飲用水水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)研究進(jìn)展

艾珊珊

摘 要 環(huán)境問題日益突出，水污染問題也需要受到重視，甚至?xí)?duì)飲用水水質(zhì)造成影響，因此，需要加強(qiáng)飲用水水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)的應(yīng)用，以便及早發(fā)現(xiàn)問題，確保居民飲用水的安全。本文首先重點(diǎn)分析當(dāng)前的四種飲用水水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)，最后則如何提高飲用水水質(zhì)監(jiān)測(cè)中預(yù)警技術(shù)的應(yīng)用效果，以減少水污染問題的出現(xiàn)，提高飲用水水質(zhì)。

關(guān)鍵詞 飲用水 水質(zhì)監(jiān)測(cè) 預(yù)警技術(shù) 研究進(jìn)展

中圖分類號(hào)：X832 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2021）04-0059-02

隨著生活水平的提高，人民群眾對(duì)飲用水水質(zhì)的關(guān)注度也不斷提高，一般情況下地區(qū)出臺(tái)的應(yīng)急響應(yīng)具有一定的滯后性，而水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)則能夠及時(shí)對(duì)飲用水的水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，以便第一時(shí)間發(fā)出警告，在一定程度上起到了預(yù)防的作用，提高水污染的處理效率和水平，為民居提高符合要求的飲用水。

1 飲用水水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)

飲用水水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)的應(yīng)用關(guān)系到水質(zhì)的預(yù)防以及居民的用水安全，要對(duì)基于理論分析的常規(guī)監(jiān)測(cè)技術(shù)、基于生物學(xué)原理的水質(zhì)綜合毒性檢測(cè)技術(shù)以及基于多維矢量指紋原理的綜合預(yù)警技術(shù)三個(gè)方面進(jìn)行具體開展，內(nèi)容如下。

1.1 基于理論分析的常規(guī)監(jiān)測(cè)技術(shù)

這一技術(shù)主要是指通過定性或者定量的方式測(cè)定水中的有毒有害物質(zhì)，其發(fā)展有賴于自動(dòng)化技術(shù)、電化學(xué)以及光學(xué)等技術(shù)和理論的發(fā)展，正是由于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步使得這一技術(shù)的相關(guān)儀器設(shè)備、測(cè)量精確度不斷提高。而且這種技術(shù)的針對(duì)性比較強(qiáng)，能夠?qū)ξ廴疚锏姆N類以及含量進(jìn)行檢測(cè)，甚至可以實(shí)現(xiàn)量化監(jiān)測(cè)，這些為飲用水水質(zhì)監(jiān)測(cè)提供了更多的可能性。

一般而言，基于理論分析的常規(guī)監(jiān)測(cè)技術(shù)主要監(jiān)測(cè)的指標(biāo)濁度、總氮等。這些常規(guī)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得比較成熟，能夠?yàn)轱嬘盟|(zhì)監(jiān)測(cè)提供技術(shù)支持。第一，對(duì)飲用水濁度的監(jiān)測(cè)，渾濁度是水體物理性狀指標(biāo)之一。它表征水中懸浮物質(zhì)等阻礙光線透過的程度。一般來說，水中的不溶解物質(zhì)越多，渾濁度也越高。渾濁度是由于水中存在顆粒物質(zhì)如黏土、污泥、膠體顆粒浮游生物及其他微生物而形成，用以表示水的清澈或渾濁程度，是衡量水質(zhì)良好程度的重要指標(biāo)之一[1];第二，對(duì)飲用水進(jìn)行日檢、周檢以及月檢，通過完善的檢查制度加強(qiáng)對(duì)飲用水水質(zhì)的常規(guī)監(jiān)測(cè)。不同檢查狀態(tài)下檢查的指標(biāo)也會(huì)有所差異，一般情況下日檢指標(biāo)少于周檢指標(biāo)，周檢指標(biāo)少于月檢指標(biāo)，但都是為了加強(qiáng)飲用水水質(zhì)的日常監(jiān)測(cè);第三，對(duì)總氮的監(jiān)測(cè)，總氮指標(biāo)體現(xiàn)了水樣中的可溶性以及懸浮顆粒中的含氮量，如果總氮含量比較高，那就意味著水質(zhì)遭到了破壞，其是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一。其中又以堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法為主進(jìn)行總氮指標(biāo)的監(jiān)測(cè)。

雖然常規(guī)監(jiān)測(cè)技術(shù)有著一定的應(yīng)用以及不可替代的地位，但是卻不適用于所有污染物的鑒別和監(jiān)測(cè)，有一部分污染物的參數(shù)并不能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，也不能進(jìn)行預(yù)警，甚至在一定條件的影響下一些污染物的監(jiān)測(cè)結(jié)果會(huì)出現(xiàn)“失真”的情況。但是這種技術(shù)也有一定的局限性，一方面是對(duì)突發(fā)性水質(zhì)變化監(jiān)測(cè)出的概率比較低，另一方面則是這種監(jiān)測(cè)技術(shù)耗時(shí)，對(duì)人員的專業(yè)素質(zhì)要求比較高，而且相關(guān)設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用也比較高。

