水环境监测及污染治理

广州华鑫检测技术有限公司 刘忆

我国生态环境部在2022年5月27日发布了《2021年中国生态环境状况公报》，从实际监测的结果可以看出，主要的污染指标是高锰酸盐指数总磷以及化学需氧量。从1900个国家地下水环境质量整体的考核点位来说，V类占到了20.6%，已经超出了的指标是氧化物硫酸盐和钠。通常来说，水环境监测能够对环境污染物自身进行更好的监测和管理。通过重金属含量、电导率、色度、COD、BOD以及浊度等进行相应的监测，能够及时对监测结果和实际的标准进行比对，以此来更快地对水环境的状况进行判断。近些年来，伴随着水环境监测技术的不断优化和发展，快速萃取等相应的新型监测技术已经投入到了水环境的治理当中，很好地对水环境的质量和监测效率进行了提升。

一、水环境监测技术分析

我国水环境监测技术的工作最早能够追溯到上20世纪70年代左右，发展了40余年的时间，已经获得了较为长足的进步，但是过往传统的监测技术依然依赖于手工的监测方式。现如今和传统的监测技术相比，快速萃取技术、气象色谱监测技术以及遥感技术和生物监测技术等，都有着新的长足的发展，其具有监测指标齐全、监测方式简便以及监测范围广、监测数据准确等优点。在自然环境当中，水环境以多样的形式存在，通过循环系统实现了跨空间和跨区域的系统转换，以此来确保生态系统的有效和有机的平衡、生物自身的生长和发展。水环境是生产和生活的重要条件和重要保障，伴随着社会的不断发展和进步，以及社会对于监管意识的不断增强，对于水环境的监测技术需要积极的应用，要强化水环境的质量监测，及时准确地对水环境的实际情况和水污染程度进行评价和判断，也为相应部门的治理和水环境的监测提供有力的保证。

（一）快速溶剂萃取监测技术

快速溶剂萃取技术主要是利用不同的溶质，在不同的溶剂中能够有不同的溶解度来进行水中污染物的萃取和快速的监测。首先对监测的水样温度进行提升；其次对水体的解析动力进行提升，以此来降低溶剂在水中的实际溶解度；最后增加水体的压力，再进行2-3个相应循环的萃取，以此来提升实际萃取的效率。

监测的工艺流程主要就是向萃取池内部注入溶液0.5到1分钟，随后将萃取池进行加热，并且持续加压5分钟左右。在对样本保持的基础之上，对压力和温度进行设置，静态5分钟萃取，随后使用新溶剂进行0.5分钟的冲洗，使用氮气吹扫样品，以此来获得全部的萃取，这个过程大约是在0.5-1分钟。

使用快速溶剂萃取技术的主要技术要点包括以下四个方面。首先是对样品进行准备，在萃取的过程中需要避免有着较高含水率的萃取样品，可以通过加入干燥剂以及自然风干的方式来对监测的样品进行干燥。其次是对萃取剂的选择方面，现如今较为常用的萃取剂主要有石油醚、三氯甲烷以及丙酮等，对要点进行把握，选择的是泵入填充法来进行，配合溶剂样品建立相应的萃取池，通过加温加压的方式让萃取物加热到位。

再次，在适用范围方面，快速溶剂萃取技术的应用对象主要是包括了柴油和废油等。快速溶剂萃取的容积量使用比较少，萃取的效率也比较高，相应需要监测的时间比较短，比较适用于超衡量以及衡量的污染物萃取。

最后在前景发展方面，快速溶剂萃取技术主要是应用到水环境中固体污染物的监测。通过进一步的技术优化和改进，能够更好地对有机污染物的监测系统性和针对性进行提升。在监测样品中，如果对挥发物进行处理时，需要进一步对萃取的机制进行改变，形成吹、扫、补及气象色谱法，以此来对萃取的效率进行提升。

（二）气相色谱监测技术

气象色谱监测技术主要指的是利用物质的溶解度、吸附力、亲和力以及音质作用等不同的物理特性，在混合物中进行分离分析的方式。气象色谱监测技术主要利用的是物质的不同理化特性，对其进行相应的监测和分析。

在使用气象色谱监测技术进行分析和监测的过程中，对于水样监测的组分主要分成流动组以及固定组，采用多次移动的方式重复分配相应的平衡。因为不同组分物化的性质以及实际结构的不同，导致了固定项和流动项的分配比出现不同的情况。通过解析溶解以及吸附和离子交换的方式，能够更好地对色谱柱进行优化，让不同的组分拉开相应的距离。水质当中的88个指标可以选择气象色谱法来对有机物进行分析。

