環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析方法及意義淺論

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摘要：通過對(duì)河北省水質(zhì)現(xiàn)狀的分析，可及時(shí)、準(zhǔn)確地反映環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀，為加強(qiáng)水環(huán)境管理提供科學(xué)依據(jù)，控制污染源，科學(xué)規(guī)劃環(huán)境，有效控制水污染，保護(hù)整個(gè)水環(huán)境。本文從環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)的概況入手，分析了環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)的分析方法，論述了環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)的意義。

關(guān)鍵詞：環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)；河北；分析方法

2020年12月，河北省監(jiān)測(cè)了74個(gè)地表水國(guó)家評(píng)估斷面和8個(gè)沿海水質(zhì)國(guó)家評(píng)估點(diǎn)。在全國(guó)74個(gè)地表水評(píng)價(jià)斷面中，Ⅰ～Ⅲ類水質(zhì)斷面占監(jiān)測(cè)斷面總數(shù)的78.4%，無劣于Ⅴ類斷面；第四階段（秋季），沿海水域水質(zhì)目標(biāo)8個(gè)評(píng)價(jià)點(diǎn)全部達(dá)標(biāo)，水質(zhì)優(yōu)良（一、二類）比例100%。為了對(duì)人們的生活健康與飲水質(zhì)量負(fù)責(zé)，我國(guó)開始實(shí)行水質(zhì)檢測(cè)。國(guó)家通過水質(zhì)監(jiān)測(cè)，可以在一定程度上改善我國(guó)的水污染問題，不僅可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，還能有效預(yù)防。國(guó)家最主要的河流是長(zhǎng)江與黃河，貫穿全國(guó)多地，如果水資源受到污染，將涉及許多地區(qū)。因此，要加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)，及時(shí)了解各河流水質(zhì)現(xiàn)狀，確保水資源不受污染[1]。

1河北省環(huán)境水質(zhì)現(xiàn)狀

河北省頒布2021年第一號(hào)省級(jí)總河湖長(zhǎng)令，并印發(fā)《河北省深化河湖長(zhǎng)制落實(shí)強(qiáng)化河湖保護(hù)治理專項(xiàng)行動(dòng)方案》，決定2021年年底前在全省開展水生態(tài)修復(fù)、全社會(huì)節(jié)水、水資源統(tǒng)籌利用、水污染防治、岸線空間管控“五大行動(dòng)”，加快推動(dòng)河湖長(zhǎng)制“有名有責(zé)”“有能有效”。以地下水位上升為重點(diǎn)，大力推進(jìn)江河湖泊生態(tài)恢復(fù)。加強(qiáng)開展地下水超采綜合治理工作，以超采區(qū)為重點(diǎn)，分區(qū)分類準(zhǔn)確落實(shí)“節(jié)引水、調(diào)蓄補(bǔ)水”治理措施，并在2021年內(nèi)完成7.46億m3的壓力開采任務(wù)[2]。挖掘農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力，減少高耗水作物，有序?qū)嵤┖底?、雨養(yǎng)和季節(jié)性休耕。協(xié)調(diào)地表水的引水，增加規(guī)范化補(bǔ)水河道，有序的向東延伸，不斷增加地下水補(bǔ)給，改善水生態(tài)環(huán)境[3]。

2河北省環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)的分析方法

2.1滴定分析法

2.1.1酸堿滴定。作為水質(zhì)檢測(cè)時(shí)最常用的一種方法，是通過酸堿反應(yīng)為基礎(chǔ)，使用指示劑使得溶液的顏色變化來判斷反應(yīng)的終點(diǎn)。這種檢測(cè)方法有3種情形：一是弱酸與強(qiáng)堿的反應(yīng)（如NaHCO3與NaOH的反應(yīng)）；二是強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的反應(yīng)（如HCl與NaOH的反應(yīng)）；三是強(qiáng)酸與弱堿的反應(yīng)（如氨水與稀鹽酸的反應(yīng)）。2.1.2沉淀滴定法。以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)，在產(chǎn)生沉淀的同時(shí)，必須要有極小的溶解產(chǎn)物，而且在判斷反應(yīng)是否到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，需要快速，從這些要求可以看出沉淀法極為嚴(yán)格，很少用到。2.1.3絡(luò)合滴定法。主要是通過在形成絡(luò)合物時(shí)得出較為穩(wěn)定的常數(shù)來判斷反應(yīng)到哪一步，然后借助金屬指示劑的顏色變化來判斷反應(yīng)是否到終點(diǎn)，這是通過形成較為穩(wěn)定的絡(luò)合物來得到的。但是有些金屬指示劑會(huì)與溶液反應(yīng)，使得結(jié)果不精準(zhǔn)，要注意選擇的指示劑是否會(huì)對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生影響。2.1.4氧化還原滴定法。根據(jù)氧化還原反應(yīng)機(jī)理來測(cè)定，過程較為繁瑣復(fù)雜。因?yàn)榇嬖谳^多的影響因素，反應(yīng)過程中，反應(yīng)條件與可能產(chǎn)生的副反應(yīng)都會(huì)影響反應(yīng)結(jié)果。

