水質(zhì)科學(xué)與技術(shù)論文(2)
水質(zhì)科學(xué)與技術(shù)論文
水質(zhì)科學(xué)與技術(shù)論文篇二
淺談水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)
[摘要] 環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境保護(hù)工作中的重要制度，而水質(zhì)監(jiān)測(cè)則是環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要組成部分。本文主要介紹了水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作的特點(diǎn)和現(xiàn)狀，以及水質(zhì)監(jiān)測(cè)的主要技術(shù)、特點(diǎn)及其適用范圍。闡述了水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作在環(huán)境問(wèn)題日益受到重視的當(dāng)今社會(huì)的重要性及其存在的一些問(wèn)題。
[關(guān)鍵字] 環(huán)境監(jiān)測(cè) 水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù) 水質(zhì)監(jiān)測(cè)自動(dòng)化
[中圖分類(lèi)號(hào)] X832 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2013)-1-187-1
環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境保護(hù)的耳目，是以環(huán)境為對(duì)象，運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方法準(zhǔn)確測(cè)取、解釋和運(yùn)用環(huán)境信息為環(huán)境管理和建設(shè)提供依據(jù)的系統(tǒng)性工作。水質(zhì)監(jiān)測(cè)則是環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要組成部分。
水質(zhì)監(jiān)測(cè)是監(jiān)視和測(cè)定水體中污染物的種類(lèi)、各類(lèi)污染物的濃度及變化趨勢(shì)，評(píng)價(jià)水質(zhì)狀況的過(guò)程。按一定技術(shù)要求定期或連續(xù)測(cè)定和分析水體的水質(zhì)。根據(jù)地球化學(xué)、水污染源的地理和區(qū)域差異，在一定范圍內(nèi)設(shè)置水質(zhì)監(jiān)測(cè)站，形成監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，累積資料，為水質(zhì)管理、水質(zhì)評(píng)價(jià)和水質(zhì)規(guī)劃等提供科學(xué)依據(jù)。因此，水質(zhì)監(jiān)測(cè)是合理開(kāi)發(fā)利用、管理和保護(hù)水資源的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)工作，是實(shí)施水資源統(tǒng)一管理、依法行政的必要條件。
1 水質(zhì)監(jiān)測(cè)主要技術(shù)
1.1 水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及技術(shù)概述
水質(zhì)監(jiān)測(cè)的范圍十分廣泛，包括未被污染和已受污染的天然水(江、河、湖、海和地下水)及各種各樣的工業(yè)排水等。主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是反映水質(zhì)狀況的綜合指標(biāo)，如溫度、色度、濁度、pH值、電導(dǎo)率、懸浮物、溶解氧、化學(xué)需氧量和生物需氧量等;另一類(lèi)是一些有毒物質(zhì)，如酚、氰、砷、鉛、鉻、鎘、汞和有機(jī)農(nóng)藥等。有時(shí)，為了為客觀的評(píng)價(jià)江河和海洋水質(zhì)的狀況，除上述監(jiān)測(cè)項(xiàng)目外，還需要進(jìn)行流速和流量的測(cè)定。
水質(zhì)分析的主要手段有化學(xué)方法、物理學(xué)方法和生物學(xué)方法三種?；瘜W(xué)方法有化學(xué)分析方法和儀器分析法兩種，前者以物質(zhì)的化學(xué)特性為基礎(chǔ)，適用于常量分析，設(shè)備簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確度高，但操作比較費(fèi)時(shí);后者以物質(zhì)的物理或物理化學(xué)特性為基礎(chǔ)，使用特定儀器進(jìn)行分析，適用于快速分析和微量分析，但設(shè)備較復(fù)雜。
物理學(xué)方法(如遙感技術(shù))一般只能作定性描述，必須與化學(xué)方法相配合，方能揭示水體污染的性質(zhì)。生物學(xué)方法是根據(jù)生物與環(huán)境相適應(yīng)的原理，通過(guò)測(cè)定水生生物和有機(jī)污染物的的變化，來(lái)間接判斷水質(zhì)。以下按照無(wú)機(jī)污染物的檢測(cè)技術(shù)分別簡(jiǎn)單介紹各種水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)。
1.2 無(wú)機(jī)污染物監(jiān)測(cè)技術(shù)
1.2.1 原子吸收和原子熒光法
火焰原子吸收和氫化物發(fā)生原子吸收、石墨爐原子吸收相繼發(fā)展，可用來(lái)測(cè)定水中多數(shù)痕量、超痕量金屬元素。我國(guó)開(kāi)發(fā)的原子熒光儀器可同時(shí)測(cè)定水中砷 (As)、硒(Se)、銻(Sb)、鉍(Bi)、鉛(Pb)、錫(Sn)、碲(Te)、鍺(Ge)八種元素的化合物。用于這些易生成氫化物元素的分析具有較高的靈敏度和準(zhǔn)確度，且基體干擾較少。
1.2.2 等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AES)
