水环境监测技术与监测质量管理要点分析

景志慧

（山东省聊城市茌平区环境监控中心，山东 聊城 252100）

引言

水环境监测工作的开展，可以更好地把握水环境质量情况，针对出现的水污染问题也能及时发现和治理，以此实现对水环境的有效保护与管理。然而受到样品采集不科学、实验分析管控不足、监测技术选择不当等因素影响，导致水环境监测质量无法得到保障。需要加强水环境监测研究与分析，并结合实际选择应用合适的监测技术，同时落实好监测质量管理工作，促使水环境监测活动圆满完成[1]。

1 水环境监测的基本概述

1.1 内涵

水环境监测的内涵就是以水环境为对象，运用物理、化学、生物等技术手段，对其中的污染物及有关组成成分进行系统分析和定性定量分析，以此有效把握水环境质量和变化规律的过程。水环境监测的主要目的是获取有关水环境方面的资料信息，为水环境模拟、预测、评价、管理等等提供基础资料和重要依据。水环境监测内容包括对进入江河湖泊地表水体的污染物质进行常规性监测、对生产过程和生活设施排放的各类废水进行重点监测、对水环境污染事故进行应急监测、收集本地数据和积累长期监测资料，为研究水环境容量和实施总量控制提供参照依据等。

1.2 作用

水环境监测工作开展的作用是：（1）掌握水环境质量情况。由于水环境质量的高低会直接影响到人与自然的和谐发展，因此要更好地掌握水环境质量情况，就要结合地区实际，科学组织开展水环境监测活动。在有效了解水环境色度、浑浊度、臭和味、余氯、化学需氧量等以后，方可对水环境质量做出科学的判断，并在此基础上预测水环境污染的发展趋势。（2）及时发现水污染问题。水环境极易受到人们生产生活排放污水、废水的影响，导致各种水污染问题出现。在有效开展水环境监测工作以后，便可及时把握水环境污染状况，并结合监测所得数据信息，对水环境污染源、污染程度等进行确定，为后续控制治理奠定良好的基础[2]。（3）加强水环境管理保护。水环境监测开展的主要目的就是根据所得监测数据信息，对水环境进行有效管理与保护。在通过前期对水环境进行监测分析，有效了解水环境存在的污染问题、重要污染源、污染程度等以后，就可以从根源入手采取多种措施进行控制和治理，在有效解决水污染问题的基础上，水环境也能得到有效保护。

2 水环境监测常用技术分析

2.1 溶剂萃取监测技术

作为水环境监测常用的技术之一，其工作原理是利用不同溶质在不同溶剂中的不同溶解度，实现对污染物的快速监测和萃取。细致来说，就是先采用升高监测水样温度的方式，使水体的解析动力得到提升，然后通过增加水体压力进行循环萃取，适用对象包括柴油、废油等。在水环境监测中应用溶剂萃取技术，更加适合监测固体污染物，操作中要先对样品进行制备，降低监测样品的含水率，随后将颗粒物进行研磨，再掺入硅藻土、海砂等分散剂[3]。同时，要根据水质监测需要选择萃取剂，然后将样品置入萃取池，泵入溶剂，在经过增温增压处理后，对收集到的萃取物进行净化、脱水和浓缩处理，在分析其色谱以后得到污染物的实际浓度。整体来看，溶剂萃取监测技术具有监测效率高、溶剂使用量少的优势。

2.2 气相色谱监测技术

气相色谱技术在水环境监测领域应用较为广泛，工作原理是利用物质的不同理化性质，比如吸附力、溶解度等，对混合物中的组分进行分离分析。实际操作需要选择合适的仪器设备，对水环境中的挥发性有机物和半挥发性有机物物质含量进行监测。同时，使用固定相对水体中的异构体进行分离和监测，待完成该项工作以后，还可以采用相同程序对水体中的有机物质成分进行监测与分离，甚至还可以利用电子捕获检测器，实现对水环境中甲苯、硝基苯等污染物成分及含量的有效监测与确定。整体来看，气相色谱技术在水环境监测中的应用，具有灵敏度高、选择性好、应用范围广等优势，实际操作若能与质谱技术、微萃取技术等进行联用，将会取得更好的水环境监测效果[4]。

