突發(fā)性環(huán)境水污染事故的應(yīng)急監(jiān)測(cè)質(zhì)控策略分析

高 飛，秦 容，楊 栩

（1.重慶市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，重慶 401147；2.重慶市環(huán)境行政執(zhí)法總隊(duì)，重慶 401147）

突發(fā)性環(huán)境水污染的應(yīng)急監(jiān)控質(zhì)控和水體質(zhì)量控制于社會(huì)、于人類來說不僅是一個(gè)嶄新的議題，也是水體污染應(yīng)用措施中關(guān)鍵的一環(huán)。水質(zhì)應(yīng)急監(jiān)控質(zhì)控行為可依據(jù)事發(fā)當(dāng)時(shí)的實(shí)際狀況，在最短時(shí)間內(nèi)獲取相關(guān)的水體污染詳情，如所受污染程度、范圍等重要發(fā)展趨勢(shì)。因此，具體且完備的應(yīng)急監(jiān)控質(zhì)控系統(tǒng)是擬定質(zhì)控策略有效的手段。

1 突發(fā)性水污染事故的形成原因

1.1 自然災(zāi)害造成的突發(fā)性水污染

地震和洪水等自然災(zāi)害會(huì)毀壞化工廠或礦廠相關(guān)設(shè)施，引發(fā)重金屬污染外泄事件。由于重金屬污染具有隱匿性、持續(xù)性以及不能進(jìn)行生物降解的特征，因此，水體被重金屬污染后很難恢復(fù)。

1.2 人為原因造成的突發(fā)性水污染

重金屬的污染源眾多，如工業(yè)企業(yè)中的含重金屬物質(zhì)的廢水、廢渣沒有進(jìn)行科學(xué)排放，以及泄漏、運(yùn)輸事故等，均會(huì)產(chǎn)生重金屬污染。一旦含有重金屬污染物的廢水和廢渣匯入河流，將會(huì)對(duì)水環(huán)境造成巨大的影響。

2 突發(fā)環(huán)境水污染事故的應(yīng)急策略現(xiàn)狀

2.1 應(yīng)急系統(tǒng)組織協(xié)調(diào)性差

在水體環(huán)境質(zhì)量控制方面，涉及環(huán)保、水務(wù)、水文、市政、疾控等部門。對(duì)于突發(fā)性環(huán)境水污染事故，從目前的制度看來，城市各部門之間缺乏足夠的協(xié)作能力，不能有效達(dá)成應(yīng)急合作，且存在負(fù)責(zé)不明、分工混亂、監(jiān)管失職等問題，一旦發(fā)生水污染事故，致使該事件的負(fù)面影響外延，錯(cuò)過落實(shí)質(zhì)控監(jiān)管的最佳時(shí)間。

2.2 多種應(yīng)急監(jiān)測(cè)形式并用

目前，我國針對(duì)突發(fā)性環(huán)境水污染事件的應(yīng)急管控形式眾多，當(dāng)事件發(fā)生時(shí)，多種方式一同實(shí)施，缺乏針對(duì)性，導(dǎo)致混亂的局面。若要做好相應(yīng)的水體環(huán)境應(yīng)急質(zhì)控措施，就要選用最恰當(dāng)?shù)谋O(jiān)控質(zhì)控形式，確保定點(diǎn)監(jiān)控質(zhì)控和移動(dòng)監(jiān)控質(zhì)控一并對(duì)水體環(huán)境實(shí)時(shí)追蹤，從而保障有效質(zhì)控策略的形成。

3 突發(fā)環(huán)境水污染事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)

3.1 應(yīng)急監(jiān)測(cè)車

將相關(guān)設(shè)備安設(shè)在移動(dòng)應(yīng)急車上，形成一個(gè)移動(dòng)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室。在應(yīng)急監(jiān)測(cè)車中，能按照實(shí)際不同需要有針對(duì)性地開展水質(zhì)應(yīng)急監(jiān)測(cè)的質(zhì)控工作，還能增設(shè)監(jiān)控操作臺(tái)、安裝圖像、視頻采集、傳輸和信息處理單元的通信接口，并對(duì)監(jiān)測(cè)到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步處理，以獲得精確結(jié)果[1]。

3.2 實(shí)驗(yàn)室儀器分析法

質(zhì)控監(jiān)測(cè)中的重金屬檢測(cè)與其他物質(zhì)測(cè)試方法相同，均取決于靈敏性、精確度、檢出限以及適用范圍等一些條件。常見的水質(zhì)監(jiān)測(cè)重金屬分析儀器具體如表1所示。

表1 常見的水質(zhì)監(jiān)測(cè)重金屬分析儀器

在重金屬監(jiān)測(cè)表中，可以看出ICP-MS優(yōu)勢(shì)較大，且在水體環(huán)境監(jiān)控質(zhì)控層面十分普及。AFS與AAs的操控便捷，簡(jiǎn)單易懂，因此在重金屬含量監(jiān)控中也有著較關(guān)鍵的地位。以上所述幾種重金屬檢測(cè)形式在通常情況下用于實(shí)驗(yàn)室。

