水环境检测技术与监测质量管理分析

(整期优先)网络出版时间:2024-03-22
/ 3

水环境检测技术与监测质量管理分析

侯奎芳

江苏国测检测技术有限公司

摘要:随着全球工业化进程和城市化速度的加快,水资源面临着前所未有的污染威胁,工业排放、城市污水、农业污染以及水体污染源的增多,使得水环境检测与质量监测成为了一个紧迫的任务。而高效、准确的水环境检测技术的应用能够及时发现水环境所存在污染问题以及水质变化,从而为制定科学合理治理措施提供了依据。本篇文章将重点阐述水环境检测与质量监测的重要性,分析当前主要的水环境检测技术类型,并深入探讨加强水环境检测与监测质量管理的策略方法,旨在为水环境的保护与管理提供有益参考。

关键词:水环境检测;检测技术;监测质量;管理方法

    水,是生命之源、人类生存的基础,作为重要的自然资源,不仅为人类提供生活必需品,如饮用、洗涤、灌溉等,还在经济发展中扮演着关键角色,如制造、渔业、旅游业等。同时水也是评估环境质量的重要指标之一,对保护生态环境、制定环保政策具有重要意义。但随着工业化的快速发展,水资源面临着前所未有的挑战,大量的工业废水、城市污水等污染物未经妥善处理即排放到环境中,导致水环境问题日益严重。为及时了解水环境状况,评估污染程度,并采取有效的治理措施,水环境检测与监测质量管理显得尤为重要。水环境检测与监测是保护水资源、防治污染、改善水环境质量的重要手段,其通过对水质、水量、污染物浓度等进行定期检测和分析,为政府决策部门提供科学依据,以制定合理的水资源管理和环境保护政策。

一、水环境检测与质量监测的重要性

水环境作为生态系统的重要组成部分,是地球上所有生命活动不可或缺的元素,其质量直接关系到整个生态系统的稳定性和健康状况。水环境检测与质量监测作为保护生态环境的基础手段,能够实现对水体中各类污染物的实时、精准检测,包括但不限于化学需氧量、氮、磷等营养物质,以及铅、汞、镉等重金属元素,甚至包括微生物和寄生虫等病原体的检测[1]

通过对大量水质监测数据的时间序列分析,水环境检测与质量监测能够揭示出水质参数的分布状况、浓度水平以及变化趋势。例如,通过观察PH值、溶解氧含量、水体温度和流速等关键参数的变化,可以判断出水体的氧化-还原状态、自净能力以及生态服务功能。且通过水质变化趋势的分析,可以深入了解水环境污染的来源,如工业废水、生活污水、农业污染等,以及发展趋势和潜在风险,从而为政府和水资源管理部门提供了科学决策的依据,准确把握水环境治理的重点和难点,及时采取有效措施,实施精准化管理,以期达到水质保护的目标。

二、水环境检测技术类型

(一)物理检测技术

    物理检测技术是水体质量评估体系中的重要组成部分,其核心原理在于通过精确测量水体的多个物理属性,从而对水质状况进行科学合理的评估。通过对水体温度的精确测量,可以了解水体深度的变化以及上下层水体的交换情况,为水体动力学的分析提供重要依据;观察水体的色度变化,可以初步判断水中含有的颗粒物、有机物等杂质浓度,进而评估水质污染程度;浊度指标则反映了水体光学性质,能反映水体浑浊程度及颗粒物含量,而电导率则体现了水体含有的导电离子浓度,比如氯离子、钠离子等。此外,悬浮物浓度也是非常重要的一个参数,其可直接反映水体中悬浮颗粒物的浓度及具体类型,悬浮物可能来源于降雨、地面径流、人类活动等途径。而物理参数的变化往往与水体的物理状态和污染状况密切相关,可以为后续更为深入细致的化学和生物学检测提供重要的参考依据[2]

(二)化学检测技术

    化学检测技术是一种通过精确测量水体中各类化学成分含量来全面评估水质状况的科学方法,其主要涵盖了针对水体中各种无机物、有机物、重金属、营养盐等化学物质的精密检测范畴。常用的化学检测方法包括分光光度法、原子吸收光谱法、离子选择电极法等。

