水質(zhì)監(jiān)測在環(huán)境工程中的意義及監(jiān)測的相關(guān)環(huán)節(jié)分析

周志芹

（濰坊市生態(tài)環(huán)境局濱海分局，山東 濰坊 262737）

0 引言

水資源是人類賴以生存的關(guān)鍵，而它的品質(zhì)卻受到了人為的影響。城市化和工業(yè)化造成了日益嚴(yán)重的水污染現(xiàn)象，從而造成土地資源浪費(fèi)、衛(wèi)生和糧食短缺的情況。全世界大約有十億人沒有得到飲用水的安全保障。隨著千年發(fā)展目標(biāo)和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)施，全球都表示了致力于改進(jìn)水質(zhì)的決心及意愿[1]?？沙掷m(xù)發(fā)展目標(biāo)強(qiáng)調(diào)了潔凈水源的重要性，因此需要減少污染，改善水質(zhì)，并處理水資源短缺的問題。為此，制定有效的水資源管理策略或改善現(xiàn)行的天然水系統(tǒng)管理方案，必須研究合適的水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)。

1 水質(zhì)監(jiān)測在環(huán)境工程中的意義

水資源是人們最基本的生活需求，然而，由于工業(yè)發(fā)展和人為的破壞，目前世界上的水資源非常短缺，有的地方甚至出現(xiàn)了水困難的情況。我國幅員遼闊，人口眾多，水資源分配極為艱難，人均水資源擁有量極為有限，問題日趨嚴(yán)重。與此同時(shí)，隨著我國工業(yè)化的快速發(fā)展，對國內(nèi)生態(tài)環(huán)境的損害日益突出，對人民的生活質(zhì)量和身心健康產(chǎn)生了很大的負(fù)面影響[2]。近幾年，隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，以及國家頒布了一系列的水資源保護(hù)政策，水資源的污染問題已經(jīng)得到了有效的遏制，但距離我國的長期發(fā)展規(guī)劃和目標(biāo)還有很大的距離，因此，迫切需要政府的大力支持和幫助，以進(jìn)一步推進(jìn)水資源的保護(hù)，促進(jìn)環(huán)境建設(shè)。圖1 為2020 年全國地表水質(zhì)類別比例，由圖1 可以發(fā)現(xiàn)有近20%的水質(zhì)為劣質(zhì)水質(zhì)。

圖1 2020 年全國地表水質(zhì)類別比例

為推進(jìn)環(huán)境工程的有效實(shí)施，提高人民的身體素質(zhì)，政府環(huán)保部門應(yīng)加大對水質(zhì)的監(jiān)測力度，對當(dāng)前的水質(zhì)資源進(jìn)行全面的調(diào)查和分析，并根據(jù)目前的水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)狀況，制定科學(xué)、合理的水質(zhì)監(jiān)測方案和環(huán)境保護(hù)規(guī)劃，為我國全面的環(huán)境工程工作實(shí)施與落實(shí)提供真實(shí)、可靠的水質(zhì)數(shù)據(jù)資料，從而進(jìn)一步推動(dòng)環(huán)境工程工作的開展。

2 水質(zhì)監(jiān)測的主要環(huán)節(jié)分析

2.1 水質(zhì)監(jiān)測方案制定環(huán)節(jié)

水質(zhì)監(jiān)測是一項(xiàng)專業(yè)性強(qiáng)、技術(shù)含量高的工作，需要具備一定的專業(yè)技術(shù)能力[3]。而且，水質(zhì)監(jiān)測是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，必須嚴(yán)格遵守技術(shù)規(guī)范，確保不會有任何的差錯(cuò)，避免影響到環(huán)境工作者的判斷。因此，在水質(zhì)監(jiān)測工作進(jìn)行前，各有關(guān)單位要做好充分的準(zhǔn)備，并根據(jù)目前水質(zhì)監(jiān)測的實(shí)際情況，制定科學(xué)、完善的水質(zhì)監(jiān)測方案，以減少不確定因素對水質(zhì)的負(fù)面影響，確保水質(zhì)的可信度和真實(shí)性，為環(huán)境工程的落實(shí)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)保障。

首先，在開展監(jiān)測工作前，環(huán)保部門和水質(zhì)監(jiān)測人員必須清楚監(jiān)測的目的和意義，明確監(jiān)測的重點(diǎn)，確定監(jiān)測的對象，進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查，全面掌握監(jiān)測區(qū)域的生態(tài)狀況和可能影響水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果的各種因素，并采取相應(yīng)的對策；其次，必須依據(jù)現(xiàn)行的技術(shù)和方法，選擇合適的監(jiān)測方法，科學(xué)地運(yùn)用監(jiān)測技術(shù)，以提高水質(zhì)監(jiān)測的質(zhì)量和效果，同時(shí)，要按照國家的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出一套合理的監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)，保證水質(zhì)工作的有效實(shí)施；再者，在工作開始前，必須對所采用的監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行可行性和實(shí)用性的分析，同時(shí)還要對所使用的設(shè)備進(jìn)行檢查，確保水質(zhì)監(jiān)測工作能夠順利進(jìn)行，不會因?yàn)榧夹g(shù)、設(shè)備等原因而影響到監(jiān)測的結(jié)果。