气象色谱监测技术的特点主要就是能够对环境中具有半挥发性的有机物进行定量和定性的分析，分离的效率比较高，能够较好地实现复杂样品分离成单组分的效果，监测相应的灵敏度比较高，能够对水样中微小的含量物质进行监测。选择性也比较好，能够对组分相近的同分异构体或者同位素进行区分。相应的应用范围也比较广，不会受到含量或者物质形式的限制。

气象色谱监测技术的发展前景主要是和其他监测技术相比，它有着更好的联合使用的作用，如质谱技术和微萃取技术等，对监测技术进行进一步的优化，可以进一步将其开发成选择性比较高且成本更为低的专用的气象辅助，也可以使用软件进行评价，以此来提升监测的信息化水平，推动气象色谱仪向自动化和小型化的方向发展，便水质监测的便捷性得到进一步的提升。

（三）遥感监测技术

遥感监测技术指的是可以利用水环境的辐射和反射电磁波的特性差异，对水质环境进行远距离的观测识别以及分析。总的来说也就是使用污染水和环境水的卫生遥感影像反射光谱中存在的差异，如污染水、清洁水中所具有的浮游物，通过溶解性和藻类等相应的物质来进行分析，以此来解析监测数据中的色彩灰度值获得水质实际的污染状况，污染水、清洁水红外曲谱存在着十分明显的色感差异，可以应用到水体富营养化、废水污染、浮游生物含量监测、石油污染等相应的监测方面。

在技术特点方面，遥感监测技术主要应用在对于水质环境的监测方面有着十分广的监测范围，能够实现大面积和大区域的水质监测，相应监测的信息量比较大，能够更为全面地对水环境的悬浮颗粒物、绿叶素透明度、有机溶解物营养状态等相应的数值进行监测，可以实现全面且动态的监测。遥感监测技术能够对水环境时期的变化情况进行评价和跟踪分析，以此来准确判断出水环境的整体变化水平，可以对被监测区域的水质进行反复的扫描和拍摄，以此来获得最新的水质样本和实际的动态数据，建立相应的变化模型，为水环境的监测以及后续的污染物防治提供一定的基础。

遥感监测技术的发展前景方面，主要应用在水质环境污染的监测方面，有着十分巨大的应用潜力，在水质监测参数种类方面可以进行进一步的优化和扩大。通过不同水质的参数，能够研究出不同的水质参数数据库，提升高光谱技术水质监测的领域应用，积极对遥感监测技术进行优化和分析，可以在发展的过程当中融合多元的遥感监测数据，不断对水质监测的精准度进行提升。生物监测技术主要是对水环境进行监测，利用水环境中的生物个体种群以及群落等对于环境质量以及环境变化所带来的反应和影响，以此来对环境的污染程度、污染范围进行分析。

（四）生物监测技术

从生物学的角度来对水环境的质量进行评价。生物监测技术的特点主要是和理化的监测、水质环境相比，对于水质的监测有着更高的灵敏度，且更加的经济实用，监测的功能也更为多样。水环境中如果浓度较低的衡量或者超衡量的污染物出现变化的时候，可以通过生物监测技术进行迅速的监测，能够更好地对水质变化进行预警。生物监测技术也可以应用到时间累积形成且剂量比较小的慢性毒性的效应监测中，通过食物的食物链，将水环境中的微量污染物进行负极，以此来提升相应的监测治理的效果。

生物监测技术主要应用在水质的环境监测中，对于一切的保养和维护进行了简化，能够更大面积地进行布点的设置，经济方面比较实用。在发展前景方面，生物监测技术能够大范围应用到复杂和大规模的水环境中进行监测，也可以进一步扩充生物监测技术，对生物监测的标准化体系进行完善和确立，建立相应的数据库，实现监测数据和指标的共享。也可以将生物监测技术和理化监测进行结合，实现综合的监测评价，找寻到更多更加可靠的物种等。

二、水环境污染治理措施

水是人们生活和生存的基础，是生态环境的重要因素之一。对于水环境实际质量的好坏，能够直接对社会经济的发展以及人类的命运造成影响，所以需要对水环境监测技术进行及时的把握和掌控，对水环境污染的现状和水环境实际的污染治理方式进行优化。

具体来说，不但要做好宏观的把控，也需要对先进的监测技术进行应用，对水环境的污染治理工作不断地进行优化和提升，对生态环境进行保护。不但要对常规的生态水环境进行常规的监测，及时对水环境污染进行现状把控，也需要积极做好常规水环境污染物的后续治理工作。与此同时要不断对水环境污染的治理机制建设进行优化，依据不同水环境的监测技术原理以及相应的特性，利用先进的水环境技术，开展水环境污染指标监测工作，并且依据相应的监测结果，指导污染物中的污染控制工作，对单一污染物的浓度进行控制，依据实际的水环境监测结果，如挥发分氰化物、氟化物、硫化物、油类、浊度和色度等，结合实际水环境污染的排放标准，对相应规定的排放指标和排放规范进行结合。