1.分光光度法

其是一种基于物质分子对光线的选择性吸收特征的技术,可用于测定水中的有机物和某些无机物,如氨氮、磷等营养盐。通过比较特定波长处的吸光值,可以反推出这些化学成分的浓度。

2.原子吸收光谱法

这一技术方法是利用气态基态原子对特定波长光的吸收现象,用于测定水中的金属杂质,如铜、铅、镉、汞等重金属离子。通过记录吸收光谱,可以确定这些元素的含量。

3.离子选择电极法

其通过测量水溶液中离子活度来计算电化学活性物质浓度,这种方法具有较高的准确性和稳定性,广泛应用于水质检测领域。可以测定溶解性总固体、pH值、电导率等参数,帮助了解水的理化性质。

(三)生物学检测技术

生物学检测技术是一种基于生物学原理和方法对水质进行评估的重要工具,其通过深入探究水体中生物群落(包括但不限于微生物、植物和动物等)的结构、功能以及多样性,来揭示水体质量的优劣与健康状况。该方法尤其关注水体中各类生物种群及群落的分布、种群数量变动及其与环境因子的关系,从而有效地揭示了水体质量的变化趋势。

1.微生物指标检测

微生物指标检测是评估水环境质量和污染程度的重要手段。通过检测水样中的细菌、病毒、原生动物等微生物的数量和种类,可以了解水体的卫生状况、有机污染程度和营养状态。常用的微生物指标包括总大肠菌群、粪大肠菌群、异养菌等。

2.生物群落分析

生物群落分析是通过对水体中生物群落的结构、组成和动态变化进行研究,来评估水体的生态健康状况。通过采集水样并分析其中的生物群落,可以了解水体的营养状况、污染程度以及生态系统的稳定性。常见的生物群落分析方法包括显微镜观察、分子生物学技术等。

3.生物毒性测试

生物毒性测试是通过将生物体暴露于水样中,观察其生理反应和死亡率等指标,来评估水体的毒性水平。这种方法可以用于检测水体中的有毒物质,如重金属、有机污染物等。常用的生物毒性测试方法包括急性毒性测试、慢性毒性测试等。

4.生物标志物检测

生物标志物检测是通过检测生物体内特定分子或化合物的含量,来评估水体的污染状况和生态风险。这些生物标志物可以是生物体内的代谢产物、蛋白质、基因等。通过对生物标志物的检测,可以了解水体中污染物的种类、浓度和生物体内对污染物的响应程度[3]

5.浮游生物监测

浮游生物是水环境中重要的生物群落之一,包括浮游植物(如藻类)和浮游动物(如浮游甲壳动物)。通过对浮游生物的种类、数量和动态变化进行监测,可以了解水体的营养状况、生产力以及生态系统的健康状况。

6.底栖生物监测

底栖生物是指生活在水体底部的生物,包括底栖植物、底栖动物等。底栖生物监测是通过采集水体底部的底泥或底栖生物样品,分析其种类、数量和分布特征,来评估水体的底质状况和生态系统健康状况。

7.鱼类生物监测

鱼类是水生态系统中的重要组成部分,对水体环境的变化非常敏感。鱼类生物监测是通过观察和分析鱼类的生理状况、行为特征、种群结构等,来评估水体的污染状况、生态系统健康状况以及潜在的生态风险。

三、水环境检测与监测质量管理的策略

(一)建立质量标准体系

建立健全完善的水环境检测与监测质量标准体系,需明确规定各项检测参数的标准值,这些标准值通常基于水质标准、流量标准、底泥污染标准等维度进行设定,确保水环境检测结果在科学合理的范围内。

对于检测方法,则要依据具体要求进行实验方法、操作步骤以及数据处理和分析技术的选择,以保证检测过程的规范性和准确性。同时,对检测设备的精度、校准要求、使用及维护方式等也应作出详细规定,以确保检测硬件条件的合格与稳定。此外,水环境监测质量标准体系还应涵盖评价准则,通过确立水质类别、水质指数、污染指数等方法,对水环境的质量进行科学评价。评价结果应能真实反映水体的环境状况,为水资源保护、水污染控制和环境管理提供有力的决策依据。