1.2 基于生物學(xué)原理的水質(zhì)綜合毒性檢測(cè)技術(shù)

生物學(xué)方法實(shí)現(xiàn)了環(huán)境科學(xué)與生物監(jiān)測(cè)技術(shù)的有效結(jié)合，其打破了以往對(duì)單一化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定和評(píng)價(jià)的局限性，這種技術(shù)能夠直接測(cè)定聯(lián)合毒性，能夠起到綜合預(yù)警的作用。這一技術(shù)涉及到四種具體的技術(shù)，內(nèi)容如下：

第一，生物魚識(shí)別技術(shù)。該技術(shù)主要是利用魚類對(duì)水質(zhì)環(huán)境變化的敏感反應(yīng)，魚類會(huì)對(duì)有毒有害污染物進(jìn)入水體產(chǎn)生反映，比如反應(yīng)遲鈍等，以此判斷水質(zhì)情況。而且目前國內(nèi)外已經(jīng)通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用，為水質(zhì)監(jiān)測(cè)提供了重要的依據(jù)和參考;第二，發(fā)光菌識(shí)別技術(shù)。這個(gè)主要是利用發(fā)射熒光的細(xì)菌發(fā)光強(qiáng)度判斷水質(zhì)情況，一般情況下，如果水質(zhì)不好，發(fā)光細(xì)菌的活性就會(huì)深受影響，導(dǎo)致發(fā)光降低，可以通過這種方式探究水質(zhì);第三，水蚤環(huán)境毒性檢測(cè)技術(shù)。這一技術(shù)是利用水蚤對(duì)環(huán)境毒素反應(yīng)敏感的特性檢測(cè)水質(zhì)，甚至基于這一技術(shù)形成了微型生物即時(shí)毒性測(cè)試儀用于水質(zhì)檢測(cè)[2];第四，藻類水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)，這一技術(shù)則是利用環(huán)境變化對(duì)藻類的影響進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)，而且藻類生物傳感器是重要發(fā)展方向之一，運(yùn)用得當(dāng)則可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的長期監(jiān)測(cè)[3]。

1.3 基于多維矢量指紋原理的綜合預(yù)警技術(shù)

在實(shí)際中，水質(zhì)會(huì)受到多種物質(zhì)的污染，這就會(huì)影響水質(zhì)參數(shù)，而多維矢量指紋識(shí)別技術(shù)則可以對(duì)水質(zhì)進(jìn)行常規(guī)監(jiān)測(cè)預(yù)警，甚至能夠綜合污染水質(zhì)污染事件的類型。這一技術(shù)的應(yīng)用要不斷本地化，與當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)特點(diǎn)等相適應(yīng)，利用有限額設(shè)備監(jiān)測(cè)水質(zhì)的變化。與此同時(shí)，能夠基于大數(shù)據(jù)技術(shù)形成數(shù)據(jù)庫，對(duì)同類事件進(jìn)行正確反映，以便能夠提高預(yù)判的效力。這一技術(shù)打破了傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的缺陷，不僅可以對(duì)突發(fā)性水質(zhì)污染事件進(jìn)行快速預(yù)警，還能夠?qū)ξ廴臼录M(jìn)行綜合預(yù)判[4]。

2 切實(shí)提高飲用水水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)的應(yīng)用效果

在對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)有一定了解的基礎(chǔ)上，具體分析如何采取措施提高飲用水水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)的應(yīng)用效果，切實(shí)提高飲用水水質(zhì)，為居民提供放心水源。

2.1 要建立完善的水源地水質(zhì)監(jiān)測(cè)體系

飲用水水源地的監(jiān)測(cè)工作中主要的就是實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的動(dòng)態(tài)管理，這就需要利用水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)在水源地建立全面的水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)，以便獲得飲用水水質(zhì)的相關(guān)信息。監(jiān)測(cè)地區(qū)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的確定需要考慮到相關(guān)規(guī)范要求自己當(dāng)?shù)厮廴镜膶?shí)際情況，基于此確定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，確保更具有針對(duì)性，而且監(jiān)測(cè)效率也會(huì)提高，此外，還需要關(guān)注水源地水質(zhì)監(jiān)測(cè)的頻次，一般情況下豐水期和枯水期要進(jìn)行兩次監(jiān)測(cè)，而且還需要對(duì)水質(zhì)進(jìn)行每個(gè)月的定期監(jiān)測(cè)，以確保水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性以及監(jiān)測(cè)效率的提高[5]。

