工業(yè)廢水監(jiān)測的發(fā)展研究

魏雙利，葛良賦，關(guān)宇翔

(浙江浙海環(huán)保科技有限公司，浙江 臺州 318000)

隨著我國工業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益、社會效益的同時，也帶來了環(huán)境污染，尤其是工業(yè)廢水的產(chǎn)生，自然環(huán)境和人民群眾生命安全都面臨前所未有的新挑戰(zhàn)[1-2]。當(dāng)前，我國工業(yè)廢水監(jiān)測處于瓶頸期，只有解決了這些制約工業(yè)廢水監(jiān)測的瓶頸問題，我們的從業(yè)人員才能更高效的開展工業(yè)廢水監(jiān)測，才能更有效保護(hù)環(huán)境。鑒于此，那么，如何才能加強(qiáng)對工業(yè)廢水監(jiān)測力度？因此，探索工業(yè)廢水監(jiān)測的發(fā)展新路徑意義深遠(yuǎn)而偉大[3]。

1 工業(yè)廢水監(jiān)測重要意義

工業(yè)廢水是指工業(yè)、企業(yè)以及各行各業(yè)生產(chǎn)過程中排出的廢水，一般包括生產(chǎn)廢水、冷卻水和生活廢水等[4]。我們運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)檢測手段，來對水中污染物質(zhì)實施監(jiān)控，進(jìn)而分析監(jiān)測結(jié)果，再以此來評價水質(zhì)，從而為水污染治理提供數(shù)據(jù)支撐。目前，廢水監(jiān)測常用的檢測儀器有，氣相色譜分析儀、原子吸收光譜儀、在線COD、氨氮、總氮總磷分析儀等[5]。科學(xué)有效的廢水監(jiān)測是保護(hù)水資源的重要抓手。廢水監(jiān)測數(shù)據(jù)能為環(huán)境治理提供支持，對保護(hù)水資源，解決水污染具有重要意義。監(jiān)測工作人員依據(jù)水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果來對水質(zhì)的變化趨勢進(jìn)行有針對性的預(yù)測，以此可為接下來的處理工作開展提供指導(dǎo)借鑒[6]。

2 工業(yè)廢水監(jiān)測的制約問題

2.1 工業(yè)廢水監(jiān)測機(jī)制不完備

我們都知道，一旦工業(yè)廢水監(jiān)測結(jié)果出了問題，那么，后期水污染治理也就會困難重重了。整體而言，工業(yè)廢水監(jiān)測是近年來才大力發(fā)展起來的，目前還存在不少漏洞，并且機(jī)制還不夠完善。就目前來講，具體表現(xiàn)在：有些監(jiān)測單位不了解工業(yè)廢水的性質(zhì)，對一些工業(yè)廢水的分配模式也不夠清晰；還有些單位在監(jiān)測過程中，沒有設(shè)置合理的污水監(jiān)測的節(jié)點；還有些監(jiān)測單位在工作過程中執(zhí)行力度不夠，這些都導(dǎo)致了監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確性不可信。另外，還有一些情況，就是一些法律法規(guī)不夠完備，同時還存在處罰的力度不大、不夠，起不到震懾作用等問題。

2.2 工業(yè)廢水監(jiān)測人員專業(yè)水平不能適應(yīng)工作實際

監(jiān)測人員是廢水監(jiān)測主體，其重要性不言而喻。但當(dāng)前形式是監(jiān)測工作錯綜復(fù)雜，監(jiān)測工作量、工作難度都是以前沒有面對過的。有的監(jiān)測人員專業(yè)水平不能適應(yīng)工作實際需要，他們沒有得到專業(yè)的培訓(xùn)，專業(yè)儀器操作能力，專業(yè)工業(yè)廢水監(jiān)測技術(shù)掌握的不夠扎實，都會給工業(yè)廢水監(jiān)測工作帶來阻礙。

2.3 工業(yè)廢水監(jiān)測設(shè)備老舊、監(jiān)測技術(shù)不夠成熟

設(shè)備是工具，技術(shù)是手段這是不變的真理，當(dāng)前形勢下，由于監(jiān)測對象的復(fù)雜性、多樣性、特殊性，監(jiān)測設(shè)備和監(jiān)測技術(shù)都非常重要。先進(jìn)的設(shè)備匹配成熟的技術(shù)才能達(dá)到事半功倍的效果。監(jiān)測設(shè)備如果跟不上，技術(shù)不成熟很難出準(zhǔn)確的監(jiān)測結(jié)果[7]。

