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摘要:通过对河北省水质现状的分析,可及时、准确地反映环境水质监测的现状,为加强水环境管理提供科学依据,控制污染源,科学规划环境,有效控制水污染,保护整个水环境。本文从环境水质监测的概况入手,分析了环境水质监测的分析方法,论述了环境水质监测的意义。
关键词:环境水质监测;河北;分析方法
2020年12月,河北省监测了74个地表水国家评估断面和8个沿海水质国家评估点。在全国74个地表水评价断面中,Ⅰ~Ⅲ类水质断面占监测断面总数的78.4%,无劣于Ⅴ类断面;第四阶段(秋季),沿海水域水质目标8个评价点全部达标,水质优良(一、二类)比例100%。为了对人们的生活健康与饮水质量负责,我国开始实行水质检测。国家通过水质监测,可以在一定程度上改善我国的水污染问题,不仅可以对数据进行实时检测,还能有效预防。国家最主要的河流是长江与黄河,贯穿全国多地,如果水资源受到污染,将涉及许多地区。因此,要加强水质监测,及时了解各河流水质现状,确保水资源不受污染[1]。
1河北省环境水质现状
河北省颁布2021年第一号省级总河湖长令,并印发《河北省深化河湖长制落实强化河湖保护治理专项行动方案》,决定2021年年底前在全省开展水生态修复、全社会节水、水资源统筹利用、水污染防治、岸线空间管控“五大行动”,加快推动河湖长制“有名有责”“有能有效”。以地下水位上升为重点,大力推进江河湖泊生态恢复。加强开展地下水超采综合治理工作,以超采区为重点,分区分类准确落实“节引水、调蓄补水”治理措施,并在2021年内完成7.46亿m3的压力开采任务[2]。挖掘农业节水潜力,减少高耗水作物,有序实施旱作、雨养和季节性休耕。协调地表水的引水,增加规范化补水河道,有序的向东延伸,不断增加地下水补给,改善水生态环境[3]。
2河北省环境水质监测的分析方法
2.1滴定分析法
2.1.1酸碱滴定。作为水质检测时最常用的一种方法,是通过酸碱反应为基础,使用指示剂使得溶液的颜色变化来判断反应的终点。这种检测方法有3种情形:一是弱酸与强碱的反应(如NaHCO3与NaOH的反应);二是强酸与强碱的反应(如HCl与NaOH的反应);三是强酸与弱碱的反应(如氨水与稀盐酸的反应)。2.1.2沉淀滴定法。以沉淀反应为基础,在产生沉淀的同时,必须要有极小的溶解产物,而且在判断反应是否到达终点时,需要快速,从这些要求可以看出沉淀法极为严格,很少用到。2.1.3络合滴定法。主要是通过在形成络合物时得出较为稳定的常数来判断反应到哪一步,然后借助金属指示剂的颜色变化来判断反应是否到终点,这是通过形成较为稳定的络合物来得到的。但是有些金属指示剂会与溶液反应,使得结果不精准,要注意选择的指示剂是否会对反应产生影响。2.1.4氧化还原滴定法。根据氧化还原反应机理来测定,过程较为繁琐复杂。因为存在较多的影响因素,反应过程中,反应条件与可能产生的副反应都会影响反应结果。
2.2重量分析法
重量分析法可以分直接分离与间接气化法。直接分离方法是根据样品的自身属性来分离产品。间接法是通过对样品组分转化,之后对于有效转化后的样品分离,即分化法。通过称量分离后的样品质量,然后根据总重计算出该组分在总样中的含量[3]。这种方法简便,不用精密仪器,上手方便。但由于操作步骤较为多,存在较大的误差,得到的结果精确度不高。
2.3仪器分析法