2.3 遥感监测技术

遥感技术就是利用水环境辐射和反射电磁波的固有特性差异，实现对水环境远距离识别、观测和分析。简单来说，就是通过清洁水和污染水的卫星遥感影像反射光谱特征差异，对遥感监测数据的色彩灰度值进行解析，以此获得水质污染状况，在浮游生物含量、水体富营养化等监测中应用较多，并支持全面动态监测，以此实现对水环境变化情况的跟踪与评价。执行时，可以依托环境一号卫星数据对水环境污染发生时间、演变情况等进行实时监测，然后利用图像接收、信息处理等系统，对所得遥感数据影像进行分析处理，并实现对水环境污染遥感分布图的有效绘制。最后通过地面监测得到数据信息，对水环境污染密度及分布进行整理分析，为制定相应预警、防治工作方案提供有力的支持。总体来看，遥感监测技术具有监测范围广、监测信息量大、支持全面动态监测等的应用优势。

2.4 生物监测技术

借助生物技术对水环境进行监测，其工作原理是利用水环境中生物个体、群落对环境质量及变化所产生的反应和影响，实现对环境污染性质、范围和程度的判断与分析。比如运用发光细菌法对水环境进行监测，就要知道发光细菌是一类致病的革兰氏阴性兼性厌氧细菌，最适温度在20～30 ℃之间。在正常的生理条件下可以发射可见荧光的细菌，荧光波长在450～490 nm之间，即便是在黑暗环境中肉眼也能看见，这时候就可以利用灵敏的光电测量系统，测定污染物对发光细菌发光强度的影响，由此实现对水环境质量的有效判断[5]。又如利用生物行为反应实现对水环境的监测，常见的是通过斑马鱼类对水体环境质量进行实时监测评估。由于水中的二价铜离子和二价氢离子会对斑马鱼体内的过氧化氢酶活力产生影响，这时候就可以根据两者形成的对应关系，实现对水环境中重金属状况的有效评估。此外，还可以利用微生物群落法对水环境进行监测，执行时可以将重点放在藻类微生物含量及变化方面，通过监测和掌握水环境中真菌和藻类的分布情况，就可以对水体污染物的影响进行分析判断。总体来看，生物技术在水环境监测中具有经济实用、监测功能多样、灵敏度高等的应用优势。

2.5 自动监测技术

随着现代科学技术的不断发展，各种先进技术在水环境监测领域也得到了十分广泛的应用，在提高水环境监测工作效率的基础上，所得监测数据信息质量也能得到有力保障。实际操作会依托现代化技术对水环境自动监测系统进行构建，该套系统主要是由在线监测仪、监测中心软件平台、现场监测设备等构成。其中，在线监测仪包括COD在线监测仪、氨氮在线监测仪、浊度在线监测仪等；监测中心软件平台采用B/S模式进行开发，负责对水环境自动监测站上传的数据进行分析处理；现场监测设备是通过现场安装的各种检测仪器，比如便携式多参数水质分析仪、便携式溶解氧检测仪、全自动氨氮检测仪等，可以及时掌握水环境水质动态变化情况。依托该套系统进行水环境监测，其工作过程通过现场自测或远程控制的方式，实现对水环境水质参数的在线自动监测，并将所得数据通过有线或无线通信网或者互联网，上传到中心监控系统进行显示、分析和储存。在对监测数据信息进行初步处理和综合分析以后，将得到的结果传送至各分中心，为制定防控管理策略提供有力支持[6]。总体来看，自动监测技术在水环境监测中的应用具有监测范围广、工作效率高、数据实时传输等的优势。

3 水环境监测质量管理要点

由于水环境监测可以采用的技术方法有很多，比如上文提到的溶剂萃取、气相色谱技术等，在实际运用过程中的流程和环节也比较多，操作时容易受到环境、溶剂、人员等诸多因素影响，导致监测结果质量无法得到保障。因此要保证水环境监测质量，就要在开展水环境监测工作时，紧密围绕各项影响因素采取相应的措施进行管理控制，使整个监测活动顺利完成，所得监测信息及分析结果质量也能得到有力保证。