2.4 工業(yè)廢水監(jiān)測數(shù)據(jù)利用率不高

有時候監(jiān)測單位只考慮數(shù)據(jù)完整性、實時性，沒有兼顧數(shù)據(jù)分析、加工分析數(shù)據(jù)的合理性，導(dǎo)致數(shù)據(jù)失去應(yīng)有的意義。還有就是處罰力度不夠，企業(yè)情愿支付處罰金，置監(jiān)測數(shù)據(jù)于不顧。這些因素都導(dǎo)致了監(jiān)測數(shù)據(jù)的利用率不高。

2.5 其他因素

現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)施安裝的不合理等因素。

3 工業(yè)廢水監(jiān)測預(yù)處理技術(shù)

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水污染狀況亟待扭轉(zhuǎn)。環(huán)境監(jiān)測中的廢水組分通常比較復(fù)雜，有時多種待測組分含量較低且組分間容易干擾。這種情況下，我們檢測人員需要采用恰當(dāng)?shù)念A(yù)處理技術(shù)以此來消除干擾的影響[8]。我們都知道預(yù)處理技術(shù)在廢水監(jiān)測中有非常重要的意義，那么應(yīng)該如何在廢水監(jiān)測工作中有效運(yùn)用預(yù)處理技術(shù)提升廢水監(jiān)測的準(zhǔn)確度呢？這是擺在廣大環(huán)境檢測工作人員面前的一個重大問題[9]。預(yù)處理技術(shù)選擇的是否正確合理，是分析結(jié)果是否準(zhǔn)確的重要前提。分析人員的知識、經(jīng)驗、技術(shù)水平以及選用合適的預(yù)處理方法保存樣品起到?jīng)Q定作用[10]。為了提高廢水監(jiān)測中的準(zhǔn)確度，需要廣大廢水監(jiān)測人員結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等分析方法綜合研判，選擇有針對性的適合方式對待測水樣來進(jìn)行預(yù)處理。

3.1 預(yù)處理方法

消解、富集、分離是最常用的預(yù)處理方法。消解一般包括濕式消解、干式消解和微波消解。富集指待測定組分含量要比分析方法檢出限低，需要將待測組分進(jìn)行濃縮。分離是指結(jié)合水樣中不同組分的物理化學(xué)性質(zhì)特點來去除干擾組分的一種技術(shù)方法，富集和分離二者一般常常同步進(jìn)行。目前蒸餾、氣提、頂空、萃取、共沉淀、離子交換等是常用的分離與富集的方式。

3.1.1 消解

在加熱條件下，用酸、堿液或其他物質(zhì)破壞樣品中的有機(jī)物、還原性物質(zhì)的方法就是消解。具體而言，分為：

(1)濕式消解法。硝酸消解、硝酸-硫酸消解、硝酸-高氯酸消解、硫酸-磷酸消解、硫酸-高錳酸鉀消解、硝酸- H2O2消解。

而對于酸性條件下容易揮發(fā)的廢水樣品我們通常采用堿性消解法來進(jìn)行處理。

(2)干式消解法。干式消解法包括普通灰化法、溫灰化法、高壓釜密封灰化法三種。但干式消解法都會導(dǎo)致?lián)]發(fā)特性的元素產(chǎn)生損失，因此不能用來測定含有易揮發(fā)組分的樣品，同時，干式消解法灰化的時間一般也比較長。

(3)微波消解法。這種方法一般是在頻率為(2450±50)MHz 微波磁場環(huán)境下來處理一些含有極化分子的樣品。

3.1.2 水樣的富集和分離

富集，又叫濃縮，顧名思義，一般我們在待測組分含量比較低時采用這種方法。而分離則是一種去除干擾組分的技術(shù)方法，一般情況下，富集和分離都是同時開展的[8]。常用的方法有頂空、蒸餾、氣提、萃取、共沉淀、離子交換等。

3.2 預(yù)處理技術(shù)在廢水監(jiān)測中應(yīng)用分析

廢水監(jiān)測人員進(jìn)行水樣預(yù)處理工作時遵循的基本原則：最大限度的清除干擾物；提高回收率；操作簡單且節(jié)省時間；成本支出低，對人體與生態(tài)環(huán)境的健康沒有影響。

