移動實驗室在應急監(jiān)測工作中的應用

王迪

（山西省水文水資源勘測局，山西 太原 030001）

移動實驗室在應急監(jiān)測工作中的應用

王迪

（山西省水文水資源勘測局，山西 太原 030001）

突發(fā)性水污染事件嚴重影響了環(huán)境的安全和人民的健康，是當前社會發(fā)展的主要制約因素之一，為確保第一時間現(xiàn)場完成突發(fā)性水污染事件監(jiān)測，幫助政府完成應急決策，山西省水環(huán)境監(jiān)測中心添置了一套移動實驗室設備。通過對移動實驗室的分析，可對今后的應急監(jiān)測方案制定及移動實驗室系統(tǒng)的補充完善提供依據(jù)。

突發(fā)性；水污染事件；移動實驗室

1 背景介紹

1.1 突發(fā)性水污染事件現(xiàn)狀

突發(fā)性水污染事件是環(huán)境災害的一種，據(jù)文獻統(tǒng)計，2000年以后水污染事件占整個環(huán)境事件的比例為50%～60%。現(xiàn)階段，化工企業(yè)的規(guī)模不斷擴大，流程也不斷精細，對生產(chǎn)、運輸和排廢等流程的管理要求隨之提高。然而，部分企業(yè)對環(huán)境重要性的認識不到位，以企業(yè)經(jīng)濟發(fā)展作為首要任務，只看經(jīng)濟效益不看環(huán)境影響，造成了相當數(shù)量的污染事件，如車間泄露、運輸車泄露、廢棄物處理不當?shù)?，給當?shù)氐沫h(huán)境治理和用水安全帶來了巨大隱患。

1.2 突發(fā)性水污染事件應急需求

面對突發(fā)性水污染事件，水環(huán)境監(jiān)測部門要快速有效的判別污染類型、組分、濃度，并對可能污染范圍做出預測分析?！秶彝话l(fā)環(huán)境事件應急預案》（以下簡稱《應急預案》）對突發(fā)環(huán)境事件應急監(jiān)測定義為，在環(huán)境應急情況下，為發(fā)現(xiàn)和查明環(huán)境污染情況和污染范圍而進行的環(huán)境監(jiān)測，包括定點監(jiān)測和動態(tài)監(jiān)測，隨時掌握并報告事態(tài)進展情況。

根據(jù)《應急預案》要求，在面對突發(fā)性水污染事件時，一要快速有效地判別污染類型、組分、濃度；二要根據(jù)突發(fā)環(huán)境事件污染物的擴散速度和事件發(fā)生地的氣象和地域特點，確定污染物擴散范圍；三要根據(jù)監(jiān)測結果，綜合分析，預測并報告水污染事件的發(fā)展情況和污染物的變化情況，作為突發(fā)性水污染事件應急決策的依據(jù)。其中，前兩項工作需配備移動實驗室在現(xiàn)場完成。

2 移動實驗室介紹

按照國家水資源監(jiān)控能力建設項目要求，山西省水環(huán)境監(jiān)測中心購置了一輛移動實驗室。移動實驗室的配備大大提升了山西省水環(huán)境監(jiān)測中心應對突發(fā)性水污染事件的能力。

移動實驗室的主體結構為一輛經(jīng)改造的南京依維柯牌汽車，型號為NJ5054XJC2C。改造已在工信部公告，改造過程由北京怡孚和融科技有限公司完成。內(nèi)置發(fā)電機、空調(diào)、應急照明系統(tǒng)、普通水存儲設備、純水存儲設備、廢水存儲設備及一臺工控計算機。工控機即可完成滿足計算機使用需要，并實時反映移動實驗室的水量、電量、溫濕度等條件，使工作人員可以實時判斷實驗室條件是否滿足檢測需要。

移動實驗室的檢測儀器包括等比例采樣器、有毒化學成分快速應急檢測箱、便攜式多參數(shù)分光光度計、便攜式重金屬測定儀、車載式氣相色譜儀。此外，工控機上還裝有環(huán)境污染事件應急響應系統(tǒng)，可供污染擴散分析和專題圖繪制。

2.1 等比例采樣器

等比例采樣器型號為TELEDYNE 6712，內(nèi)含24個采樣桶（容量1 000mL），采樣體積可選范圍為50～1 000mL，采樣瓶數(shù)可選4，8，16，24四種模式，最高揚程28英尺（約8.5m）。儀器耐水耐侵蝕，可適用于較為極端的采樣環(huán)境，其中控制器外殼為NEMA 4X型材料制成，可確保內(nèi)部電子設備在強酸強堿、粉塵、雨水等極端條件下的正常運行。

采樣模式包括復合式、次序式、每瓶多樣、每樣多瓶、多瓶復合式、時間排序式，分別適宜于不同測點深度混合采樣，同一樣品不同項目分瓶取樣，同一采樣地點不同時段自動采樣等多種需求。同時將采樣程序提前編制于儲存器中，現(xiàn)場一鍵完成工作命令下達，大大節(jié)省了現(xiàn)場時間。