3.3 應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)便攜式儀器分析方法

3.3.1 便攜式分光光度計(jì)

在突發(fā)性水體污染事件中，可用便攜式分光光度計(jì)來進(jìn)行精確監(jiān)控，以哈希DR3900為例，其內(nèi)置多種曲線，多功能比色池設(shè)計(jì)，可檢測(cè)高錳酸鹽指數(shù)、COD、氨氮、總磷、銅鉛鋅鎘等多種金屬離子總共幾十項(xiàng)指標(biāo)。

3.3.2 陽極溶出伏安法

通過陽極溶出伏安法，在一般電位下，被測(cè)金屬離子部分還原為金屬，溶解在微電極表面或從微電極表面分離出來。然后向電極施加反向電壓，使微電極上的金屬氧化，產(chǎn)生氧化電流。最后根據(jù)氧化電流的強(qiáng)弱來測(cè)定被測(cè)物質(zhì)的含量。

以PDV6000重金屬分析儀為例，該儀器是利用陽極溶出伏安法的一種快速、準(zhǔn)確測(cè)定重金屬離子濃度的便攜式儀器，可檢測(cè)鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、砷、硒、鉛、銀、鎘、錫、汞等多種金屬元素。

4 關(guān)于突發(fā)性環(huán)境水污染事故的有效對(duì)策

4.1 完善水污染事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)體系

4.1.1 建立應(yīng)急監(jiān)測(cè)指揮中心

現(xiàn)場(chǎng)各部門組成一個(gè)應(yīng)急指揮團(tuán)隊(duì)，及時(shí)、有效的處理水體環(huán)境污染事故，以便于掌控相關(guān)突發(fā)性水污染事件的不良影響，從而保證對(duì)水體環(huán)境質(zhì)量的控制，擬定相關(guān)質(zhì)控策略，協(xié)調(diào)有關(guān)部門的工作。

4.1.2 建立應(yīng)急監(jiān)測(cè)快速反應(yīng)隊(duì)伍

應(yīng)急監(jiān)測(cè)和質(zhì)量控制快速反應(yīng)小組人員需要對(duì)該地區(qū)水體情況有詳細(xì)的掌握，并且相關(guān)技術(shù)人員要對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)內(nèi)的水體環(huán)境實(shí)施定期監(jiān)測(cè)，通過合適的監(jiān)測(cè)器材，對(duì)所監(jiān)測(cè)的水體環(huán)境有明確的判斷，在記錄后擬定相應(yīng)的科學(xué)應(yīng)急方案以及健全質(zhì)量控制措施。

4.1.3 建立協(xié)同監(jiān)測(cè)機(jī)制

成立市、區(qū)縣兩級(jí)監(jiān)控質(zhì)控組織，強(qiáng)化市、區(qū)縣的協(xié)同能力，提升對(duì)水體環(huán)境的質(zhì)量控制。同時(shí)，要細(xì)致掌握水污染所屬地區(qū)的布設(shè)特征，明確污染物的類型，改善污染水體的質(zhì)量。為增加應(yīng)急監(jiān)控系統(tǒng)的覆蓋面，要科學(xué)的利用組織機(jī)構(gòu)的監(jiān)測(cè)和質(zhì)控能力，持續(xù)優(yōu)化當(dāng)前水環(huán)境監(jiān)控質(zhì)控的模式。

4.1.4 構(gòu)建應(yīng)急監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)

各應(yīng)急部門相互配合，努力完善應(yīng)急監(jiān)測(cè)質(zhì)控信息管理，對(duì)水體環(huán)境污染區(qū)以及周遭生態(tài)情況展開進(jìn)一步的分析和討論，制定適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量控制方案。此外，LIMS（實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)）中集成相關(guān)應(yīng)急監(jiān)控質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)采集，借助可視化監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，從而為解決水環(huán)境污染問題提供重要依據(jù)，進(jìn)而保證質(zhì)量控制策略的有效開展。

4.2 加強(qiáng)突發(fā)水污染事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)

4.2.1 加強(qiáng)人員的技術(shù)培訓(xùn)

組織應(yīng)急監(jiān)測(cè)和質(zhì)量控制的人員培訓(xùn)，培育相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力。通過內(nèi)外部培訓(xùn)并行，強(qiáng)化監(jiān)控和質(zhì)控人員的業(yè)務(wù)質(zhì)量以及職業(yè)素養(yǎng)。此外，還需因材施教，擬定科學(xué)的培訓(xùn)預(yù)案，進(jìn)而提升團(tuán)隊(duì)的協(xié)調(diào)性，加快監(jiān)控與質(zhì)控的速度以及提高精準(zhǔn)度。

4.2.2 加強(qiáng)應(yīng)急監(jiān)測(cè)方法的開發(fā)

