探究地下水环境监测运用方式

2022-04-01凤阳县环境保护监测站丁春玲

区域治理 2022年15期

凤阳县环境保护监测站丁春玲

长期以来，随着人民生活水平和科学技术水平不断提高，用水需求不断升级，人们对日常用水提出了更高的要求。相关部门也由此面临着更加严峻的供水压力以及要使用更多更高效的地下水环境监测设备的需求，同时有关人员必须高效运用地下水环境监测技术。然而根据目前的研究发现，存在着地下水环境监测技术滞后、地下水监测信息公布、共享不及时、地下水环境监测设备落后等问题，因此本文就以上问题进行分析并提出应对方法。本文采用对地下水监测的各个流程环节进行针对性探究的方式，从各个（去掉）监测分析环节中吸取经验和教训，在实践中获取真知，最后总结概括出本文内容。下图为地下水监测的具体流程。

一、地下水环境监测的内容要素

（一）水温

在对地下水的温度进行人工测量时,需要综合应用多种数字式地下温度计,一般应考虑使用各种铂电阻、半导体等测量传感器。在实际工业应用操作过程中,一般将人工测量地下水温时的传感器与其他测量传感器元件相结合,形成多个不同参数的地下水温变化传感器。

（二）水质

地下水采样,主要使用地下水的采样器与采样泵。有关地下水环境中水质的取样监测,一般可以采取人工科学取样、实验室科学分析两者相结合的监测方式。地下水人工采样设备,主要分为应用于达到监测地下水的人工采样器与地下用水采样泵。

（三）水位

水位自动监测技术是我国地下水生态环境监测中最基本、最重要的一项技术。在人工自动测量地下水的过程中,采用电动非接触式或悬垂式地下水尺或者手动测量仪的方式。

图1 地下水监测流程

二、地下水环境监测运用的各项技术

地下水区域环境监测管理技术在使用过程中,要和功能相关的化学生物环境监测技术设备和使用方式进行有机结合,这样不仅能够有效提高城市地下水区域环境监测管理工作的质量及高效性,还会更有利于从根本上提高环境监测管理工作的快捷性和效率。

（一）生物行为反应监测技术

水环境当中包含的多种微生物在受到各种来自外界环境污染的影响之后,往往会对环境产生一定的应激反应，以此来应对环境的突变，地下水的微生物也是如此。针对地下水微生物在水环境中的行为反应变化的自动调控监测技术，就是利用这一点来实现对各种地下水生物环境的自动监测的。生物鱼类化学反应行为实时监测技术主要在我国淡水鱼类环境监测中得到运用,在对多种地下水生物环境当中生物体的行为反应变化进行自动监测的过程中,如何选择一种鱼类生物作为指示生物是监测技术关键。根据长期以来的经验，金鱼、斑马鱼以及各种小型鳗鱼等与其息息相关多种水生鱼类都可作为常用的自动监测反应指示生物。

监测站的工作人员可以通过对当前淡水中的多种不同敏感性鱼类监测信息作为指示生物。因为监测鱼类受到水体污染而出现的多种不同应激性鱼类化学生物反应可以全面实时跟踪监测分析,从而准确了解当前水体污染实时情况,达到鱼类水环境实时在线监测管理工作的主要目的。该实时监测技术不仅具有一定技术上及应用上的优势,且随着我国现代工业计算机及现代工业生产自动化等现代信息电子技术快速发展和进步,该技术也不断发展并且已经实现了对当前水环境的实时在线远程信息分析监测,因此我们不仅能够及时准确地掌握当前水体污染的实时作情况,对于不断逐步提高我国鱼类水环境实时在线监测站的工作效率等多个方面也有着重要性的指导意义。

（二）抽出处理技术

在目前地下水处理环境监测相关技术当中,抽出的水处理监测技术已经是目前使用最为广泛且行之有效的监测手段之一,其技术能够按照抽出地下水的所有环境参数，例如在水污染物的种类、数量等上进行使用。对于抽出水处理监测技术在实际应用过程中,主要是包含了物理、化学与生物三种科学方法。物理处理法：主要通过粒子吸附、过滤、重力粒子分离以及反应和渗透等多种物理处理方法进行环境监测；化学处理法：主要包括是利用氧化物质还原、等离子物质交换和混凝土热沉淀等多种化学处理方法进行环境监测；生物处理法：主要包括利用土壤处置、生物合成膜等多种生物处理方法进行环境监测。