2.2 加快落實(shí)飲用水水質(zhì)預(yù)警應(yīng)急體系建設(shè)工作

飲用水水質(zhì)是處于變化中的，其水質(zhì)出現(xiàn)問題會(huì)造成嚴(yán)重的后果，這就需要加快落實(shí)飲用水水質(zhì)預(yù)警應(yīng)急體系建設(shè)工作。第一，要做好物質(zhì)保障工作。這就需要明確各個(gè)部門的具體責(zé)任以及管理權(quán)限，形成科學(xué)全面的應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案，確保居民用水的安全性和穩(wěn)定性。與此同時(shí)，還需要確保發(fā)生問題時(shí)能夠第一時(shí)間解決居民用水問題;第二，技術(shù)保障?；ヂ?lián)網(wǎng)、信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用為飲用水水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)的發(fā)展提供了技術(shù)支持和保障。而且還需要增加相應(yīng)的經(jīng)費(fèi)投入，做好應(yīng)急水源的處理工作[6];第三，提供人員保障。飲用水水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警應(yīng)急體系建設(shè)工作的落實(shí)也需要人才的支持，這就需要引進(jìn)和培訓(xùn)一批高素質(zhì)的復(fù)合型人才從事相關(guān)工作[7]。而且有關(guān)人員的應(yīng)變能力以及應(yīng)急處理能力也要高，這些在出現(xiàn)突發(fā)事件時(shí)能夠妥善處理;第四，實(shí)現(xiàn)物資保障。政府應(yīng)該按比例增加水源地突發(fā)污染事件相關(guān)的物資儲(chǔ)備工作，保障出現(xiàn)突發(fā)事件后物資充足供應(yīng);第五，做好信息保障工作。相關(guān)部門應(yīng)該開通24小時(shí)的服務(wù)熱線，保證出現(xiàn)突發(fā)污染事故第一時(shí)間上報(bào)，有關(guān)部門可以快速解決。

2.3 積極建設(shè)備用水源地

要積極建設(shè)備用水源地以便飲用水出現(xiàn)水質(zhì)污染時(shí)能夠及時(shí)解決，而且在建設(shè)時(shí)要考慮到各個(gè)地區(qū)的特點(diǎn)以及實(shí)際情況，要科學(xué)選擇充足水源，而且要對(duì)備用水源地的水質(zhì)進(jìn)行分析，確保水質(zhì)合格。與此同時(shí)，要建立備用水源的相關(guān)配套管網(wǎng)，確保備用水源地的正常使用。

2.4 建立分級(jí)管理制度和監(jiān)督制度

第一，要建立分級(jí)管理制度，明確各級(jí)的管理責(zé)任，避免出現(xiàn)互相推諉的情況，具體而言就是國家、省、市三級(jí)制，國家層面規(guī)范飲用水水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，省級(jí)基于本省情況進(jìn)一步明確飲用水水質(zhì)監(jiān)測(cè)，而市級(jí)則需要具體落實(shí)水質(zhì)檢測(cè)，實(shí)地考察水質(zhì)情況，確保準(zhǔn)確及時(shí)反映水質(zhì)[8];第二，要建立健全的監(jiān)督制度，飲用水水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)的應(yīng)用還需要監(jiān)督制度確保技術(shù)能夠有效落實(shí)，而且要對(duì)技術(shù)應(yīng)用的效果以及預(yù)警應(yīng)急體系的落實(shí)情況進(jìn)行監(jiān)督，確保能夠切實(shí)改善水質(zhì)，為居民提供安全用水。

3 結(jié)論與展望

不同的水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，其中基于理論分析理論的常規(guī)監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠?qū)δ骋粏我粎?shù)進(jìn)行精確監(jiān)測(cè)，而且操作簡(jiǎn)便，速度也比較快，但是大多數(shù)都不能進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，這就無意中增加了監(jiān)測(cè)的難度，在未來需要進(jìn)一步研發(fā)適用性強(qiáng)以及免維護(hù)的相關(guān)技術(shù)和設(shè)備。以生物監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)的水質(zhì)綜合毒性監(jiān)測(cè)技術(shù)，這一技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛，正處于應(yīng)用研究階段，雖然生物對(duì)污染物有明顯的反映，但是監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度卻不高，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果深受影響。在未來，這一技術(shù)研究的主要方向是毒性解析技術(shù)和智能化生物傳感器?；诙嗑S矢量指紋原理的綜合預(yù)警技術(shù)，通過建立本地水質(zhì)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物種類和濃度的準(zhǔn)確識(shí)別，數(shù)據(jù)真實(shí)準(zhǔn)確，特征矢量變化快速可靠，減少了誤報(bào)頻率，在城市供水系統(tǒng)將有較大的應(yīng)用前景。

飲用水是居民生產(chǎn)生活的重要保障，水質(zhì)問題的突出會(huì)給居民的用水安全帶來隱患，為此，需要建立一套完善的預(yù)警體系，通過預(yù)警技術(shù)的合理應(yīng)用降低水質(zhì)污染的危害程度，確保居民用水安全。

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