2.2重量分析法

重量分析法可以分直接分離與間接氣化法。直接分離方法是根據(jù)樣品的自身屬性來分離產(chǎn)品。間接法是通過對(duì)樣品組分轉(zhuǎn)化，之后對(duì)于有效轉(zhuǎn)化后的樣品分離，即分化法。通過稱量分離后的樣品質(zhì)量，然后根據(jù)總重計(jì)算出該組分在總樣中的含量[3]。這種方法簡(jiǎn)便，不用精密儀器，上手方便。但由于操作步驟較為多，存在較大的誤差，得到的結(jié)果精確度不高。

2.3儀器分析法

2.3.1比色分析法與分光光度法。比色分析法是指根據(jù)有色溶液濃度越高，顏色越明顯這一關(guān)系，一般將目標(biāo)樣品制備成一定梯度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后與未知濃度比較，計(jì)算出含量。分光光度法在借助儀器（分光光度計(jì)）進(jìn)行比色分析，其基本原理是根據(jù)溶液對(duì)于光的吸收不同來計(jì)算出含量。比色分析法與分光光度法與其他方法相比主要?jiǎng)僭诤?jiǎn)單易上手，且對(duì)于待測(cè)樣品的含量計(jì)算準(zhǔn)確度較高，是最常采取的方法。2.3.2電感耦合等離子體發(fā)射光譜法。在環(huán)境水質(zhì)檢測(cè)過程中，這個(gè)方法主要用于原子發(fā)射光譜法測(cè)定環(huán)境水質(zhì)。將待測(cè)樣品霧化，逐漸實(shí)現(xiàn)氣溶膠，進(jìn)入離子火焰，在射頻感應(yīng)耦合激發(fā)下產(chǎn)生成光譜，借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)處理，同時(shí)采用背景校正技術(shù)對(duì)微量元素的背景值進(jìn)行補(bǔ)償。這種方法一般是元素的定量分析，產(chǎn)生的污染較低，結(jié)果準(zhǔn)確度較高，在正常情況下能一次性測(cè)出所有需要檢測(cè)的元素含量，但發(fā)射線數(shù)量大，會(huì)有不同程度的重疊和干涉。

3水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作中的技術(shù)問題

3.1實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境問題

在開展水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作期間，采集水樣屬于一項(xiàng)重要的工作。工作人員采集水樣后需要將這些水樣存儲(chǔ)到容器中，以便于在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)水質(zhì)進(jìn)行分析，意味著水質(zhì)監(jiān)測(cè)的整體結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境有著密切的關(guān)系。具體來說，實(shí)驗(yàn)室的濕度、溫度，實(shí)驗(yàn)室的整體照明效果，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)是否整潔干凈等，都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的運(yùn)行情況產(chǎn)生非常大的影響，相應(yīng)監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性也會(huì)受到干擾?？偟膩碚f，在水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作開展過程中，實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境問題需要格外注意。

3.2監(jiān)測(cè)過程與方法問題

當(dāng)前我國(guó)保護(hù)和防治水環(huán)境的過程中，水質(zhì)監(jiān)測(cè)的方法及流程是典型的技術(shù)性問題之一。此問題具體表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：一是針對(duì)于采集到的水樣本展開檢測(cè)時(shí)，大多數(shù)情況下都會(huì)采用同樣的設(shè)備和儀器，并未依據(jù)樣本的實(shí)際情況進(jìn)行針對(duì)性地選擇，導(dǎo)致水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性難以得到根本上的保證。二是在測(cè)試樣本時(shí)，操作方法的選擇不夠科學(xué)合理，缺乏健全可行的操作流程。盡管一些環(huán)節(jié)操作流程相對(duì)完整，但針對(duì)性不強(qiáng)，造成操作人員并未展開科學(xué)、規(guī)范的設(shè)備運(yùn)行及分析計(jì)算，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確、不全面，對(duì)于水質(zhì)監(jiān)測(cè)的質(zhì)量帶來了一定的影響。