物理、化学、生物处理技术在实际运用中都能获得不错的效益，我们可以将三种技术有机结合起来，达到最优效果。同时，这些监测方法在实际环境监测过程中都应该做到充分发挥自身的监测作用,能够及时发现那些受到严重污染的区域地下水及其环境问题,并选择一种科学合理的监测方式以及时解决问题。

（三）物理技术

通过物理监测方法监测控制地下水,主要可以分为3种监测形式：屏蔽法、被动水质收集监测法和地下水质动力远程控制收集法。通过利用化学监测手段与其他物理监测手段的有机结合,可以对地下水中的环境状况进行实时动态跟踪监测,保证监控地下水中的水质及环境。

（四）原位处理技术

现阶段,我国原位分析处理反应技术在实际使用推广过程中,通常主要使用的是可渗透原位反应的材料墙,其从技术本质上来看就是用于反映材料使用情况的一种原位分析处理反应,利用对所有环境污染物主要成分的准确反映,实现有效控制环境污染的重要技术目标。与传统的地下水监测技术相比较，原位处理技术是一种比较具有创新性的、高效率的、新型的水污染处理技术。因此目前具有非常好的可应用市场前景。在原位综合处理的方法广泛应用中,主要领域涉及了高渗透性土壤反应土墙处理技术、土壤利用气相介质抽取技术及利用空气介质注入修复技术等。

（五）水动力控制技术

目前，在对地下水源的环境污染进行自动监测中,水下流动力监测控制也是一种重要的自动监测技术，对于该技术的有效运用也非常重要。这种自动监测控制方法主要目的是通过利用流体物理力学原理对目前受严重污染地下水源环境进行自动监测。首先需要是对地下水层中的污染情况进行详细分析,然后对不同地下水层水体进行人工抽水或自动注水,人工可以改变表层地下水体的梯度以利于实现地下水体杂质分离,再对水体分离后析出的地下水体杂质进行科学化验处理分析,以利于达到后期监测处理目的。

三、地下水环境监测的不足

从目前的地下水水质环境监测管理情况来看,还是需要完善与之相对应的区域地下水水质环境监测管理标准。制定并改进我国目前地下水水质环境监测管理的相关工作规范,其主要要求遵循的基本原则之一就是,要充分反映实际监测目标区域内的地下水质环境污染监测情况,并且能让所有地下水区域环境监测质量指标评价与环境保护等的要求能够得到有效满足,同时按照实际监测目的区域工作地下水的使用功能在未来可以进行针对性的选择,矿区或者其他化学物质背景等监测区域也可以按照水中的矿物质主要成分、风度等来开展高效的区域监测工作。但是这种监测模式在实际监测过程中,并不能完全满足所有人的区域监测工作,其也可能会直接造成国家相关主管部门对所有区域监测工作的质量监督力度出现明显下降,并不能适应我国地下水水质环境监测相关工作要求,对于所获得监测分析结果的准确性也会造成直接影响。

（一）地下水环境监测技术滞后

从监测技术应用角度来看,我国大型地下水生态环境监测相关技术仍需进一步研究完善和不断优化。大型地下水生态环境监测以及水质生态监测因为同时具有监测频率技术要求不高、监测环境因素复杂多变和监测费用较高等三大特点,所以目前我国大型地下水生态环境监测还需要通过采用人工取样技术来间接完成水质监测处理工作。从相关监测数据频率的角度来看,由于监测站网设施种类、建设工程目的、监测数据用途等技术内容之间可能存在着巨大差异,就可能导致其中的监测数据频率也完全不同。比如某地区目前在大型地下水生态环境监测建设工作中,已经成功探索组建了一支具备较高监测技术水平的专业团队,监测数据频率效果更好,能够更加全面地反映出该地区地下水生态环境的基本水质状态,并充分准确掌握该地区地下水的流动运移状态的变化。但是,因为相关部门支持监测经费来较少,我国很多大型地下水生态环境监测工作站点由于缺少日常维护,很多监测站点工作人员就不再有人愿意继续承担这项监测工作任务,导致相关监测数据资料可能出现严重破损、丢失、监测数据质量明显下降等诸多异常现象。

（二）地下水监测信息公布、共享不及时

在一定区域的地下水生态环境监测中,监测技术适用且能够被及时应用是关键,相关法令和规则规定是地下水环境实时监测的重要政策保障,而实时监测技术信息分析发布的及时性对具体监测分析结果的实际应用有很大的影响。对一定区域地下水生态环境监测进行实时的监测信息分析,目的就是为了针对水体污染处理情况及时分析并采取水体处理控制措施，以有效防止地下水源被进一步严重污染。但是目前在加强监测对象信息公开发布管理方面,由于受到多方面,监测对象信息公开发布资源共享信息系统仍相对不够健全和完善,导致监测信息公开发布过程存在诸多滞后现象,从而影响对监测结果应用效率。