2.2 監(jiān)測斷面和水質(zhì)采樣點(diǎn)規(guī)劃環(huán)節(jié)

為提高環(huán)境工程水質(zhì)監(jiān)測的效果，必須對水質(zhì)監(jiān)測斷面和采樣點(diǎn)進(jìn)行合理的規(guī)劃，同時(shí)還要根據(jù)實(shí)際情況對水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，確保水質(zhì)監(jiān)測范圍能夠達(dá)到正常水質(zhì)監(jiān)測的要求，同時(shí)也能反映出該地區(qū)的實(shí)際水質(zhì)狀況。首先，監(jiān)測人員要按照監(jiān)測任務(wù)，設(shè)立監(jiān)測斷面，如河流、水庫、湖泊等，確保監(jiān)測斷面的覆蓋面和代表性。二是要事先選定一個(gè)水質(zhì)取樣點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)所做的準(zhǔn)備工作，對所監(jiān)測到的水源環(huán)境狀況進(jìn)行綜合、細(xì)致的分析與研究，最終確定一個(gè)有代表性的水質(zhì)取樣點(diǎn)，以便對所轄區(qū)域的水質(zhì)進(jìn)行全面的采集與監(jiān)測，并總結(jié)歸納出所轄區(qū)域的水質(zhì)狀況。

2.3 水源采集取樣及檢驗(yàn)分析環(huán)節(jié)

水源采集取樣是水質(zhì)監(jiān)測的重要環(huán)節(jié)，它直接關(guān)系到水質(zhì)監(jiān)測的效果，也關(guān)系到環(huán)境工程的實(shí)施。首先，采樣時(shí)要對不同深度、不同位置的水源進(jìn)行采樣，以確保采樣范圍的廣泛性和代表性，避免采用“就近取樣”的方法。其次，在采樣過程中，必須收集同一容積的水樣，以便為以后的水質(zhì)試驗(yàn)做好準(zhǔn)備，避免因容積的不同而導(dǎo)致測量結(jié)果的偏差。根據(jù)我國目前所采用的水質(zhì)監(jiān)控與檢測技術(shù)，可以將其劃分為兩大類：一是物理檢測，二是化學(xué)檢測。其中，物理檢測的內(nèi)容主要是檢測水質(zhì)的色度、透光度、濁度等，從而判斷出水質(zhì)的真實(shí)物理性質(zhì)，并與國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，從而評估水質(zhì)的污染狀況。而化學(xué)檢測的內(nèi)容則是包含了水樣中COD、BOD、TP、TN 等有關(guān)指標(biāo)，能夠識別出水體中的污染物種類和特定的濃度，以此來判斷所監(jiān)測的水源污染狀況。

3 環(huán)境工程水質(zhì)監(jiān)測實(shí)例應(yīng)用探討

3.1 水質(zhì)監(jiān)測污染源的確定

根據(jù)山西某高新區(qū)的水污染控制和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求，對其進(jìn)行了水質(zhì)監(jiān)測，并根據(jù)實(shí)際情況，提出了相應(yīng)的控制措施。園區(qū)內(nèi)的廢水以山西某環(huán)境科技有限公司為主，COD 排放量為0.901 t/a，NH3-N 的排放量為0.171 6 t/a。其他工廠生產(chǎn)廢水均是不排放的，經(jīng)過就地處理后，回收循環(huán)利用。此外，各企業(yè)的清凈下水和雨水的排放都屬正常，但是由于工廠中有大量的跑、冒、滴、漏或者非正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)生成的廢水，沒有經(jīng)過任何處理就從清凈下水或雨水排水口排出，從而導(dǎo)致了該地區(qū)地表水體特征污染物超標(biāo)、水質(zhì)惡化。為此，應(yīng)加強(qiáng)對企業(yè)廢水、清凈下水以及雨水等排水口的進(jìn)一步監(jiān)測控制，并在有條件的地方安裝在線監(jiān)測裝置，對廢水進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，確保未經(jīng)處理的工業(yè)廢水不外排、不偷排。

3.2 區(qū)域內(nèi)水質(zhì)質(zhì)量現(xiàn)狀及監(jiān)測方法分析

該園區(qū)的生活用水是由該縣某村中的一口深井提供，該深井深度700 m，日出水量為1 200 m3左右，經(jīng)送水管道輸送到不同的供水地點(diǎn)。對高新區(qū)居民的生產(chǎn)生活用水情況進(jìn)行了匯總，如表1、表2 所示。