(1)化學(xué)需氧量測定

測化學(xué)需氧量(COD)時，主要干擾因素是Cl-，其含量較高時需先明確Cl-濃度，然后以此為基礎(chǔ)確定稀釋倍數(shù)。若COD高Cl-含量低，可在稀釋后采用低鉻法進(jìn)行氧化，并添加適宜HgSO4，避免Cl-對最終數(shù)據(jù)的影響。具體方法：按照HJ828-2017的標(biāo)準(zhǔn)方法是，首先要進(jìn)行Cl-粗略判定，然后按照質(zhì)量比m(HgSO4)∶m(Cl-)≥20∶1的比例加入，最大加入量為2 mL最為適宜。

(2)水中懸浮物測定

測定懸浮物時，濾膜中部分可溶性物質(zhì)可能會與水樣進(jìn)行融合，這就會導(dǎo)致濾膜重量出現(xiàn)損失，因此，有時候我們看到一個水樣，直觀看它潔凈度非常好，但測試結(jié)果確是懸浮物測定結(jié)果出現(xiàn)負(fù)值。因此，為了避免這種情況的發(fā)生，我們在準(zhǔn)備濾膜時，就要先用蒸餾水反復(fù)、多次、認(rèn)真地清洗濾膜，并且還要進(jìn)行后續(xù)工序的操作，即要進(jìn)行烘干，且烘干直到重量不再發(fā)生變化，達(dá)到平穩(wěn)才行。另外，在檢測含鹽量較高的水樣時，濾膜在進(jìn)行過濾工作后，也要用蒸餾水進(jìn)行三次洗滌，烘干直到質(zhì)量恒定。

(3)水中石油含量測定

工業(yè)廢水雜質(zhì)較多，油膜在采樣時需一并采集。用CCl4萃取石油，由于CCl4中含水量高易成泥狀，分層較困難，需投加無水Na2SO4, CCl4也不易徹底收集。為了保障測樣科學(xué)性，可先過濾再用CCl4清洗采樣瓶、濾紙。以此類推，引用亞甲基藍(lán)光度法測定水中陰離子表層活性劑時可同樣操作。

(4)硫化物測定

亞甲基藍(lán)法測定水中硫化物，常用沉淀分離法；過濾-酸化-吹氣法；酸化-吹氣法。通過氫化物發(fā)生設(shè)備來進(jìn)行硫化物提取，用酸與鋅粒作用產(chǎn)生H2原理，在水樣中加入水合CH3COONa和(CH3COO)2Zn固定水樣，過濾提取沉淀物，沉淀物粉碎，加入50 mL去離子水，再通過吸收管注入10 mL(CH3COO)2Zn，連好導(dǎo)氣管。投加鋅粒的質(zhì)量為4 g、接著加入10 mL鹽酸，將導(dǎo)氣管與發(fā)生裝置進(jìn)行連接，一般情況下置于室溫環(huán)境中45 min左右就會出現(xiàn)反應(yīng)，我們可以用亞甲基藍(lán)法處理吸收液獲得硫化物數(shù)據(jù)。

(5)硝基苯類、苯胺類物質(zhì)的測定

測定苯胺、硝基苯類物質(zhì)時一般都是采用蒸餾比色法、偶氮比色-鋅粉還原法[8]。由于甲苯胺類化合物重氮化后會構(gòu)成重氮鹽，容易與鹽酸萘乙二胺發(fā)生顯色反應(yīng)。常會導(dǎo)致出現(xiàn)測定硝基苯溶度比苯胺濃度還低，最終導(dǎo)致實驗結(jié)果出現(xiàn)異常的問題。此種情況下預(yù)處理工作尤其重要。一般做法是把100 mL水樣倒入蒸餾瓶中；往瓶中添加1 mL 9 mol/L硫酸(pH 控制為1)；當(dāng)蒸出液量達(dá)到80 mL時加熱停止，冷卻、加20 mL去離子水繼續(xù)蒸餾，直到蒸出液量100 mL為止。