3.1 科学采集样品

样品采集是水环境监测的基础性工作，若这一环节操作出现差错，势必会对监测结果质量带来不利的影响，因此，要结合实际科学地开展样品采集工作。具体内容包括：（1）采样前准备。在开展样品采集工作之前，应该对需要运用到的采样容器、采样器皿等进行检查和洗涤，并根据待测物质的特性选择适宜材质容器。同时，在对监测点进行选择和确定时，应该遵循尺度范围、代表性、可操作性等原则，并参照水质采样相关技术规定要求，对样品采集工作方案进行科学制定。此外，针对采集到的样品，需要统一进行编号，涉及的信息应包括样品的序号、采样时间、采样地点、采样人等。（2）现场采样。在进行现场采样时，可以根据所采水样的类型，对采样方法进行确定。对地表水水样进行采集，要注意避开表面漂浮物和油污，对悬浮物、放射性等项目进行采样，最好单独进行，以便于后续分析处理。（3）运输保管。考虑到水样水质有一定的差异，并且从采集到分析也会因为物理化学作用发生各种变化，要防止这一问题发生，就要尽可能地缩短运输时间，并严格按照抑制微生物作用、减缓化合物水解及氧化还原作用要求，对采集水样进行保存管理。（4）采集双份平行样。要保证采集样品能够真实地反映目标区域水质情况，在样本采集时可以采用双份平行样方式，并按照10%～20%的频率采集密码控制样，以保证采样及分析的精密性。

3.2 有效控制实验基础

在对采集样本进行分析时，也容易受到实验室基础环境、仪器设备等因素影响，进而无法保障检测质量。实际操作时要对实验基础进行有效控制。具体内容包括：（1）实验室环境。在进行水样分析之前，要从减少污染成分、控制温度湿度等方面入手，创造一个干净适宜的实验室环境。涉及的各类分析仪器设备，也要定期进行检查、核定和校正，防止较大误差发生。（2）试剂溶液。对于实验室中的试剂溶液也要加强管理，所用的试剂溶液应根据具体情况进行适当配置，并注意为配置试剂溶液贴上标签，仔细注明试剂溶液的名称、组分、浓度、配制日期和使用有效期。另外，试剂溶液的保管要注意防尘和避免阳光照射，对于过期的试剂溶液要及时进行处理[7]。

3.3 严格管理实验分析

要保证实验分析结果的准确性，就要对实验分析进行严格管理。具体内容包括：（1）空白试验。空白试验是对不含待测物质样品用与实际样品相同操作步骤进行的试验。在痕量分析中，待测组分的测量值和空白值很有可能处于相同的数量级，空白值的大小和离散程度对方法的检出限和测量结果有很大的影响，这时候通过分析空白值，就可以有效把握实验用水、试剂纯度等影响因素，在绘制质控图进行控制以后，可使测定结果小于检出限。（2）精密度控制。要保障分析结果质量，实际操作还要注意对精密度进行控制。执行时可以对全部样品做平行双样分析，若某一批样品出现数量较少的情况，便可以采用增加平行样测定率的方式，实现对结果误差的有效控制，甚至还可以要求每批样本有10%质控样品，进而切实保证实验分析结果质量。

3.4 准确处理数据记录

由于水环境监测所得数据信息具有数量庞大、类型多样、操作困难等的特点，因此要防止误差过大、结果精度低等问题的发生，就要对数据记录处理给予重点关注。实际操作中可以充分利用现代信息网络技术，对水环境监测所得数据信息进行快速收集和及时传递，然后借助相关软件对这些监测数据信息进行有效分类管理。在后续对这些监测数据信息进行分析处理时，为防止人工操作引发疏漏、错误等情况，执行时还可以应用大数据、云计算等技术，在提高实际工作效率的基础上，所得结果质量也能得到保障[8]。另外，还要对分析处理后的数据结果进行有效保管，以为水环境深入分析和管理措施的制定提供有力支持。

3.5 提高人员操作水平

水环境监测分析中，人员素质能力高低会对监测质量带来极大的影响。因此在开展水环境监测工作时，要有效建立一支专业的工作队伍。执行时，可以根据水环境监测实际要求，对外招聘一批专业知识扎实、业务能力较强、工作态度认真和懂得运用现代化技术的优秀人才加入，并围绕水环境监测内容、实际操作步骤、质量管控要求等，组织开展教育培训活动，促使工作人员增强质量控制意识，并严格遵照规范要求进行作业。另外，还可以将竞争、考核、奖惩等机制融入其中，以提高工作人员的工作积极性，并防止操作错误再次发生。

4 结语

新时期开展水环境监测工作，可以采用的监测技术有很多，实际操作可以根据监测目标进行恰当选择。同时，要保证水环境监测工作质量，还要对样品采集、实验基础、分析测定等引起高度重视，并通过做好采样前准备、采集双份平行样、检查校正仪器设备、开展空白试验、构建专业队伍等工作，保证监测数据真实、准确和可靠，后续水环境持续监测、污染治理、环境管理等活动也能科学有效地开展。