水处理中环境监测技术及污染防治

樊 涛

（民乐县环境监测站 甘肃张掖 734500）

引言

想要完成水污染治理、改善水环境现状，必须要了解污染源头，明确污染范围及其他现状；制定并应用科学有效的污染防治技术，改善水环境被污染的现状。水环境监测技术是实现以上这些目的的重要基础，是获得水环境现状数据的重要手段。因此，理性认识水环境监测技术，提高水环境监测技术水平，是提高水污染防治措施科学性、合理性、可行性的基础，应当得到政府环保部门的重视。

1 水环境监测技术

水环境监测技术可以从不同的方面进行分类，比如从监测对象划分为地表水监测、地下水监测；从监测方式划分为人工常规采样、自动采样；从技术原理划分为遥感技术、生物技术等。

1.1 从监测对象划分监测技术

1.1.1 地表水监测

地表水监测方法主要包括：第一，调查当地水资源的常规水因子，通过结果衡量当地的水质情况以及受污染程度；第二，调查当地水资源的污染因子，进而掌握水资源的污染原因、污染范围以及主要污染物。同时，在调取水样中，需要综合考虑各种客观因素，例如尽量选择在风速平静、水流较小以及天气晴朗的环境下取样[1]，由于一次检查可能会出现结果不准确的情况，需要在不同时期、不同级别进行多次调查，进而保证监测结果的准确性以及可靠性。

1.1.2 地下水监测

地下水监测是水环境监测的重要内容，随着我国社会与经济的蓬勃发展，地下水的利用程度不断提升，在开展地下水监测中，需要对其水质进行全面掌握。通常情况下，在地下水监测中主要采用抽样监测的方式，即通过采集具有代表性的水样，对其进行详尽的分析监测，进而实现动态监测。但是这一方法并不适用于所有情况，因此，在开展监测工作中，需要结合具体情况灵活选择监测方法和监测项目，例如硫酸盐、氟化物、铁以及酸碱性等项目[2]，进而掌握当地的水文特点。

1.2 从监测方法划分监测技术

1.2.1 常规采样

常规采样是指水质监测站点工作人员通过人工确定采样垂线、采样点的方式来对水体进行样品采集，采集到的样品或进行就地检测，或封存后运输到实验室进行检测，从而确定采样水体的污染物浓度。从灵敏度上来看，常规采样的灵敏度更高，误差更小，所得监测结果更加准确。因为人工确定采样点的方式能够最大程度确定水样的代表性，能够有效排除水样中的干扰物，所以常规采样的成果更加具备有效性[3]。

1.2.2 自动采样

自动采样是指通过自动监测设备进行采样、测试，并得到固定位置的污染物浓度。自动采样离不开自动监测设备，自动监测设备通常使用不需要补充试剂的方法进行水环境监测，比如电化学法、酶底物测定法等[4]。从监测方式上来看，自动监测设备进行的自动采样并不能够保证水样具有代表性，因此，自动采样下的监测成果有时与常规采样下的监测成果存在差异。随着科学技术的不断发展，自动采样技术正在不断向常规采样技术靠近，二者之间的监测结果差异也会越来越小。

1.3 从技术原理划分监测技术

1.3.1 遥感技术

随着科技技术的不断发展，遥感技术成为一种能够远距离探测环境状况的技术手段，逐渐承担起水环境监测的责任，尤其在一些环境恶劣、人迹罕至的地区，遥感技术成为技术人员监测水环境变化的关键技术手段。当水体中存在不同物质时，这些物质对光的不同反射能力、吸收能力都会导致水体对光的吸收和反射出现变化，遥感技术通过接收水体的反射信息来形成遥感图像，辅助技术人员远距离分析水体的构成，从而监测水体的受污染情况或污染防治成效。在应用遥感技术分析、判断水体情况过程中，技术人员主要依靠理论、经验或二者参半来判断水环境的优劣。首先是单纯的理论法，依靠电磁波反射公式测算水体中不同物质的含量，判断其含量是否在安全范围内[5]。这种方法简单易得但弊端明显，应为水环境通常十分复杂，优劣情况并非单一元素决定，因此这样的计算方式容易产生较大的误差。然后是单纯的经验法，依靠技术人员收集水体实际参数和遥感数据，对比二者的数据建立水质模型，根据模型去分析水体中某一物质的含量变化，监督水体的质量变化。这是一种建立在对比基础上的模型分析方法，较单纯的理论分析有一定的优势，但弊端同样明显。因为水质的改变是循序渐进的，模型建立时实际参数与遥感数据的关联性不够密切，还是会影响监测结果的准确度。最后是半理论、半经验的方法，这是遥感技术发展过程中产生的新型技术。技术人员利用遥感技术收集水体光谱，估算水质参数的最佳波段等参数，然后建立有关水质参数与遥感数据的模型，借此来提高监测结果的准确性。