對(duì)水環(huán)境污染事件來說，其突發(fā)性特點(diǎn)就是“急”，所以在進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)過程中要“快”。應(yīng)依據(jù)事件現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)狀況，采用快速的監(jiān)測(cè)和質(zhì)控方法，對(duì)污水組污染物的大小、速度、種類和濃度進(jìn)行一定的判定，為快速處理水污染事故予以實(shí)時(shí)、有效的水體資料。

4.2.3 加強(qiáng)儀器設(shè)備的管理

準(zhǔn)備好備用應(yīng)急設(shè)施裝置，并制定定時(shí)定期檢測(cè)要求，保證應(yīng)急儀器的常規(guī)運(yùn)作。健全應(yīng)急設(shè)施日常養(yǎng)護(hù)管理措施，降低儀器發(fā)生事故的概率。按時(shí)檢查應(yīng)急監(jiān)測(cè)和質(zhì)量控制設(shè)備，實(shí)時(shí)升級(jí)現(xiàn)有的陳舊儀器，保障應(yīng)急儀器的使用價(jià)值。

4.2.4 強(qiáng)化應(yīng)急監(jiān)測(cè)模擬演練

相關(guān)監(jiān)控質(zhì)控團(tuán)隊(duì)需經(jīng)常對(duì)突發(fā)性應(yīng)急事件進(jìn)行模擬演習(xí)，每三個(gè)月至少開展一次相關(guān)活動(dòng)，將理論知識(shí)與實(shí)際操作相結(jié)合，可以有效提高應(yīng)急部門的業(yè)務(wù)能力以及應(yīng)變速度。對(duì)隊(duì)伍進(jìn)行綜合性評(píng)估，對(duì)于團(tuán)隊(duì)弊端，進(jìn)一步制定有效的整頓策略，提升應(yīng)急監(jiān)控能力，完善質(zhì)量監(jiān)控措施。

4.3 優(yōu)化突發(fā)性水污染事故應(yīng)急監(jiān)控質(zhì)控點(diǎn)位布設(shè)

4.3.1 采樣環(huán)節(jié)

根據(jù)水體環(huán)境污染的實(shí)際狀態(tài)，布設(shè)對(duì)照面并予以控制和縮減。在環(huán)境適宜的情況下，應(yīng)根據(jù)不同水層采集具有代表性的污水采樣品。了解污染物質(zhì)的理化特點(diǎn)，按照污染因子濃度以及水層位置的變化，修訂相應(yīng)的監(jiān)測(cè)措施，并進(jìn)一步完善相關(guān)水體環(huán)境質(zhì)量控制的策略。當(dāng)污水濃度相對(duì)較小且出現(xiàn)在水面時(shí)，需在水面設(shè)置應(yīng)急監(jiān)測(cè)和質(zhì)量控制點(diǎn)；當(dāng)污染水體濃度相對(duì)較大時(shí)，要按照水深程度在不同垂線上設(shè)置采樣點(diǎn)并采集底泥。

4.3.2 保存環(huán)節(jié)

污水取樣工作結(jié)束后，要妥善保存采樣品，確保樣品不變質(zhì)，增加監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)度。在采樣品的貯存過程中，采樣品的吸附作用和揮發(fā)性是其產(chǎn)生變化的關(guān)鍵性因素。在采樣品的揮發(fā)過程中，CO2含量會(huì)隨之出現(xiàn)一定的變化，并影響其pH值和總硬度，同時(shí)，相關(guān)化學(xué)元素均發(fā)生變化?；诖?，儲(chǔ)存采樣品的環(huán)境溫度必須低于取樣溫度，還需在采樣品中加入一定的保護(hù)劑以防止樣品揮發(fā)和分解。

4.3.3 注意事項(xiàng)

除水環(huán)境監(jiān)控樣品容器外，過程中所使用過的容器均需徹底清潔，且至少清潔2次。若直接使用未清洗容器進(jìn)行取樣，則還要通過取樣品對(duì)容器進(jìn)行沖洗，并且沖洗次數(shù)為3次以上。此外，如果收集浮油樣品，就無需對(duì)盛放容器進(jìn)行沖洗。如果采樣品有很多漂浮物，就要立即清理懸浮物質(zhì)。同時(shí)，如果樣品中含有大量的沉淀物和其他沉降固體，就需運(yùn)用分離法先將其剝離，再徹底清潔。方法為制備2 L量筒，將樣品均勻搖晃后置入2 L量筒內(nèi)，并靜放30分鐘左右，再取少量保存劑倒入2 L量筒之中，后把懸浮物相對(duì)較多的采樣品導(dǎo)進(jìn)盛放樣品器具中[2]。此外，無需對(duì)油樣進(jìn)行分離，測(cè)試水的溫度、懸浮物質(zhì)、酸堿度以及電導(dǎo)率均無需進(jìn)行分離處置。

5 結(jié)語

突發(fā)性水環(huán)境污染具有不可預(yù)測(cè)性以及較大的危險(xiǎn)性特征。因此，需提升相關(guān)的應(yīng)急監(jiān)控能力，健全質(zhì)量監(jiān)控策略。