3.3測(cè)試環(huán)節(jié)存在的技術(shù)問題

測(cè)試環(huán)節(jié)在水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作中起著關(guān)鍵作用，其流程非常復(fù)雜，對(duì)于操作人員的能力及水平也有非常高的要求。在實(shí)際工作中，如果從業(yè)者并未按照要求進(jìn)行嚴(yán)格操作，或不能熟練操作各種設(shè)備和儀器，將會(huì)對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性帶來較大影響。例如，水樣中的微生物容易繁殖、氧化和揮發(fā)，采集水樣前，應(yīng)科學(xué)分析各種檢測(cè)因素，并依據(jù)規(guī)定選擇最為合適的微生物抑制劑固定劑和防腐劑，確保采集到的水樣更加具有穩(wěn)定性。溶解氧與游離氧的揮發(fā)性相對(duì)較強(qiáng)，因此在收集此類水樣時(shí)，必須充分確保容器的密封性。硫化物更容易氧化，當(dāng)形成化學(xué)反應(yīng)，就會(huì)產(chǎn)生硫化氫。為了更好地固定硫化物，可以在采樣之前加入一定量的氫氧化鈉、醋酸鈉和醋酸鋅溶液，使得水樣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更加的真實(shí)和精準(zhǔn)。

3.4儀器與試劑方面的問題

如果試驗(yàn)中使用儀器的靈敏度明顯較差，可能是試驗(yàn)過程中使用的儀器無法完成正常工作的問題，即使靈敏度較差，也難以從根本上確保數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，這對(duì)于水質(zhì)監(jiān)測(cè)效果將會(huì)帶來較為明顯的影響。此外，水質(zhì)監(jiān)測(cè)流程對(duì)于試劑選擇標(biāo)準(zhǔn)要求比較明確，但在工作中并未嚴(yán)格依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行執(zhí)行。例如，在凈化水樣時(shí)，會(huì)在確保其符合測(cè)試要求和標(biāo)準(zhǔn)之前停止操作。這樣即使整個(gè)監(jiān)測(cè)過程完成，監(jiān)測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)度和代表性也存在欠缺，給監(jiān)測(cè)工作造成不良影響。

4措施

4.1做好實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境準(zhǔn)備工作

在水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作中，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的重要性不言而喻，為了更好地處理這類技術(shù)問題，需要從多個(gè)方面入手來保障實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境。在移交樣品之前，需要全方位的對(duì)環(huán)境進(jìn)行清潔，以確保其清潔度，有效保障實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。同時(shí)，還需對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的照明條件、溫度、濕度等參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以確保實(shí)驗(yàn)室的溫度、濕度和照明條件符合相關(guān)規(guī)定與要求。在此背景下，相關(guān)人員可以更可靠、穩(wěn)定地進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)的分析計(jì)算，大大提高了水質(zhì)監(jiān)測(cè)的實(shí)際效果。

4.2完善現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)過程與方法

在開展各環(huán)節(jié)監(jiān)測(cè)工作的進(jìn)程中，專職人員一定要在監(jiān)測(cè)工作開展之前依據(jù)試驗(yàn)情況進(jìn)行使用儀器設(shè)備的選擇。由于試驗(yàn)本身具有差異性，所以對(duì)于精度的分析與計(jì)算要求也大不相同，要依據(jù)實(shí)際情況選擇最為合適的儀器設(shè)備。此外，還應(yīng)不斷提升從業(yè)人員的業(yè)務(wù)水平和綜合能力，對(duì)其進(jìn)行定期的培訓(xùn)，同時(shí)可以邀請(qǐng)專家學(xué)者進(jìn)行講座，以保證從業(yè)者更好的按照標(biāo)準(zhǔn)完成監(jiān)測(cè)工作，規(guī)范使用各種儀器設(shè)備，保證科學(xué)、規(guī)范開展工作，從而提升水樣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。

