移动实验室在应急监测工作中的应用

王迪

（山西省水文水资源勘测局，山西 太原 030001）

移动实验室在应急监测工作中的应用

王迪

（山西省水文水资源勘测局，山西 太原 030001）

突发性水污染事件严重影响了环境的安全和人民的健康，是当前社会发展的主要制约因素之一，为确保第一时间现场完成突发性水污染事件监测，帮助政府完成应急决策，山西省水环境监测中心添置了一套移动实验室设备。通过对移动实验室的分析，可对今后的应急监测方案制定及移动实验室系统的补充完善提供依据。

突发性；水污染事件；移动实验室

1 背景介绍

1.1 突发性水污染事件现状

突发性水污染事件是环境灾害的一种，据文献统计，2000年以后水污染事件占整个环境事件的比例为50%～60%。现阶段，化工企业的规模不断扩大，流程也不断精细，对生产、运输和排废等流程的管理要求随之提高。然而，部分企业对环境重要性的认识不到位，以企业经济发展作为首要任务，只看经济效益不看环境影响，造成了相当数量的污染事件，如车间泄露、运输车泄露、废弃物处理不当等，给当地的环境治理和用水安全带来了巨大隐患。

1.2 突发性水污染事件应急需求

面对突发性水污染事件，水环境监测部门要快速有效的判别污染类型、组分、浓度，并对可能污染范围做出预测分析。《国家突发环境事件应急预案》（以下简称《应急预案》）对突发环境事件应急监测定义为，在环境应急情况下，为发现和查明环境污染情况和污染范围而进行的环境监测，包括定点监测和动态监测，随时掌握并报告事态进展情况。

根据《应急预案》要求，在面对突发性水污染事件时，一要快速有效地判别污染类型、组分、浓度；二要根据突发环境事件污染物的扩散速度和事件发生地的气象和地域特点，确定污染物扩散范围；三要根据监测结果，综合分析，预测并报告水污染事件的发展情况和污染物的变化情况，作为突发性水污染事件应急决策的依据。其中，前两项工作需配备移动实验室在现场完成。

2 移动实验室介绍

按照国家水资源监控能力建设项目要求，山西省水环境监测中心购置了一辆移动实验室。移动实验室的配备大大提升了山西省水环境监测中心应对突发性水污染事件的能力。

移动实验室的主体结构为一辆经改造的南京依维柯牌汽车，型号为NJ5054XJC2C。改造已在工信部公告，改造过程由北京怡孚和融科技有限公司完成。内置发电机、空调、应急照明系统、普通水存储设备、纯水存储设备、废水存储设备及一台工控计算机。工控机即可完成满足计算机使用需要，并实时反映移动实验室的水量、电量、温湿度等条件，使工作人员可以实时判断实验室条件是否满足检测需要。

移动实验室的检测仪器包括等比例采样器、有毒化学成分快速应急检测箱、便携式多参数分光光度计、便携式重金属测定仪、车载式气相色谱仪。此外，工控机上还装有环境污染事件应急响应系统，可供污染扩散分析和专题图绘制。

2.1 等比例采样器

等比例采样器型号为TELEDYNE 6712，内含24个采样桶（容量1 000mL），采样体积可选范围为50～1 000mL，采样瓶数可选4，8，16，24四种模式，最高扬程28英尺（约8.5m）。仪器耐水耐侵蚀，可适用于较为极端的采样环境，其中控制器外壳为NEMA 4X型材料制成，可确保内部电子设备在强酸强碱、粉尘、雨水等极端条件下的正常运行。

采样模式包括复合式、次序式、每瓶多样、每样多瓶、多瓶复合式、时间排序式，分别适宜于不同测点深度混合采样，同一样品不同项目分瓶取样，同一采样地点不同时段自动采样等多种需求。同时将采样程序提前编制于储存器中，现场一键完成工作命令下达，大大节省了现场时间。

2.2 有毒化学成分快速应急检测箱

由HAZCAT出产，可快速完成酸、醇类、醛类、碱土金属、铝盐、铝、胺、氨气、铵盐、苯胺等多种物质的定性分析。该检测箱可检测液体、固体两种样品类型。通过按先后次序加试剂后的反应现象，如煮沸、烟、冒气泡、变色及沉淀等，判断样品中含有的有毒有害物质类型。判断过程较短，一般可在半小时内明确污染物质，可在野外快速完成10类物质的定性分析工作。