借助信息技术和神经网络模型，能够有效提高对水环境的计算有效性。在水环境遥感监测过程中，如果出现了油污染情况，技术人员可以通过无人机、飞机、卫星遥感设备来对污染区域进行全面监测，寻找到污染源头的同时建立模型，为油污染的治理提供数据基础和技术帮助。可见光、红外线、紫外线等遥感技术都能够帮助技术人员对水体油污染进行监督和分析。如果出现了水体富营养化现象，技术人员能够通过遥感技术监测到水体中出现了大量的藻类植物、浮游植物或监测到水体中叶绿素含量大幅度上升，这些都能证实水体富营养化现象的出现。技术人员可以建立有关叶绿素的计算模型，根据叶绿素含量的程度计算出水体富营养化的程度，分析判断富营养化的源头，辅助污染防治工作的开展。遥感技术在大范围应用、人迹罕至地区应用上有明显优势，但目前距离技术成熟还有一定的距离，需要进一步发展。

1.3.2 生物技术

生物对于环境的变化是非常敏感的，用生物的变化能够反应水环境的一些变化。水环境中存在微生物、植物、动物，这些水生物是技术人员监测水环境变化的主要对象。首先是微生物群落的变化。水环境中微生物通常包括细菌、真菌、藻类等，生物监测技术主要监测微生物的群落变化，统计单位面积内微生物的数量，估算整片水域内微生物的分布情况，借此判断水环境的受污染情况。以发光细菌为例，这是一种可用于监测工业用水、生活用水质量的微生物，细菌的发光情况与污染物毒性有关，技术人员可以通过观察发光细菌的发光情况来估算水域水质，且监测效率很高，最短3h 即可得出结果。其次是水生动物的变化。河蚌、河虾、鱼等水生动物都是对水质污染情况能够做出反应的指示生物，在水环境生物监测技术领域中发挥重要作用。除鱼虾蟹等水生动物外，底栖动物、两栖动物也是生物监测的主要对象。通常大型底栖动物被用于监测水域的重金属污染情况，比如大鲵、青蛙等。

2 水处理中环境污染防治措施

2.1 注重防治工作机制的建立与完善

水体污染防治效果与政府环保部门防治工作水平有很大的关系，与源头、末端水污染的处理效率也有很密切的联系。因此，环保部门应对建立起污染防治工作机制，提高自身的环保防治工作水平，提高污染源头的水处理效率，用末端治理来控制工农业、城市污水对水环境的影响。想要建立起完善的防治工作机制，需要首先进行理念创新，配合理论知识与实践技术提高防治工作机制的科学性、可行性，为水环境污染防治提供支持。其次，环保部门需要将环境监测工作作为污染防治机制建立的基础，通过环境监测工作获取水环境的基础数据和现状数据，为污染防治方案的制定奠定基础。

2.2 优化污染防治方式

水污染防治方法需要以预防为主，首先保护尚未受到明显污染的水环境，防止受到轻度、中度污染的水环境进一步恶化；其次治理已经受到明显污染的水环境，致力于通过遏止污染源头、清除腐败底泥、恢复水环境生态系统、加大水环境流量等方式来改善受污染水环境的现状；然后，致力于推动地区清洁生产，用清洁能源代替传统的化石能源，降低工业生产的能源消耗，减少工业生产排放的废气、废水、固废总量，降低固定污染源对环境的污染程度；最后，要加强面源的污染控制，规范农业生产中对农药、化肥的使用情况，尽量减少过量使用农药、化肥的情况，大力推广绿色农业生产技术，减少农业生产对水环境的影响。

2.3 鼓励公众参与到监管工作中

目前，水环境监测和污染防治工作中参与主体是政府环保部门、科研院所，参与客体主要是工农业企业，社会公众在其中的参与程度很低，并未能发挥出自己的价值和能量，对水环境监测和污染防治的效果进一步提升有一定的影响。政府环保部门要联合宣传部门鼓励公众参与到水环境监管工作中来，充分调动公众的积极性，打造全民监督的社会机制，接受来自公众的建议和意见[6]。

结语

综上所述，随着我国工农业发展日益扩大，加大了生态环境的压力，其中水资源环境面临的压力巨大，因此，环保部门在水环境保护和污染治理工作中，监测技术有着重要的技术价值和环境效益，是制定环境防治措施的基础，是判定水环境污染情况、治理效果的基础；污染防治措施应以预防为主，以治理为辅，充分调动公众的力量进行全面监督。