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水环境中有机污染物监测存在的问题与优化对策

2023-03-10王其臣

皮革制作与环保科技 2023年2期
关键词:环境治理有机污染物

王其臣

(烟台市莱阳环境监控中心,山东 烟台 265200)

为了能充分了解我国的水环境品质,必须对我国已有的水环境进行全面的调研和监测,水环境监测成为水环境维护过程中尤为重要的一环,通过科学合理的监测活动可为有关主管部门提供精确的数据信息。本文以水环境和有机污染物为突破口,积极推进水环境中有机物监测工作的开展,并针对存在的问题提出解决方案。

1 监测水环境中有机污染物的必要性

近些年,自然环境监测技术蓬勃发展,针对基本水质指标和重金属元素的监测能力明显提升,水环境中有机污染物的监测水准也获得了很大的提升。现阶段,水质中有机环境污染问题日益严重,怎样科学合理地开展监测工作是预防水环境中有机污染物污染的重要途径。原环境保护部《水十条》的施行,更加清晰了水环境安全防范措施,加大对了水环境中有机污染物的监测力度,使监测效率和效果得到提升,使相关人员能够了解其现况、发展趋势和潜在性风险,对确保水环境的安全性十分重要。

2 水环境中有机污染物监测的关键问题

2.1 水环境监测职责不清

在中国推动水环境监测的过程当中,依据水质的差异,水环境监测可以分为四类。尽管针对不同监管种类制定了对应的监管对策,可是在具体监管环节中并没有明确监控方式,因为监测主体太多,在开展监测工作过程中没有统一的监督机制,水环境监测职责不清。

2.2 监测、规范相对落后

“十二五”期间,绝大多数省份自然环境监测站配置了前沿的有机污染物监测仪器设备,包含顶空自动进样器、吹洗捕集器、全自动固相萃取器及GC-MS,现阶段水环境中69种有机污染物的监测参照《生活饮用水标准检验方法》(GB/T 5750.8-10)。近些年,生态环境部相继发布了有机污染物监测规范,但仍无法满足各种各样的有机污染物监测的发展需求。监测标准方法升级迟缓,限制了监测部门对新仪器设备和新技术的应用,严重影响了有机环境污染的监测水准。

2.3 有机污染物监测效率低下,全自动监测能力弱

与基本监测项目及重金属超标监测不一样,水环境中有机污染物具备挥发性、成分低、栽培基质繁杂、彼此影响等特点,监测基础数据无法控制。自然环境样品采集和储存流程繁杂,实验室内部结构质量控制措施落实不到位,有关专业技术人员缺乏相关经验,造成监测数据准确性降低,无法真正体现水环境中有机污染物的具体成分。据数据调查报告显示,只有极少数经济发达城市具有全自动监测水环境中挥发性有机污染物的能力。

2.4 监管成本相对较高

水环境中有机污染物的监测需要购置昂贵的大型仪器和预处理设备,以确保监测工作的正常开展。例如每台GC-MS价值几十万到上百万,在应用液液萃取和液相色谱技术时,还需要使用纯有机溶剂,如工业甲醇、二氯甲烷、甲苯、乙腈等,有机标液和一次性耗品(固态耗品)。与此同时,我国绝大多数监测工作中缺乏具备有机剖析知识与工作经验的专业人员,只有相关专业人员长期开展全面的理论与实践操作,才能保证有机污染物监测工作任务的高效完成。

如表1所示,总的来说,因为POPs类型繁杂,各种各样有机物汇聚特点差异很大,环境里存有微量元素浓度值,单一的监测方式没法精确、量化分析全部POPs的自然环境浓度值。虽然在新样板收集微量元素水准测量层面存有考验,但水环境治理已经成为监测持续性有机污染物的一个广泛应用的生活环境实体模型。因此,汇总水环境治理中POPs的监测统计分析方法至关重要。

表1 有机污染物POPs分类及代表物

3 影响水质监测的因素分析

3.1 监测人员素质能力

高素质的水源监测管理人员是保证我国水资源安全的主要因素。各水监测主管部门要全力加强相关人员专业知识的学习,锻炼岗位专业技能和科研成果向优秀检验技术的转换率。我国有关部门要高度重视水污染治理相关法律法规,为检验人员做好本职工作提供法律保护、专业技术咨询服务和薪酬激励政策,为有机污染物检验技术在水体监测中的应用提供专业人力资源。