2.3 便携式多参数分光光度计

型号为HACH DR 1900，随机带有包括tntplus样品瓶、滴定器等等各种器具器皿以及一台便携式消解仪。其中，分光光度计主机可用电池供电，但消解仪需市电条件。可完成200余种化学物质的定量分析，内置工作曲线，监测时间较短，一般仅需10～30min。部分项目需额外增加30min～2 h的消解时间，如COD、总氮、总有机碳等。可在野外较快完成包括化学需氧量、氨氮、硫化物、硝酸盐（以N计）、亚硝酸盐（以N计）、余氯、总氯、硬度、pH等项目的定量分析。

2.4 便携式重金属测定仪

型号为MTIPDV6000plus，采用伏安法原理，具有便携性好、灵敏度高、测定速度快的特点。仪器需市电条件下工作。程序直接提供了包括镉、铅、铜、锌、砷、汞、硒在内的近20种有毒有害重金属离子浓度的测定，可在野外有限的空间和条件内完成重金属含量分析。

2.5 车载式气相色谱仪

型号为SRI8610，体积仅为家用微波炉大小。提供直接进样、吹扫捕集、静态顶空、空气泵抽样等多种进样方式。可接驳16种检测器，涵盖了FID、ECD、PID等常用检测器，可同时安装3～4个检测器。操作指示方式简单明了，各项操作均通过各项对应的按钮完成，并由机身指示灯三种颜色分辩操作项执行状态，在液晶显示屏上完成了预设状态、当前状态操作（如ECD检测器预设温度、当前温度）。曲线可提前做好存储，可在较小空间内完成如苯系物、烷类物质等有机物质的定量分析。

2.6 环境污染事件应急响应系统

该系统提供了河流污染的点源扩散模拟及专题图制作的功能。通过输入污染源位置（图上点选或输入经纬度）并选择污染排放方式（连续排放或瞬时排放），然后输入河流分段、时间点、污染量、水文测验信息、污染扩散参数及其他信息，最终可获得扩散过程（只针对瞬时排放）及各时间点不同河段的污染情况。同时，因程序基于arcgis二次开发，继承其良好的格式支持和专题图制作特性，可结合已有地图资料，制作效果精良的专题图，实现污染影响范围、污染分级显示等等。程序对硬件需求不高，操作便利，运行速度较快。此外，软件还支持空气污染扩散模拟及危险品查询功能。

3 结论

山西省水环境监测中心移动实验室可较好地适应野外条件下无水无电低温强湿条件的突发水污染事件应急监测工作，较快地判别污染类型、组分、浓度，并对可能污染范围作出预测分析。在使用过程中，可参考下列意见，以更好地完成突发性水污染事件的应急工作。

第一，等比例采样器抽水压力较小（蠕动泵供压），因此扬程较短，作业地点与待取样高差较大（超过8.5m）将无法完成采样工作，如水库较深测点取样。建议尽量降低水头，随机配备一个深水采样器满足深水采样工作需要。

第二，有毒化学成分快速应急检测箱结果的判定一定要多方面考虑。化学成分快速应急检测箱的定性指向有时是某类物质，而非某种物质。实际情况往往复杂多变而使用说明往往无法介绍详尽，因此一定要在充分调查现场情况、综合讨论、多方征求专家意见的基础上出具定性成果。

第三，本移动实验室系统可考虑配备多参数水质监测仪（如YSI 650）及其他连续性检测仪器，以完成pH值、水温、电导率、溶解性总固体、溶解氧及其他各种项目的连续性检测，即可满足《应急预案》对于动态监测的要求，还可实时掌握水污染现场的环境变化趋势，有助于说明水污染事件发展情况。

此外，应定期做好仪器运行情况检查，并记录在案；对有使用时效性的试剂、配件应做好台账，按时更换；定期与非定期结合，模拟场景应急演练，确保工作人员和移动实验室保持正常状态，随时做好应急准备。

X830.7

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1004-7042（2017）03-0033-02

王迪（1991-），男，2008年毕业于河海大学水文与水资源工程专业，助理工程师。

2017-01-06；

2017-02-19