2.2 有毒化學成分快速應急檢測箱

由HAZCAT出產(chǎn)，可快速完成酸、醇類、醛類、堿土金屬、鋁鹽、鋁、胺、氨氣、銨鹽、苯胺等多種物質(zhì)的定性分析。該檢測箱可檢測液體、固體兩種樣品類型。通過按先后次序加試劑后的反應現(xiàn)象，如煮沸、煙、冒氣泡、變色及沉淀等，判斷樣品中含有的有毒有害物質(zhì)類型。判斷過程較短，一般可在半小時內(nèi)明確污染物質(zhì)，可在野外快速完成10類物質(zhì)的定性分析工作。

2.3 便攜式多參數(shù)分光光度計

型號為HACH DR 1900，隨機帶有包括tntplus樣品瓶、滴定器等等各種器具器皿以及一臺便攜式消解儀。其中，分光光度計主機可用電池供電，但消解儀需市電條件?？赏瓿?00余種化學物質(zhì)的定量分析，內(nèi)置工作曲線，監(jiān)測時間較短，一般僅需10～30min。部分項目需額外增加30min～2 h的消解時間，如COD、總氮、總有機碳等?？稍谝巴廨^快完成包括化學需氧量、氨氮、硫化物、硝酸鹽（以N計）、亞硝酸鹽（以N計）、余氯、總氯、硬度、pH等項目的定量分析。

2.4 便攜式重金屬測定儀

型號為MTIPDV6000plus，采用伏安法原理，具有便攜性好、靈敏度高、測定速度快的特點。儀器需市電條件下工作。程序直接提供了包括鎘、鉛、銅、鋅、砷、汞、硒在內(nèi)的近20種有毒有害重金屬離子濃度的測定，可在野外有限的空間和條件內(nèi)完成重金屬含量分析。

2.5 車載式氣相色譜儀

型號為SRI8610，體積僅為家用微波爐大小。提供直接進樣、吹掃捕集、靜態(tài)頂空、空氣泵抽樣等多種進樣方式。可接駁16種檢測器，涵蓋了FID、ECD、PID等常用檢測器，可同時安裝3～4個檢測器。操作指示方式簡單明了，各項操作均通過各項對應的按鈕完成，并由機身指示燈三種顏色分辯操作項執(zhí)行狀態(tài)，在液晶顯示屏上完成了預設狀態(tài)、當前狀態(tài)操作（如ECD檢測器預設溫度、當前溫度）。曲線可提前做好存儲，可在較小空間內(nèi)完成如苯系物、烷類物質(zhì)等有機物質(zhì)的定量分析。

2.6 環(huán)境污染事件應急響應系統(tǒng)

該系統(tǒng)提供了河流污染的點源擴散模擬及專題圖制作的功能。通過輸入污染源位置（圖上點選或輸入經(jīng)緯度）并選擇污染排放方式（連續(xù)排放或瞬時排放），然后輸入河流分段、時間點、污染量、水文測驗信息、污染擴散參數(shù)及其他信息，最終可獲得擴散過程（只針對瞬時排放）及各時間點不同河段的污染情況。同時，因程序基于arcgis二次開發(fā)，繼承其良好的格式支持和專題圖制作特性，可結合已有地圖資料，制作效果精良的專題圖，實現(xiàn)污染影響范圍、污染分級顯示等等。程序?qū)τ布枨蟛桓撸僮鞅憷?，運行速度較快。此外，軟件還支持空氣污染擴散模擬及危險品查詢功能。

3 結論

山西省水環(huán)境監(jiān)測中心移動實驗室可較好地適應野外條件下無水無電低溫強濕條件的突發(fā)水污染事件應急監(jiān)測工作，較快地判別污染類型、組分、濃度，并對可能污染范圍作出預測分析。在使用過程中，可參考下列意見，以更好地完成突發(fā)性水污染事件的應急工作。

第一，等比例采樣器抽水壓力較?。ㄈ鋭颖霉海?，因此揚程較短，作業(yè)地點與待取樣高差較大（超過8.5m）將無法完成采樣工作，如水庫較深測點取樣。建議盡量降低水頭，隨機配備一個深水采樣器滿足深水采樣工作需要。

第二，有毒化學成分快速應急檢測箱結果的判定一定要多方面考慮?；瘜W成分快速應急檢測箱的定性指向有時是某類物質(zhì)，而非某種物質(zhì)。實際情況往往復雜多變而使用說明往往無法介紹詳盡，因此一定要在充分調(diào)查現(xiàn)場情況、綜合討論、多方征求專家意見的基礎上出具定性成果。

第三，本移動實驗室系統(tǒng)可考慮配備多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測儀（如YSI 650）及其他連續(xù)性檢測儀器，以完成pH值、水溫、電導率、溶解性總固體、溶解氧及其他各種項目的連續(xù)性檢測，即可滿足《應急預案》對于動態(tài)監(jiān)測的要求，還可實時掌握水污染現(xiàn)場的環(huán)境變化趨勢，有助于說明水污染事件發(fā)展情況。

此外，應定期做好儀器運行情況檢查，并記錄在案；對有使用時效性的試劑、配件應做好臺賬，按時更換；定期與非定期結合，模擬場景應急演練，確保工作人員和移動實驗室保持正常狀態(tài)，隨時做好應急準備。

X830.7

C

1004-7042（2017）03-0033-02

王迪（1991-），男，2008年畢業(yè)于河海大學水文與水資源工程專業(yè)，助理工程師。

2017-01-06；

2017-02-19