3.2 监控系统技术特性

运用索氏提取法及超声波获取法对水环境进行监测,能够保证监测结论与水质具体情况的一致性。监测方式、取样点设定、监测周期设计方案应始终坚持科学合理标准,摆脱监测方式老旧、机器设备敏感度低、检测鉴定数据信息结果有误的分歧[1]。以高新科技为依托,建立包括监测实验仪器特性、繁杂有机污染物成分变动的逻辑思维能力、水体监测过程记录、数据比对和设备性能技术成分在内的具有具体指导意义的水污染控制监测系统。

3.3 水体监测的技术因素

在中国一些地区,传统的水文水利监测站和按时现场采样依然用于水监测。水体监测方式落伍、仪器设备老化、时间段设定不科学、监测效率不高、样品总数单一等问题十分突出。因此,要加大对水环境监测技术的研究探索,根据水资源中有机污染物伤害程度强的特性,提升水源样品的搜集和监测精密度,提升水质监测中有机污染物的辨别和处理量,为水污染防治获得显著成效给予技术支持。

4 有机污染物检验技术的应用

4.1 高效气相色谱分析技术

针对我国日益严峻的环境污染局势,高效的有机污染物监测率克服了传统式水监测中检验取样欠缺客观性、检验时间长、有机污染物剖析不全面等诸多问题。迅速气相色谱分析技术可以在繁杂的中性、酸性和碱性水环境中工作,具备适用范围广的特性。通过外界超高压高温获取检验样品,可以达到污染物识别治理的目的。需要重视的是,迅速气相色谱分析技术能够实现在高温下监测,因而样品里的分子热运动广泛加速,有机污染物的传播范畴比一般化学物质更高。使用此技术,检测样品必须静放,样品的分离、获取、沉积必须经过很长一段时间,因此监测精密度是非常明显的。迅速气相色谱分析技术具备环境保护、环保节能、零污染的优势,是一种在提纯、回收利用、信息搜集方面工作效率高、运用效果好的通用性技术。

4.2 索氏提取技术

索氏提取法经过多年实践和理论应用,是中国具备水质监测地方特色的开创性技术,也是迅速获取有机溶剂的基本技术。索氏提取法应用酒精作为获取剂对样品展开分析,当完全吸收污染物水分并满足获取条件时将有害物质进行分离。此方法使用方便,但是也有自身难以克服的缺陷。

4.3 微波加热获取技术

这种技术的工作原理是:在电磁环境中,对水中的有机物进行物理吸收和分离,在特定的频率下,由微波来加热,从而达到萃取的目的。采用微波技术,既节约能源又不会对环境产生任何的影响。由于工艺简便、使用方便、无需人工测定、无需干燥样品,不会对提取结果造成任何不良反应,因此在国内有着广泛的应用前景。

5 我国治理环境有机污染的措施

5.1 加强对水环境有机污染的监测与评介

近些年,我国水环境治理监测工作不断发展,但是,因为水环境治理监测人员缺乏专业素养和水环境治理监测所需要的机器设备水准不高,很多水环境治理有机物监测新项目并没有成功开展。为了推动水环境治理有机污染控制的顺利开展,有关水环境治理监测单位与工作人员应积极主动建立和完善有机污染物控制指标,利用现代科学技术对有机物进行全方位监测,并对其开展科学合理的客观点评。要建立健全有机物环境污染数据库系统,并根据完备的有机物环境污染数据库系统对有机物的排出进行科学规范的管理,降低有机物对水环境产生的影响。

5.2 积极主动开发有机标样

我提出过不少优先选择检测有机物信用黑名单,不过目前我们国家的有机物规范物质类型不足,有机物规范物质就更少了。许多有机物规范物质必须进口,需要大量资金成本。要缩小我国在有机物监测指标值开发方面与国外之间的差距,务必积极主动加速有机物规范物质的开发,最大程度地健全我国有机物规范物质管理体系。如此,能够降低我国水环境治理有机物监测的经费,与此同时可以更好地提升我国水环境治理有机物监测的效率和效果。

5.3 推动废品回收和绿色制造

以往我国针对有机化学污染物均为末端处理,此过程通常会造成大量有机污染物。在推动水环境治理监测的过程当中,相关工作人员应从根源上治理环境污染,即从源头上清除有机环境污染。在化工生产过程中,假如无法及时执行绿色制造,会产生大量有机污染物,严重危害我国水环境质量。只有对源头治理高度重视,发展绿色产业,才可以降低有机污染物对水环境治理的不良影响,推动我国水环境治理的持续发展和稳定运作。