（三）地下水环境监测设备落后

很多农业地区在城市没有完全配备好相对应的监测设备与管理系统,就直接导致了在农业行政区域内的地下水工程环境监测工作力度较小。另外,很多农业地区盲目引进国外先进技术以及设备,其在目前我国的实际生产使用管理过程中不能完全适应我国实际国情,其主要原因表现在环境监测系统设备较贵,操作管理流程复杂,质控程序繁琐等方面。总之在实际环境监测管理工作中,由于受各种因素的影响和政策限制,我国地下水环境质量监测行业整体规模较小,尤其是在环境监测管理系统和设备配置等多个方面,与西方发达国家仍然存在较大差距,配置不完全达标、技术人员操作粗糙、监测管理系统不完善等突出问题仍普遍存在。

四、关于地下水环境监测的改进意见

（一）提高自动化技术应用率

自动化监测技术的综合应用能够大幅度提升监测工作的管理效率及质量。因此，我们要继续加快研究推进应用地下水生态环境监测管理技术综合发展,加快研究推进自动化监测技术在环境监测管理工作中的应用，并且提高综合应用的水平,这是一个重要的保障措施。地下水生态环境监测中主要涉及各种行业数据源的收集以及分析员对数据源的及时整理和分析，工作量非常大。因此如果能够充分利用这些企业内的自动化环境监测技术，不仅可以在一定程度上有效降低数据分析员的工作量,而且还能有效提高企业数据收集分析员的工作效率及数据分析的准确性,有利于对企业环境监测相关数据分析结果的精确性不断提高,从而为企业地下水处理污染源的防治、处理以及相关技术工作的开展提供更准确的决策依据。另外,在开展企业地下水污水处理行业的环境监测相关工作过程中，自动化环境监测技术能够提高工作的广泛性及应用性，同时还能够推动企业环境监测的各种数据收集分析、数据源的分析以及信息数据能够及时公开发布和共享,从而帮助技术人员及时深入开展环境监测相关技术上的科研合作工作,促进地下水资源监测技术快速健康发展。

（二）发展推广地下水环境监测设备

按照目前我国对利用地下水资源环境监测设备工作所提出的总体要求,其监测系统设备的产业发展就要特别重视相关高新技术的联合应用。首先,通过先进的监测传感器、计算机、通信等多个相关高新技术的联合应用,让一个监测设备工作有效实现系统集成化和预处理联合工作。其次,实现监测产品系统系列化。特别重视产品系统化的集成,监测管理单位不但要关注单个工作机组监测设备,还要重视产品系列和系统通用这两种不同类型监测设备的系统集成,让一个监测系统设备由一个传感器、收集、通信等多个相关工作系统部分组成,所有工作环节的各部分之间不仅能够独立开展联合工作并且还能有效实现系统通用。最后,创建地下水资源环境管理气象信息采集系统,利用对降水天气、土壤等领域相关气象数据的实时分析,给我国地下水资源环境监测管理工作开展提供有利数据支持。同时,要不断提高我国地下水环境监测的高度协调性，并逐步形成一套不断完善各区域地下水资源环境监测技术工作的管理体系,强化各地区之间地下水资源环境监测管理工作间的技术交流与信息沟通。

（三）相关部门要提高重视

目前进行地下水综合开发规划利用与水环境监测保护涉及多个行政部门,具体而言,地下水环境资源综合开发规划利用和保护监测由水利部门统一管理,地下水土壤污染治理防治由环保部门统一管理,地下水的水体地质地貌勘查和污水资源环境监测由国土资源管理部门统一管理。各行政部门之间往往存在部门职责严重相互交叉的特殊情况,同时,各主管部门之间往往缺乏一套综合性的协调管理机制,导致我国地下水环境资源保护和土壤污染防治的混乱管理体制。地下水资源环境监测和质量评价系统是如何管理和利用保护好地下水环境资源的重要前提,通过建立全国性的地下水资源环境监测管理网络对城市地下水环境进行中长期的跟踪分析监测,可以从城市整体和各个局部准确及时掌握城市地下水环境资源总体水质和地下环境监测质量。进一步实施加强城市基础给水设施体系建设,完善地下环境监测管理井网,建立一个总体的地下水环境监测管理网络。