2.3.1比色分析法与分光光度法。比色分析法是指根据有色溶液浓度越高,颜色越明显这一关系,一般将目标样品制备成一定梯度的标准溶液,然后与未知浓度比较,计算出含量。分光光度法在借助仪器(分光光度计)进行比色分析,其基本原理是根据溶液对于光的吸收不同来计算出含量。比色分析法与分光光度法与其他方法相比主要胜在简单易上手,且对于待测样品的含量计算准确度较高,是最常采取的方法。2.3.2电感耦合等离子体发射光谱法。在环境水质检测过程中,这个方法主要用于原子发射光谱法测定环境水质。将待测样品雾化,逐渐实现气溶胶,进入离子火焰,在射频感应耦合激发下产生成光谱,借助计算机系统对检测结果数据处理,同时采用背景校正技术对微量元素的背景值进行补偿。这种方法一般是元素的定量分析,产生的污染较低,结果准确度较高,在正常情况下能一次性测出所有需要检测的元素含量,但发射线数量大,会有不同程度的重叠和干涉。
3水质监测工作中的技术问题
3.1实验室的环境问题
在开展水质监测工作期间,采集水样属于一项重要的工作。工作人员采集水样后需要将这些水样存储到容器中,以便于在实验室中对水质进行分析,意味着水质监测的整体结果与实验室的环境有着密切的关系。具体来说,实验室的湿度、温度,实验室的整体照明效果,实验室内是否整洁干净等,都会对实验室仪器设备的运行情况产生非常大的影响,相应监测结果的准确性也会受到干扰。总的来说,在水质监测工作开展过程中,实验室的环境问题需要格外注意。
3.2监测过程与方法问题
当前我国保护和防治水环境的过程中,水质监测的方法及流程是典型的技术性问题之一。此问题具体表现为以下几点:一是针对于采集到的水样本展开检测时,大多数情况下都会采用同样的设备和仪器,并未依据样本的实际情况进行针对性地选择,导致水质监测数据的精准性难以得到根本上的保证。二是在测试样本时,操作方法的选择不够科学合理,缺乏健全可行的操作流程。尽管一些环节操作流程相对完整,但针对性不强,造成操作人员并未展开科学、规范的设备运行及分析计算,导致实验结果不准确、不全面,对于水质监测的质量带来了一定的影响。
3.3测试环节存在的技术问题
测试环节在水质监测工作中起着关键作用,其流程非常复杂,对于操作人员的能力及水平也有非常高的要求。在实际工作中,如果从业者并未按照要求进行严格操作,或不能熟练操作各种设备和仪器,将会对水质监测质量、监测数据精准性带来较大影响。例如,水样中的微生物容易繁殖、氧化和挥发,采集水样前,应科学分析各种检测因素,并依据规定选择最为合适的微生物抑制剂固定剂和防腐剂,确保采集到的水样更加具有稳定性。溶解氧与游离氧的挥发性相对较强,因此在收集此类水样时,必须充分确保容器的密封性。硫化物更容易氧化,当形成化学反应,就会产生硫化氢。为了更好地固定硫化物,可以在采样之前加入一定量的氢氧化钠、醋酸钠和醋酸锌溶液,使得水样监测数据更加的真实和精准。
3.4仪器与试剂方面的问题
如果试验中使用仪器的灵敏度明显较差,可能是试验过程中使用的仪器无法完成正常工作的问题,即使灵敏度较差,也难以从根本上确保数据的精准性,这对于水质监测效果将会带来较为明显的影响。此外,水质监测流程对于试剂选择标准要求比较明确,但在工作中并未严格依据标准要求进行执行。例如,在净化水样时,会在确保其符合测试要求和标准之前停止操作。这样即使整个监测过程完成,监测结果的精准度和代表性也存在欠缺,给监测工作造成不良影响。
4措施
4.1做好实验室的环境准备工作
在水质监测工作中,实验室环境的重要性不言而喻,为了更好地处理这类技术问题,需要从多个方面入手来保障实验室的环境。在移交样品之前,需要全方位的对环境进行清洁,以确保其清洁度,有效保障实验数据的精准性。同时,还需对实验室内的照明条件、温度、湿度等参数进行严格的控制,以确保实验室的温度、湿度和照明条件符合相关规定与要求。在此背景下,相关人员可以更可靠、稳定地进行水质监测的分析计算,大大提高了水质监测的实际效果。
4.2完善现有的监测过程与方法