5.4 质量认证体系建设与水环境治理有机污染物的全自动监测

对于有机污染物监测质量管理困难的问题,应参考美国等国家所采用的专业化有机污染物监测方式,结合自身工作经验,学习从样品采集、预备处理、数据剖析、上报整个过程所采用的品质保证和控制方法,量化品质控制指标和对应的考核标准。除此之外,我们要大力提升全自动监测的效率和效果。

5.5 加强地区监测建设与人才培养

根据国家有机污染物的分布特征,开展有机污染物的地区监测,防止资源浪费,创建地区沟通交流数据共享平台,提高资源使用效率。提升有机污染物监测设备及耗品的产业化,研发生产适用于有机污染物监测的标液和有机溶剂,减少有机污染物监测成本。积极主动培养专业人才,尤其是具备专业知识技能的高素质人才。

6 环境有机污染物检测方法

6.1 色谱法

有机污染物的检测一般采用色谱分析,其使用方便,是检测中最常见的方式。色谱分析的具体步骤是把实验操作中的有机物提取出来,再对物质展开分析。通过对比分析,并依据检测结论制定对应的空气污染解决措施。色谱分析不仅能够对污染物进行分离,还可针对物质差异,选择适合自己的物质开展分离并剖析,既可以保留物质的特点,又能够避免分离误差。利用气相色谱分析法检测有机污染物可以确保合理的工作效率和检测过程的精确性,加之其对物质的敏感度非常高,因此色谱法能够有效地体现物质的唯一性。此外,检测时还能够实现设备的智能化,降低人力支出,有效避免了人为因素带来的影响。在色谱分析检测时,要留意预约日期,科学合理的预约日期能够为后续数据统计分析和记录提供足够的保障。

6.2 有机质谱分析法

质谱分析也是一种检测自然环境有机污染物的方法,其关键是检测物质的水解。与此同时运用电磁学基本原理,针对不同检测物质的电离度掌握物质的正离子构造。使用这种检测方式时,实验室人员必须对物质开展分类,根据分类可以有效地明确分子结构特性,确保工作效能和检测过程的精确性。除此之外,有机质谱分析也可用作检测混合物质。

6.3 半挥发性有机污染物检测技术

针对半挥发性有机污染物的监测非常困难。由于这类物质在空气中易挥发,导致空气污染,因而选用离子阱气相色谱-质谱联用仪(GC-MS-SIM)和固相萃取-气相色谱仪-质谱联用仪(GC-MS/MS)来预防检测环节中有机污染物的挥发。这类检测方式一般用于饮用水源地水质检测,其能够全方位检测地表水中半挥发性有机污染物的品质,从而提高地表水中半挥发性有机污染物的检测水准。

6.4 环境里持续性有机污染物检测技术

自然环境持续性有机污染物的检测技术有很多。要依据被检测物质的构造和特性选择适合的检测方式。选用适宜的检测方式能有效回收利用持续性有机污染物,减少环境污染。如应用气相色谱仪能有效检测污染物,确保检测过程的精确性。除此之外,持续性有机污染物检测技术可以确保有机污染物的回收利用,数据处理时间也能够得到保障。选用气相色谱仪-HRMS能够对地表水中16种典型含氯持续性有机污染物进行检测,该检测方法能够迅速检测污染物并合理确保检测过程的精确性,适用于有害物质地下污染物的检测[2]。可选用PD-GC-ECD检测方法对水中的全氟辛酸进行检测。该检测方式具有较好的衍化特性,能够对水中多种污染物进行检测。以上阐述了几类自然环境持续性有机污染物的检测技术与方法,相关人员要努力研发先进的检测技术,以进一步提高检测效率和检测数据的精确性,为环境安全管理作出更大的贡献。

7 结语

水中的有机污染物品种繁多且繁杂,伴随着科技的高速发展,水环境中有机污染物的监测体系会越来越健全,越来越成熟。做好有机污染物的监测工作,必须结合工作实际,参考海外尖端技术与经验,不断完善监测方式、管理机制和质量认证体系,提升区域监测合理布局,推进区域监测基本建设,提升水环境有机污染物监测的效率和效果。

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