境监测技术,导致一些监测数据缺乏真实性。真实性是水环境监测结果是否准确的重要保障,不真实的水环境监测数据会严重影响到后期水污染防控工作的顺利展开。
为了进一步提高水环境监测水平,加强水资源的利用率,应将水环境监测技术与科学技术相结合,大力推进水资源保护信息化建设,才能提升水环境监测的效果。对此,在开展水环境监测工作时,可应用以下几种技术:
3S技术是遥感技术、地理信息系统和全球定位系统的简称,结合了计算机技术、通信技术、卫星定位及空间技术等多个学科,基于空间信息的基础上,进行信息的收集、处理、管理、分析和应用[2]。将这项技术用于水环境监测中,不仅能提升水环境监测的效率,还能针对水污染情况制定出有针对性的合理化解决方案。要实现3S技术与水环境监测技术的有效结合,就必须加大对3S技术的研究,将3S技术变成水资源保护工作的科技支撑。
物联网技术是一种有效整合了射频技术和网络通信技术的现代化科学技术,它能够在极大程度上满足水环境监测工作需求[3]。在我国,物联网技术常常被用在水利工程领域,通过物联网技术对全要素信息进行在线分析,全面把握河流断面水量、水质等具体情况,以此建立起立体化的智慧管理系统。在物联网技术下,水环境监测数据被在线采集运输后进行分析,从而制定出符合实际的针对性方案,对提升水环境的整体监测效率有一定的促进作用。
生物监测技术是利用生物体对被监测物质的特有反应而鉴定被检物质的质量和功效的方法[4]。这项技术一经广泛传播,就受到了广泛关注和应用。水中的微生物与水质变化之间有密切的联系,通过利用生物监测技术研究分析水生物变化情况,能为水质变化提供有效的参考。因此生物监测技术的运用也是水环境监测领域的一个重大突破。
水环境监测工作离不开信息技术的支持,如生物传感器、生物芯片技术等都能为水环境监测工作提供帮助[5]。因此,仍需要加强相关技术的研究,将这些技术与水环境监测相结合,从而使得水资源保护的成效最大化。
针对我国水污染防治的现状,为了彻底控制住水污染的传播范围,要从源头加强控制,提升水污染治理工作的效率,从而提升水污染治理效果。针对这个问题,可以从以下几个方面入手。
6.1.1 加大地方政府的监管力度
地方政府要发挥在水污染治理中的作用,明确污染排放的标准,全面加强辖区范围内企业排污情况的调查力度,督促企业优化产业结构,提高生产单元、生产技术,加强对污染源处理的监管。
6.1.2 加强污染物的管理
要实现对污染源头的控制,就必须加强污染物的集中管理与控制,包括污染物的种类、浓度、数量等[6]。在农业污染源方面,为了有效控制水资源的污染,要采取集中排放和处理的方式,尽量减少化合肥的使用,以保护土壤的可持续发展;在工业污染源方面,尤其是一些规模较大的工业园区,应加大资金和技术的投入力度,实现污水集中排放处理。此外,河道生态的修复工程也应该被重视,经过污染区的河道,应重新改道设计,以避开污染区,防止河水被污染。如果河水已经被污染物所侵蚀,应采取必要措施清除河道淤泥,避免污染物残留在淤泥中导致河道被二次污染,必要时,可以进行河道改道处理。
6.1.3 加大违法排放污染物的惩罚力度
必要时,需要利用法律法规严惩违法企业,以此提高企业违法行为的成本。
为了进一步加强水污染的防控,优化水污染防治技术是必要举措。在水污染防治上,要具体情况具体分析,不同的水质情况应选择不同的水污染防治技术。水污染防治技术主要包括物理防治、化学防治和生物防治三个方面。
在物理防治上,截污分流技术和底泥疏浚技术是基础。在城市排污处理中常常使用截污分流技术,该技术不仅能科学合理地对城市污水进行治理,还能够提高管理的有效性。合理建设和利用截污管道、泵站等设施,并定期进行检修是使用截污分流技术的前提。而底泥疏浚技术主要是针对底泥采取的一项防治技术,此项技术可以清理污染较严重的底泥用以降低底泥内部负荷,为改善水体的质量,底泥疏浚技术还能将水体中的营养物控制在合理的范围内,保持水生态平衡。
在化学防治上,通过化学除藻技术、重金属固定技术等对水污染进行治理,能够有效降低水体富营养化物质持续性增大的概率,将硫酸铜作为化学药剂,再根据水体的具体情况确定剂量,用以抑制蓝藻的生长。而重金属固定技术则是通过投入适量的碱性物质以实现某些酸性物质或重金属物质造成的水体酸碱度失衡。例如使用石灰石投入pH值不平衡的水中,以此与水中酸性物质进行反应,保证水体pH值在合理范围内。与此同时,石灰石与水体中重金属产生反应,在底泥中沉淀形成固体物质,进而带出水中的重金属,改善水质。在生物防治上,利用生物修复技术在水体中种植水生植物,利用植物的吸收和代谢作用将水体中的污染物去除,有效促进水生态系统的恢复。
6.2.1 加强前期的准备工作
在进行水污染监测工作之前,要做好前期的准备工作。首先,要对污水治理工作中的多种影响因素进行综合性考虑,从而制定出针对性和适用性较强的管理体系。同时,为提高水污染监测和治理的效率,各部门的分工合作也是必不可少的。此外,为了提升监测工作的稳定性和高效性,要对相关工作人员进行系统性培训,培训结束后还要进行专业知识考核,全面提升工作人员的综合素质和专业素养,提高工作人员的工作能力,确保他们能够胜任水环境监测工作。与此同时,为了避免因设备问题而造成的监测数据不准确的情况,还要定期派专业技术人员对设备进行维修和保养。
6.2.2 保证样品采集质量
在水环境样品的采集上,要保证样品的采集质量。样品质量不过关,就意味着水污染监测结果不能准确反映水污染情况。因此,在采集过程中,首先要选择合适的采集方式和采集地点,依照具体情况具体分析的办法展开采集工作;其次要选择具有代表性的污染区域进行样品采集,以确保采样分析结果能够反映出当地水质的真实情况;最后,样品的保存和管理工作非常关键,样品采集时,要保持采集和收纳器具的干净整洁,并分类保存样品,对样品进行编号。
6.2.3 做好数据记录和处理工作
为了得到有效的污水监测结果,不仅要对监测过程做好事前准备,做好数据记录和处理工作也是必不可少的。在监测过程中,要准确记录各项数据,并在监测工作结束之后对所记录的数据进行汇总分析,建议使用图表结合文字的形式记录数据信息,以便能够直观展现出监测结果。同时,要做好数据信息的备份工作,提升监测数据储存的安全性。除此以外,还要将监测结果以报告的形式上报给相关部门。
在环境污染问题形势严峻的今天,水污染防治是我国实现生态环境可持续发展的必然选择。我国水环境监测水平随着科技的快速发展也在不断提高,同时,水资源污染问题的治理进度也随之加快了。但我们不能仅仅满足于依靠水环境监测技术治理水污染问题,生态环境的可持续发展一方面要求我们加大对污染源的控制力度,另一方面也要号召居民节约用水,保护珍贵的水资源。