等離子體發(fā)射光譜法近年發(fā)展很快，已用于清潔水基體成分、廢水中金屬及底質(zhì)、生物樣品中多元素的同時(shí)測(cè)定。其靈敏度、準(zhǔn)確度與火焰原子吸收法大體相當(dāng)而且小路高，一次進(jìn)樣，可同時(shí)測(cè)定10～30個(gè)元素。
1.2.3 等離子發(fā)射光譜-質(zhì)譜法(ICP-MS)
ICP-MS法是以ICP(電感耦合等離子體)為離子化源的質(zhì)譜分析方法，其靈敏度比等離子體發(fā)射光譜法高2～3個(gè)數(shù)量級(jí)，特別是當(dāng)測(cè)定質(zhì)量數(shù)在100以上的元素時(shí)，其靈敏度更高，檢出限更低。
1.3 有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)技術(shù)
1.3.1 耗氧有機(jī)物的監(jiān)測(cè)
反映水體受到耗氧有機(jī)物污染的綜合指標(biāo)很多，如高錳酸鹽指數(shù)、CODCr、BOD5、總有機(jī)碳(TOC)，總耗氧量(TOD)等。對(duì)于廢水處理效果的控制及對(duì)地表水水質(zhì)的評(píng)價(jià)多用這些指標(biāo)。這些指標(biāo)的監(jiān)測(cè)技術(shù)—例如重鉻酸鉀法測(cè)COD、五天培養(yǎng)法測(cè)BOD等—已經(jīng)成熟，但人們還在探討能夠快速，簡(jiǎn)便的分析技術(shù)。例如快速COD測(cè)定儀，微生物傳感器快速BOD測(cè)定儀已在應(yīng)用。
1.3.2 有機(jī)污染物類(lèi)別監(jiān)測(cè)技術(shù)
有機(jī)污染物監(jiān)測(cè)多是從有機(jī)污染源類(lèi)別監(jiān)測(cè)開(kāi)始的。因?yàn)樵O(shè)備簡(jiǎn)單，一般實(shí)驗(yàn)室容易做到，另一方面，如果類(lèi)別監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)有大的問(wèn)題，可進(jìn)一步作某類(lèi)有機(jī)物的鑒別分析。有機(jī)污染類(lèi)別監(jiān)測(cè)項(xiàng)目有：揮發(fā)性酚，硝基苯類(lèi)，苯胺類(lèi)，礦物油類(lèi)，可吸附鹵代烴等。這些項(xiàng)目均有標(biāo)準(zhǔn)分析方法可用。
2 水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)的自動(dòng)化
由于水質(zhì)信息具有時(shí)效性強(qiáng)的特點(diǎn)，特別是水質(zhì)預(yù)警預(yù)報(bào)要求快速，準(zhǔn)確，實(shí)時(shí)地采集和傳遞監(jiān)測(cè)信息。常規(guī)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)手段不能滿足水資源保護(hù)的多方位，高水平管理的要求，不能滿足快速，準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)水質(zhì)的需要。因此，水質(zhì)監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化勢(shì)在必行。
水質(zhì)污染自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(WPMS)既是在此前提下應(yīng)運(yùn)而生的一種在線水質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)體系。它是一套以在線自動(dòng)分析儀器為核心，運(yùn)用現(xiàn)在傳感器技術(shù)，自動(dòng)測(cè)量技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)以及相關(guān)的專(zhuān)用分析軟件和通訊網(wǎng)絡(luò)所組成的一個(gè)綜合性的在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)體系。
目前，環(huán)境水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)多是監(jiān)測(cè)水常規(guī)項(xiàng)目，例如水溫、色度、濁度、溶解氧、pH、電導(dǎo)率、高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮等。我國(guó)正在一些重要的國(guó)家控制水質(zhì)斷面家里水質(zhì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這對(duì)于推動(dòng)我國(guó)的水質(zhì)保護(hù)工作有著十分重要的意義。
現(xiàn)有水質(zhì)污染自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，水質(zhì)污染監(jiān)測(cè)項(xiàng)目尚有限，尤其是單項(xiàng)污染物濃度監(jiān)測(cè)項(xiàng)目還是比較少，例如重金屬，有毒有機(jī)物項(xiàng)目的自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器較缺乏。
3 結(jié)語(yǔ)
水質(zhì)監(jiān)測(cè)是從保護(hù)水資源和維護(hù)良好的生態(tài)環(huán)境出發(fā)，運(yùn)用多種手段和方法，對(duì)自然水體水資源、飲用水水資源中各種元素含量、超標(biāo)元素、有毒元素及影響人體健康元素含量等進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過(guò)程，是水環(huán)境保護(hù)的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。搞好水質(zhì)監(jiān)測(cè)，是保護(hù)水資源，維護(hù)良好生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要任務(wù)和必然要求。
參考文獻(xiàn)
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