(二)加强仪器设备管理

    仪器和设备在 水环境检测与监测领域中扮演着至关重要的角色,是获取准确、可靠数据的关键载体。它们的应用涵盖了水质检测、水量计量、水资源评估等多个环节,对于保障水环境管理决策的科学性和针对性具有决定性影响。因此,对于仪器与设备的日常管理和维护工作显得尤为关键。

对于仪器与设备的日常管理,首要任务是建立健全一套完善的规章制度,明确设备从采购、使用、维护到报废的整个生命周期的管理流程。定期进行设备开机检查、操作培训、数据记录、设备故障排查等基础工作,确保设备始终保持高效、稳定的工作状态。此外还需做好设备以期的定期校准,包括对水文站所有仪器设备的精度、灵敏度、分辨率等进行系统性校准,以确保所有设备测量结果的一致性和准确性。同时针对已经磨损或出现故障的设备,应及时进行维修或更换,避免因设备老化或性能下降导致的测量误差[4]

(三)强化数据处理与分析准确性

在水环境检测与监测工作中,数据处理与分析环节扮演着至关重要的角色,它是整个过程中的“大脑中枢”和“质量把关者”。这个环节负责对收集到的各类水体样本进行精密的物理、化学以及生物性指标检测,然后通过科学严谨的技术手段,如统计软件、数据挖掘算法以及专业模型等,对大量得到的数据进行深度挖掘和精细分析。确保数据处理与分析的准确性至关重要,这直接影响到对水环境状况的客观评价和科学决策。因此,需要建立完善的数据处理与分析流程,从数据采集、传输、存储到处理和分析每一个步骤都应严格把控,做到精准无误。另外,还需采用先进的实验室管理理念和技术手段,如实验室信息管理系统(LIS),可以有效地提高数据处理的效率和精度。并通过持续关注数据质量的监督机制,定期审查和评估数据处理与分析的全过程,及时发现并纠正可能存在的问题,进一步提升数据处理与分析的准确性和可靠性。

(四)注重定期审计与质量控制

定期审计与质量控制是确保水环境检测与监测质量的重要机制,是保障水环境监测数据真实、准确、可靠的关键环节。为了有效实施定期审计与质量控制,需要制定详细的审计计划和质量控制程序,明确审计对象、内容、周期等要素,确保审计覆盖水环境检测的各个环节,不留盲区。在具体实施中,需要对水环境检测过程进行细致入微的观察和严谨的监督,包括但不限于采样方法、样品保存、实验室操作、数据处理等方面的规范性和准确性[5]。同时还要关注水环境检测结果的合理性、有效性和可比性,通过对检测数据的深度剖析,揭示可能存在的异常和问题,及时启动应急响应机制,采取有效的纠正措施,确保检测工作的规范性和准确性。

结束语:

结合上文所述,水环境检测是科学保护和合理利用水资源的基础,其有助于评估水资源的质量和数量,同时还可为政府及相关部门制定水资源政策、企业管理供水工程以及广大民众用水安全提供科学依据。本文深入剖析了水环境检测的重要性,并详细介绍了水环境检测的技术类型,包括常规水质检测、BOD检测、COD检测、总硬度检测、溶解性总固体检测等。水环境监测质量管理核心目标是确保水环境监测数据的准确性和可靠性,需通过全方位、多层次的质量管理,切实保障水环境监测数据的权威性和公信力。

参考文献:

[1]蔡秋嫒.环境监测质量管理现状及发展策略[J].化学工程与装备,2022,2(3):263-264,267.

[2]陈大鹏.浅析环境监测站废水监测技术和质量管理[J].科技经济导刊,2020,712(14):100-100.

[3]宋海梅.水环境监测技术分析与监测质量控制要点探讨[J].新型工业化,2022,12(6):214-217,227.

[4]袁媛.环境监测质量管理水平的提升途径分析[J].写真地理,2020,000(014):P.1-1.

[5]景志慧.水环境监测技术与监测质量管理要点分析[J].皮革制作与环保科技,2023,11(22):51-53.

作者简介:侯奎芳 1990.01.10 女 河南省濮阳市 汉 本科 河南城建学院 助理工程师 江苏国测检测技术有限公司 研究方向:生态环境监测方向,生态环境检测(水、土、气)数据审核、污染情况判定、环境监测质量