4 未來工業(yè)廢水檢測的新路徑

(1)完善、更新監(jiān)測機(jī)制，健全廢水監(jiān)測質(zhì)量管理體系

監(jiān)測單位根據(jù)相關(guān)的法律法規(guī)，結(jié)合具體的實際制定可行的日常管理機(jī)制。完善科學(xué)質(zhì)量管理體系是支撐保證監(jiān)測質(zhì)量的基石。監(jiān)測工作執(zhí)行要有完備的監(jiān)測制度來保障，這種情況下，可以考慮采用規(guī)范的文件形式來把控，可以把監(jiān)測工作的各個部門、各項環(huán)節(jié)以及實驗室環(huán)境條件等都按規(guī)范文件來進(jìn)行比較嚴(yán)格的界定，做到有章可循，有文可依。同時，還要考慮，對各個崗位工作職責(zé)也都進(jìn)行規(guī)范化、系統(tǒng)化、科學(xué)化的有效管理。同時，也要結(jié)合具體實際開展體系內(nèi)部審核、管理評審等工作，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時制定改進(jìn)方案。監(jiān)測單位要采取有力措施保證全員遵守；取樣點要準(zhǔn)確、具體，時間、地點、對象精確；監(jiān)測水樣方法科學(xué)。

(2)不斷提升監(jiān)測人員專業(yè)素養(yǎng)

監(jiān)測人員結(jié)合自身工作崗位需求，本著認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，不斷提高自身綜合素質(zhì)，積極應(yīng)對工作中存在的困難挑戰(zhàn)，通過不斷嘗試竭盡全力解決問題。另外，環(huán)境監(jiān)測單位應(yīng)定期對環(huán)境監(jiān)測人員開展專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，提高其業(yè)務(wù)素質(zhì)。同時，為提高每一位員工積極性、責(zé)任意識、工作意識，要將責(zé)任落實到每一位員工身上。對監(jiān)測人員進(jìn)行不定期考核，不斷完善獎勵和競爭機(jī)制以此來激發(fā)員工工作積極性。對監(jiān)測人員進(jìn)行思想政治教育，培養(yǎng)其工作責(zé)任心、主人翁意識、工作使命感，以此來保證監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、可靠性、嚴(yán)謹(jǐn)性、科學(xué)性。

(3)更新監(jiān)測設(shè)備，提升監(jiān)測技術(shù)

嚴(yán)格按照分析檢測標(biāo)準(zhǔn)的儀器技術(shù)參數(shù)要求配備儀器設(shè)備，不斷更新在線廢水監(jiān)測設(shè)備、裝置，從硬件設(shè)施方面全力保障工業(yè)廢水監(jiān)測工作的順利開展。與此同時，軟件也要跟得上，可以考慮從不斷完善理論與實際的聯(lián)系，積極改進(jìn)，探索更成熟的廢水監(jiān)測技術(shù)；積極推廣運(yùn)用動態(tài)化的控制措施，努力提高監(jiān)測工作的效率以及監(jiān)測水平等方面著手，以此來為水污染治理工作提供有力的軟件保障和智力支持。我們很清楚，雖然，提升監(jiān)測技術(shù)是一個及其漫長的過程。但通過努力，我們也要相信，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，監(jiān)測技術(shù)也會越來越成熟的，我們相信工業(yè)廢水監(jiān)測一定會朝著越來越高效方向發(fā)展。

(4)有效發(fā)揮監(jiān)測數(shù)據(jù)作用

監(jiān)測部門應(yīng)根據(jù)實際情況有效監(jiān)測、采集數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)真實可靠；為了使數(shù)據(jù)更有針對性要進(jìn)一步加強(qiáng)對數(shù)據(jù)的分析、處理，使其數(shù)據(jù)的價值發(fā)揮到最大、最優(yōu)；同時也要加大對排污企業(yè)處罰的力度，使其對廢水進(jìn)行處理的意識由被動變?yōu)橹鲃樱e極加入廢水治理的偉大事業(yè)中[11]。

(5)其他解決對策

對廢水水樣進(jìn)行合理、科學(xué)的預(yù)處理，是保證監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的重要保障。

5 結(jié) 語

對工業(yè)廢水科學(xué)監(jiān)測能客觀反映水污染程度，從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)多層面為水污染問題提供理論、數(shù)據(jù)支持。但是，我們也應(yīng)該清醒的認(rèn)識到，工業(yè)廢水監(jiān)測是一項系統(tǒng)工程，不是一朝一夕就能順利、高效、恰當(dāng)、實施起來的，工業(yè)廢水監(jiān)測工作任重而道遠(yuǎn)。這項工作的順利開展需要我們的監(jiān)測人員要具有高度的社會責(zé)任感、使命感，同時還要有嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實、認(rèn)真、一絲不茍的工作態(tài)度，只有這樣，才能為國家提供詳實、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，為國家保護(hù)水資源做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。我們也相信，未來我國的工業(yè)廢水治理能、也一定能上一個新的臺階[12-13]。