水质环境监测技术和仪器应用李殿娟

水质环境监测技术和仪器应用李殿娟

李殿娟

大庆市大同区环境监测站

摘要：水质环境的优良在很多方面都有深远的影响，由于水资源的重要性，在平时生活中我们需要身体力行的节省水资源，但是随着经济的腾飞和工业的发展，水污染的情况却越来越严重，这种情况下，对于水质环境的检测就提出了很高的要求，科学技术的提高给水环境管理带来希望，越来越多的监测技术和检测仪器被应用与水质监测中，从而实现了最大程度上的对水污染的控制。下面就对水质环境技术和仪器的应用进行探究和说明，并概述其发展。

关键词：水污染；环境监测；技术；监测仪器

引言：水质污染从大的方面概括可分为生物、化学、物理、生理性污染四大类别，从所含成分又可分为重金属、微生物、有机物、无机物污染等，水质环境因为这些因素的不确定而不同，相应的监测技术及仪器也会根据水质的特异性进行选择和变更。从自动监测体系的发展到COD监测体系的深化，从金属测定仪、连续流动分析仪、X线荧光光谱仪等等仪器的使用。都使水质环境监测技术得到了质的突破，也为水污染的治理提供了科学可靠的信息保障。

一、水质环境监测技术的发展和应用

水质环境的监测是一项复杂的工作，从最开始的自动在线监测系统到现在的COD系统的成熟，水质环境监测技术经过了演变与创新，COD监测体系凭借着自身的优势迅速发展，在世界各地都有所应用。

我国的水质环境较为复杂，总的来说出现水污染的情况也比较多，特别是对于工业量比较大的北方，地下水及地表水的污染现象比较严重，在北方由于天气的原因及重工业的影响，导致很多影响因素都进入水体，给水体带来污染，同时也给水质环境的监测带来了难度。

利用在线监测技术和COD技术可以实现对水质环境的监测，但是由于我国的水质情况复杂，不易操控，所以这种技术的实用性和有效性较低。这也使得我国相关的水质环境监测部门加大了对监测技术和仪器的研究和创新，希望找到一种具有针对性的检测技术和仪器，来解决不易操控问题。

二、水质环境简易现场监测技术和仪器的应用

我国水资源遍布范围广，地理环境也很复杂，发生水环境污染事故的概率也较高，因此相对于自动在线监测技术，简易现场监测技术的发展前景更广阔。

简易现场监测技术的手段有很多，其中XPF（车载型X线荧光光谱仪）的使用情况较多，测量起来也更为方便，尤其对固体样品的监测技术优势更明显，不用进行消解处理就能直接用于监测工作中。

车载型GC的优势在于对有机物污染的测定，很多经济发展程度较高的国家都已经在使用这种监测方法，而该技术进入我国时期比较靠后，由于其所具备的强大优势，在我国会有强大的市场发展前景。

PASTELUV型水质快速监测仪在现在已有的便携式监测仪器中，是最有推广前景的一个。它可以在短短40s的时间里检测出TOC、COD和BOD的含量，这种优势既来源于它巧妙的设计原理，也与其高集成的中心处理器有很大关系。这个高集成的中心处理器能够储存的实测图谱可达成千上万个，最终测量值就是根据实测图谱和标准方式的测定成果进行比对研究所得到的。

由此，PASTELUV型水质快速监测仪既能够凭借极大限度的减少监测所需时间来提升监测效率，又将繁复的前处理程序省略掉，还可以降低使用化学试剂造成的二次污染。

三、水质环境实验室监测技术和仪器的应用

第五次全国环境监测会议以后，实验室监测技术和相关仪器都迎来了高速发展时期，各级监测站也引进了很多实验室监测分析仪器，新引进的这些仪器既可以作为常规环境的监测仪器，又可以为实验室的科研分析及精密分析服务。其中，使用较多的大型实验分析仪器有HPLC-MC（液相色谱-质谱仪）、GS-MS（气相色谱-质谱仪）、ICP-AES（等离子发射光谱仪）、XRF等。

水质环境管理要以预防为重点，这就要求将监测的重点放在环境水及排水中所含的污染物质对生态环境及人体健康的影响方面。而传统的以单个化学物质为对象的测定方式及其把控政策具有以下缺点：监测对象均为已知的化学污染物，而对很多未知的化学有毒物质缺乏监测，危险度评价结果参考度不足；对污染物相互之间的增强及拮抗作用（又称复合作用）缺乏考虑；要想对更多的化学物质进行监测，经费和时间也会叠加增多。

为了避免以上几点的发生，则要先利用生物及化学的组合参数锁定污染严重的化学物质，然后对发现的化学物质开展测定及研究工作。为了对水中的混合毒性参数进行监测，德国指出要对慢性毒性、变异原性、急性毒性、残留性、生物浓缩性这几个混合毒性参数进行监测。对水生生物采用的监测分析方法是变异原性试验、急性毒性试验和残留物中的生物分解实验等。

内分泌干扰物这种化学物质可以进到人体内部，其对人体产生的类似于雌性激素的作用会对人体正常的激素分泌状态产生破坏。内分泌干扰物会降低生物体精子的数量，生殖器官受这种物质的影响会发生异常，终会导致生物物种生殖能力的下降，这种危害性就是其作为对包括人类在内的所有生物危害程度最严重的因素的原因。当前发现并公布的内分泌干扰物有双酚A、二恶英类、有机氯农药、壬基酚、Hg等多达77种。

传统上对二恶英等POPs类有机污染物的监测分析法是GC-MS法，这种方法的缺点是要进行繁复的前处理，分析一组式样往往要用2-3天才能完成，所需资金也比较多。而用生物传感器就能简单、迅速的对二恶英等污染物进行检测。

生物传感器的研发原理是优良的分子识别功能和组合转换功能，利用与待测物质能够产生良好选择性反应的生物分子进行监测，反应进行中，生物分子及其反应生成物浓度出现改变，借助转换器将其转化成可以测定的电信号，完成对待测物质的选择性测定。

这种方法不仅有操作简单、时间短、资金投入少的优点，还能在检测有毒物质时保证安全、高精度的检测。这里可以采用的生物分子最常见的是抗体和酶。

结语：我国地大物博，矿产、金属等等方面的资源丰富，水质环境较为复杂，影响水质的污染因素很多，目前可选择的监测技术和仪器还并不能完全的应对和处理水质环境的监测工作，因此，相关行业的技术人员应该加大对技术和仪器的创新工作，在仪器的研发和改进方面要加大力度，尽快提升水质环境监测的水平，以促进水质环境符合标准，为国家和生态的可持续发展做出贡献。

参考文献：

[1]刘丽娟.研究水质环境监测技术和仪器发展[J].资源节约与环保，2016（6）：147-147；

[2]陈曙东.水质环境监测技术和仪器的发展研究[J].华东科技：学术版，2017（5）：27-27.