表1 主工業(yè)場地用水量表

表2 輔助生活區(qū)用水量表

目前，高新區(qū)的生活污水處理量為480 m3/d，通過“低氧+MBR+生化+殺菌”的工藝，可以滿足工業(yè)生產(chǎn)能力提高后的廢水處理需求。在園區(qū)附屬生活區(qū)的食堂內(nèi)設(shè)有隔油池，通過隔油預(yù)處理后的餐飲廢水與其他生活污水一起進(jìn)入原生活污水處理廠，處理后的水達(dá)到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T 18920—2002）中的道路清潔和城市綠化水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，全部循環(huán)回收再利用，用于園區(qū)綠化灑水以及道路除塵，不會向外排放。另外，工業(yè)用地的污水排放量較低，而且會定期排入干式廁所，作為肥料。為了了解本項(xiàng)目所在區(qū)域的地下水環(huán)境，本次評估將綜合考慮地下徑流方向、埋深等水文特征，并將監(jiān)測重點(diǎn)設(shè)置在高新區(qū)周邊10 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，布置了7 個(gè)水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)和10 個(gè)水位監(jiān)測點(diǎn)。

根據(jù)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，結(jié)合本項(xiàng)目的污水特征，確定了污水監(jiān)測的幾個(gè)項(xiàng)目，包括：pH 值、氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽、揮發(fā)性酚、氰化物、砷、汞、鉻、Pb、氟、鎘、Fe、Mn、溶解總固體、耗氧、硫酸鹽、氯化物、菌落總數(shù)、大腸桿菌等21 項(xiàng)。同時(shí)對井深、水位、溫度等進(jìn)行測定。根據(jù)《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)法》GB 5750—85 的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，來對地下水水質(zhì)進(jìn)行分析檢驗(yàn)。同時(shí)監(jiān)控地下水中K+、Na+、Ca2+、Mg2+、CO32-、HCO3-、Cl-等離子濃度的大小。

3.3 監(jiān)測結(jié)果分析

根據(jù)上述各監(jiān)測段的CODcr、BOD5、總氮，石油烴等指標(biāo)均未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，中區(qū)四干渠入中區(qū)1 000 m 處的監(jiān)測斷面的總磷也未達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，其他各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ級的要求，詳情見表3。

表3 水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測范圍詳細(xì)表

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在非常規(guī)工況條件下，當(dāng)生活區(qū)污水處理站的調(diào)節(jié)池泄漏，10 年后，在碎屑巖類裂縫含水層中，排出的污水最大遷移距離為1 290 m；同樣，在非常規(guī)工況條件下，若高新區(qū)污水處理站的調(diào)節(jié)池發(fā)生滲漏，10 年后，沿碎屑巖類裂縫含水層的地下水流動(dòng)，最大運(yùn)移距離為951 m；在《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的監(jiān)測范圍內(nèi)，NH3-N、氟化物的濃度均符合國家Ⅲ級標(biāo)準(zhǔn)。因此，本項(xiàng)目的主要影響范圍為1 290 m 的范圍內(nèi)，在污水處理廠的調(diào)節(jié)池下游1 290 m 以內(nèi)，沒有發(fā)現(xiàn)有飲用水井，所以不會對周邊的水源產(chǎn)生污染。隨著時(shí)間的推移，污染物質(zhì)將逐步進(jìn)入山谷，進(jìn)而向下游擴(kuò)散，對下游地區(qū)的水體環(huán)境產(chǎn)生不利的影響。因此，該區(qū)域內(nèi)的企業(yè)在生產(chǎn)中要做好防滲工作，避免對廠址周邊的地下水造成污染，確保水源和居民的生活安全。同時(shí)，在現(xiàn)場下游附近要建立一口監(jiān)測井，對其進(jìn)行定期監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)超標(biāo)，立即采取相應(yīng)的處理措施。

本次監(jiān)測區(qū)域運(yùn)行期間的生活污水產(chǎn)生量為236.322 m3/d，其中輔助區(qū)的生活污水為44.13 m3/d，主要工業(yè)用地為192.12 m3/d。高新區(qū)目前污水處理廠總處理量為480 m3/d，采用“缺氧+MBR 生物化學(xué)+殺菌”的處理技術(shù)，對氨氮、大腸菌群等濃度的處理效果明顯，且處理后的廢水達(dá)到了國家規(guī)定的pH 值要求，符合城市雜用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)語

水資源在國家資源中占有舉足輕重的地位，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，保障用水安全，維護(hù)人民身心健康，是一項(xiàng)十分必要的工作。水質(zhì)監(jiān)測是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵。本文在闡明了水環(huán)境監(jiān)測的重要性和聯(lián)系之后，就具體地區(qū)開展了水質(zhì)監(jiān)測的應(yīng)用效果討論，并從污染源的角度來確定監(jiān)測對象，根據(jù)監(jiān)測的結(jié)果提出了相應(yīng)的監(jiān)控措施，從而保證了區(qū)域水環(huán)境和居民的日常用水安全，并為有關(guān)部門提出了具體的實(shí)施方案。