4.3把握好測(cè)試環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量

首先，要做好水樣采集工作，在水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作開展的過程中，需要合理、科學(xué)的按照相關(guān)規(guī)定與流程對(duì)采樣點(diǎn)進(jìn)行選擇。在監(jiān)測(cè)污水和地表水的水質(zhì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范采集樣本。一般情況下，采樣點(diǎn)的布置是否合理、科學(xué)，直接關(guān)系到最終的監(jiān)測(cè)結(jié)果，可在河流的監(jiān)測(cè)斷面對(duì)采樣點(diǎn)進(jìn)行布置。在具體操作的過程中，建議運(yùn)用垂直線布置的方式對(duì)其進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)采樣人員應(yīng)具有良好的專業(yè)素質(zhì)，還應(yīng)注重監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理，需要保障處理的數(shù)據(jù)具有應(yīng)用價(jià)值，避免隨意對(duì)有效數(shù)據(jù)的位數(shù)進(jìn)行刪除或增加。應(yīng)該確保原始數(shù)據(jù)記錄的準(zhǔn)確性，如果最后一個(gè)數(shù)字是一個(gè)不確定的值，可以再保留一個(gè)數(shù)字。

4.4進(jìn)一步優(yōu)化并改善儀器與試劑

經(jīng)過前文的研究，了解到水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作開展期間非常容易受到試劑、儀器方面的影響，因此在未來需要采取相應(yīng)的措施對(duì)儀器、試劑進(jìn)行改善。一是現(xiàn)階段水質(zhì)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)的類型相對(duì)豐富，應(yīng)總結(jié)每種類型的水質(zhì)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)最適用的儀器和試劑，進(jìn)而最大限度保障試驗(yàn)設(shè)備、儀器的科學(xué)有效，盡可能的保障水質(zhì)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，要嚴(yán)格按照相關(guān)的流程、標(biāo)準(zhǔn)選擇儀器與試劑，可有效控制與減少試驗(yàn)誤差。同時(shí)，提前對(duì)試驗(yàn)中使用的各種試劑進(jìn)行純化試驗(yàn)，不但有助于保障相關(guān)參數(shù)符合試驗(yàn)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求，而且在避免試驗(yàn)結(jié)果受到外界因素的影響與干擾方面有著重要的意義，對(duì)于實(shí)現(xiàn)水質(zhì)試驗(yàn)過程穩(wěn)定性、合理性有不可替代的作用。

5環(huán)境水質(zhì)檢測(cè)的意義

我國(guó)的環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)方法是人工采樣監(jiān)測(cè)，政府或者企業(yè)指定區(qū)域的水質(zhì)，分析監(jiān)測(cè)結(jié)果，最后根據(jù)規(guī)定區(qū)域的檢測(cè)結(jié)果對(duì)周圍環(huán)境乃至整片區(qū)域的質(zhì)量進(jìn)行判斷。這種方法具有一定的不確定性，不能持續(xù)、實(shí)時(shí)的檢測(cè)水質(zhì)，不能對(duì)于水質(zhì)問題及早做出預(yù)防。因此，一般在人工采樣檢測(cè)法時(shí)，會(huì)結(jié)合先進(jìn)的儀器和技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析，提高了檢測(cè)的效率和精確度。我國(guó)水質(zhì)監(jiān)測(cè)部門應(yīng)注意對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理，重視監(jiān)測(cè)技術(shù)，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備不同的應(yīng)對(duì)方案，不斷完善和發(fā)展檢測(cè)技術(shù)，提高水質(zhì)，確保生活用水安全。工業(yè)用水因其不同的生產(chǎn)用途，對(duì)水質(zhì)要求不同。例如，冶金廠的冷卻設(shè)備中對(duì)于水里的懸浮固體含量有嚴(yán)格的規(guī)定。再如，鍋爐水中的Ca和MgSO4不能大量共存，因?yàn)閮烧吆窟^高就會(huì)發(fā)生反應(yīng)，造成鍋爐爆炸事故。因此，對(duì)工業(yè)水質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，可以防止容器的損壞或者發(fā)生安全事故。對(duì)水質(zhì)的檢測(cè)還能為科學(xué)研究等提供一定的幫助，還能幫助檢測(cè)空氣污染的影響因素，除了檢測(cè)要求的污染項(xiàng)目外，還受到氣候和環(huán)境變化的影響，需要進(jìn)一步的研究來解決空氣污染控制問題。

6結(jié)論

加強(qiáng)河北省點(diǎn)源污染綜合治理，控制城鄉(xiāng)企業(yè)污染源，保障農(nóng)村飲水安全是十分重要的。河北省環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)積極探索建立條塊結(jié)合、權(quán)責(zé)明確、各司其職、權(quán)威高效、保障有力、一貫到底的技術(shù)支撐體系，不斷推動(dòng)環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作水平再上新臺(tái)階，以更好地完成污染防治工作。

參考文獻(xiàn)

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作者:張倩 單位:河北省滄州水文勘測(cè)研究中心