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摘要:我国部分地区工业发展速度较快,水环境监测工作愈来愈受到重视。笔者主要简述了现阶段我国水坏境监测中存在的一些问题,以及水坏境在新技术中的应用。
关键词:水环境;监测;质量控制;探析
引言
水环境监测是水资源与水环境保护和管理工作的水重要组成部分,是国民经济和社会发展的基础性公益填事业可,也是获取水资源与水环境科学数据的源泉和开展水处理研究工作的基础。随着工业和经济的发展以及随之而来的水体污染问题日趋严重,政府部门和民众对环境的关注度不断提升,水体污染物监测与治理等研究工作也不断深入。污染物种类鉴定与污染机理分析要求的提高,极大地动了水环境监测技术的发展与更新;同时,随着分析化学与有机化学等测试方法、电子信息和遥感等信息技术的发展,使得水环境监测的精度、范围和水平得以提高和拓展,也在一定程度上推动了水环境科学研究的发展。
一、现阶段我国水环境监测中存在的问题
近年来,在各级人民政府、企业及相关社会人士的共同努力下,我国在水环境监测中取得了长足的进步,但是就水环境监测工作长远发展而言,我国在水环境监测方面与欧美发达国家相比仍然存在较大的差距。
首先体现在很多监测部门对水环境监测未给予足够的重视,他们错误的认为水环境监测的作用远远抵不上水环境治理的作用,未建立防患于未然的防风险意识;其次,在水环境监测中忽视了对有机污染物的监测,虽然有关专家和学者早已指出有机污染物会对水生态环境造成严重的污染和破坏,但是在实际的水环境监测中并没有建立起对有机污染的有效监督机制,不能对水环境中的有机污染物进行有效的监控,从而不利于我国监测目标的实现和实施;最后,水环境监测缺乏统一的管理。
虽然我国已经早已实现水环境的区域管理,但是在实际的操作中,各个区域往往各自为战,以自己的区域利益为重点,并未以整体环境价值为导向,不利于水环境监测的整体的统筹和规划,不利于整体水环境的保护和监督。
二、水环境监测中新技术的应用
现阶段,水环境监测的新技术中主要有遥感技术、生物传感器技术、藻类生物监测技术等技术,它们依靠其连续、快速、便捷,即使在复杂的水环境中同样能够得到很好的应用的优点,成为水环境监测中新技术的代表。
1.水环境监测常用的方法
如表1所示,当前水环境检测中主要采取的监测技术是采用便携式水质监测仪人工采样、实验室分析的方式和采用由远程监测中心及若干个监测子站组成的水环境自动监测系统两种方法。便携式水质监测仪人工采样能提供广泛和真实的监测结果,但不能进行大范围监测,对水环境的监测也不能到达及时有效的监测;实验室分析方式能提供科学的分析,但一般实验室分析方法存在着试验时间长、实验对象少的缺点,因此只适用于将该方法和水环境的监测相关科研活动相结合。
表1水环境监测的常用方法
2.遥感技术
遥感技术指的是根据不同物体都有不同的辐射特性,在不接触目标物的情况下获取目标物相关信息的过程这一科学理念,将电磁波、声波、重力场等当作遥感的一种的先进技术。特别是当前深海区域遭受着富营养化、石油污染等,监测人员不容易进行监测活动,这时就可借助遥感技术对干净的水和污染的水经探测所反映出来的不同光谱特征进行对比而了解水质情况,不仅如此,根据泥沙、海藻前后的不同的光谱特征可初步进行判断水质污染的时间和污染原因,从而为今后水污染的治理情况提供决策依据。
根据调查显示,中国当前水环境面临的主要问题是主要污染物排放量远远超过水环境容量、江河湖泊普遍遭受污染、生态用水缺乏、水环境恶化加剧这三个问题,因此遥感技术在水环境中的应用是十分有必要的。
3.藻类生物监测技术
藻类生物监测技术就是依靠藻类的生物指示作用,通过藻类在不同的水环境中适合生长不同的藻类植物来判断该水域中的水质情况,例如舟形藻属,席藻属生活在水质环境好的水域里;裸藻属,棚藻属生活在污染程度较重的水质中等。藻类生物监测技术在水环境监测中常用的方法是指示生物法、生物指示法和多样性指数法等。与传统的监测相比,因为藻类是低等生物,繁殖方式简单,繁殖速度快,因此藻类生物监测技术具备成本低,直接性、综合性、灵敏性、长期性和多样性的优点。
4.生物传感器技术
生物传感器技术的核心是生物传感器,主要包括分子识别部分(敏感元件)和转换部分(换能器)两部分,敏感元件包括依酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质,换能器包括氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等。生物传感技术充分利用对生物物质的敏感性,并将其浓度转换为电信号。具备专一性强、分析速度快、准确度高,操作系统简单,成本低的优点,可以实现感受、反应、观察的三大功能。生物传感器技术在水环境监测中的具体应用主要有BOD生物传感器和酚微生物传感器。BOD生物传感器也就是传统意义上的稀疏法,它依靠溶解氧的多少来判定水质的情况,这种方法主要偏向于实验室的相关研究,不适合现场监测。微生物传感器通过传感器可以快速准确的测定出焦化、炼油、化工企业废水中的酚,根据测定的结果,可以对相应区域的水质情况进行充分的了解。除此在外,在生活污水中还可以通过阴离子表面活性剂传感器实现对水中阴离子表面活性剂的测定。
5.无人机技术
针对当前在很多海洋、湖泊等地在水污染和水破坏现状日益严重这一情况,人类在对这些地方的水质进行水环境监测时存在两大问题:a)受环境地势等因素的影响,人类在进入这些地方进行监测时存在着很大的困难;b)这些地方的生态环境系统比较脆弱和容易受到破坏,人类足迹踏入这些地方,一旦出现一些问题就容易造成二次污染。无人机是无人驾驶飞机的简称,与传统遥感相比,无人机通过和红外(IR)、可见光(EO)和合成孔径雷达(SAR)等有机结合,使得无人机具备高时效、高分辨率、高灵活性的特点,此外还具备具有低成本、低损耗、可重复使用且风险小等诸多优势,可有效解决在深海和湖泊的水环境监测问题。
结语
水环境于人类生活的重要性不言而喻,做好水环境的监测工作意义深远。为确保水环境监测质量目标,需要做好样品采集环节和实验阶段的质量控制工作,同时积极引入先进监测技术,提升监测人员的综合素质,不断提升水环境监测质量水平,为人们营造一个安全放心的水环境。
参考文献:
[1]水环境监测中生物监测技术的应用分析[J].陶丽平.低碳世界.2016(09)
[2]生物监测在水环境监测中的应用[J].马云龙.科技资讯.2018(21)