在开展各环节监测工作的进程中,专职人员一定要在监测工作开展之前依据试验情况进行使用仪器设备的选择。由于试验本身具有差异性,所以对于精度的分析与计算要求也大不相同,要依据实际情况选择最为合适的仪器设备。此外,还应不断提升从业人员的业务水平和综合能力,对其进行定期的培训,同时可以邀请专家学者进行讲座,以保证从业者更好的按照标准完成监测工作,规范使用各种仪器设备,保证科学、规范开展工作,从而提升水样监测数据的精准性。
4.3把握好测试环节的工作质量
首先,要做好水样采集工作,在水质监测工作开展的过程中,需要合理、科学的按照相关规定与流程对采样点进行选择。在监测污水和地表水的水质时,应根据相应的规范采集样本。一般情况下,采样点的布置是否合理、科学,直接关系到最终的监测结果,可在河流的监测断面对采样点进行布置。在具体操作的过程中,建议运用垂直线布置的方式对其进行设置,同时采样人员应具有良好的专业素质,还应注重监测数据的处理,需要保障处理的数据具有应用价值,避免随意对有效数据的位数进行删除或增加。应该确保原始数据记录的准确性,如果最后一个数字是一个不确定的值,可以再保留一个数字。
4.4进一步优化并改善仪器与试剂
经过前文的研究,了解到水质监测工作开展期间非常容易受到试剂、仪器方面的影响,因此在未来需要采取相应的措施对仪器、试剂进行改善。一是现阶段水质监测试验的类型相对丰富,应总结每种类型的水质监测试验最适用的仪器和试剂,进而最大限度保障试验设备、仪器的科学有效,尽可能的保障水质监测试验结果的准确性,要严格按照相关的流程、标准选择仪器与试剂,可有效控制与减少试验误差。同时,提前对试验中使用的各种试剂进行纯化试验,不但有助于保障相关参数符合试验的相关标准与要求,而且在避免试验结果受到外界因素的影响与干扰方面有着重要的意义,对于实现水质试验过程稳定性、合理性有不可替代的作用。
5环境水质检测的意义
我国的环境水质监测方法是人工采样监测,政府或者企业指定区域的水质,分析监测结果,最后根据规定区域的检测结果对周围环境乃至整片区域的质量进行判断。这种方法具有一定的不确定性,不能持续、实时的检测水质,不能对于水质问题及早做出预防。因此,一般在人工采样检测法时,会结合先进的仪器和技术进行详细的水质监测分析,提高了检测的效率和精确度。我国水质监测部门应注意对监测数据处理,重视监测技术,根据监测数据准备不同的应对方案,不断完善和发展检测技术,提高水质,确保生活用水安全。工业用水因其不同的生产用途,对水质要求不同。例如,冶金厂的冷却设备中对于水里的悬浮固体含量有严格的规定。再如,锅炉水中的Ca和MgSO4不能大量共存,因为两者含量过高就会发生反应,造成锅炉爆炸事故。因此,对工业水质量进行实时检测,可以防止容器的损坏或者发生安全事故。对水质的检测还能为科学研究等提供一定的帮助,还能帮助检测空气污染的影响因素,除了检测要求的污染项目外,还受到气候和环境变化的影响,需要进一步的研究来解决空气污染控制问题。
6结论
加强河北省点源污染综合治理,控制城乡企业污染源,保障农村饮水安全是十分重要的。河北省环境水质监测积极探索建立条块结合、权责明确、各司其职、权威高效、保障有力、一贯到底的技术支撑体系,不断推动环境水质监测工作水平再上新台阶,以更好地完成污染防治工作。
参考文献
[1]付爱民.环境保护中水质监测的作用探讨[J].全面腐蚀控制,2020,34(4):89-91.
[2]陆桦,周庆,王英姿.水质监测在环境工程中的意义及监测的相关环节探讨[J].当代化工研究,2020(3):95-96.
[3]罗静,李彬.水质监测对环境保护的意义探讨[J].华东科技(综合),2018(9):450-450.
作者:张倩 单位:河北省沧州水文勘测研究中心