（一）加强水污染指标监测

依据监测实际结果的数据，运用相应的方法计算出水环境监测样品中主要污染物的类型含量以及浓度，并结合相应的排放标准来进行管理，做好污染物相应排放总量的控制。伴随着社会经济的不断发展，城市化和工业化水平的持续进步，水环境污染问题已经变成了影响和制约城市未来可持续发展和人们身体健康的重要因素之一。如果只是单纯地进行污染源的监测以及污染物浓度的管理，已经无法适应现如今新时期的水环境管理工作。因此需要积极地对排污许可证制度进行优化，以及对于排放总量进行控制。

对于排放总量进行控制指的就是在区域内部的生态环境的实际情况来说，通过对于污染源的监督和监测，精准算出地区内部的污染物排放总量，并且依据相应的流速做好废水的日排放总量的相应控制，积极地对城市污水自动采样仪进行推广，实现取样监测和现场监测进行分离，以此更好地对污染物总量进行控制。

（二）做好水环境污染治理

依据实际现场水环境的污染监测，可以对水环境中的污染物进行具体化治理，形成相应的污染治理措施。

对于氨氮进行治理，氨氮污染物指的就是水环境中比较常见的超标污染物。对水环境中氨氮污染物去除的方式，主要是采用预报气生物接触氧化法，可以利用曝气让游离态的氨充分发挥发到空气中，这样就可以去除掉水中70%-80%的氨钠含量，使用折点加氯遇氧化的方式，将氯气投放到污染的水体中，利用曝光的方式对产生的氮气进行去除，这样不但可以对水环境中的氨气进行去除，也可以合理地对产生的氨氯进行处理，生活反应来进行氨氯和氨氮的去除。

依据环境监测的实际情况来说，地表水中的有机物浓度比较低，在生化处理的过程中进行沉淀和过滤的环节，可以使用活性炭为载体，对曝气生物滤池进行使用，以此来强化脱氮的实际处理效果，强化混凝作用。在水污染处理的过程中，对于微污染的水源水质实际的混凝情况进行把握。因为胶体对于污染物有着十分强的保护作用，所以在处理的过程中增加了不小的处理难度，应当采用不同的处理方式，对聚凝以及凝聚的实际情况进行处理。

针对水环境中出现的凝聚情况，可以通过加入滤脱氮与氧化的方式对水体中的胶体进行拖稳。通过增加石灰调节净水值的方式，对色度进行减弱，以此来增加曝气。在原水中增加混凝剂，可以形成二氧化碳，让混凝剂进行水解，不断散出并游离氨气，或者可以利用多级跌水曝气的方式，让空气处理聚凝的问题进行蓄凝的处理。可以对原水的浊度进行相应的处理，并且通过填料接触凝聚的方式以及相应的折板反应，对微絮凝体进行吸附，以此来解决低浊度或者低温水处理的难题。

（三）完善水污染防治机制

在对水环境监测以及处理的过程中需要明确，这是一项专业性十分强的工作，需要对水污染防治机制进行不断的探索和完善。生态环境部门需要保持高度的重视，充分认识到水环境污染治理在整个生态环境中有着十分重要的作用，需要对环境监测部门和环境环保执法部门的职责进行明确，不断强化监测技术人员以及经费的投入，为后续生态环境监测工作提供一定的保障。生态环境部门要积极对水环境污染防治措施进行落实，依据日常的生态环境监测结果，对相应的部门防治工作要求进行落实，保证水环境污染能够取得一定的效果。要强化区域内部的综合治理协调工作，依据区域的实际规划、工业区规划以及城乡发展情况，结合实际的水环境监测结果，对水环境的污染情况进行统计和研判，并且能够有针对性地搞好水体污染环境的综合处理。除此以外，需要强化奖惩制度，设立相应的环境治理基金和环境污染惩罚金，由政府投入相应的资金并进行监控。与此同时，要建应水环境污染的负面清单和黑名单制度。

三、结束语

现如今青山绿水就是金山银山的理念已经深入人心。要搞好水环境的污染治理和水环境监测，这也是实现生态文明建设的重要路径之一，需要对生态环境进行保护，就需要对水环境进行不断的监测和质量的管理，及时掌握水环境的实际质量状况，依据水环境的污染程度以及污染物的类型，采取更加有效且实际的污染防治措施，不断对水环境进行优化。