水處理中環(huán)境監(jiān)測技術(shù)及污染防治措施

魯珊珊

（白洋淀流域生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，河北 保定 071000）

水是人類生存、生活中不可缺少的一部分，但隨著時代的發(fā)展，水資源污染問題頻發(fā)。如何解決水資源污染、提高水處理質(zhì)量成為當(dāng)前相關(guān)部門、工作人員必須要解決的問題。為了提高水處理質(zhì)量、解決水資源污染問題，相關(guān)部門就要對水資源環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)制定科學(xué)合理的污染防治措施。因此，需要對水處理中的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行深入探究，并對水污染防治措施進(jìn)行深入地分析和探討，旨在提高水處理的科學(xué)性、可行性及合理性。

1 水處理概述

簡單來說，水處理就是將水中的雜質(zhì)去除，使其變得更加干凈，并為人們使用提供保障。水處理方式可大致分為兩種，一種為物理處理方式，一種為化學(xué)處理方式。物理處理方式是通過各種孔徑不同濾材的吸附、阻隔功能將水中的雜質(zhì)去除。常見的吸附法是指利用活性炭去除雜質(zhì)，阻隔法簡單來說就是將水倒入濾材中過濾雜質(zhì)。沉淀法也屬于水處理的物理方法，簡單來說就是將水靜置一段時間，待其將雜質(zhì)分離后，將比重較小的、浮于水面的雜質(zhì)撈出，然后將干凈的水倒出。而化學(xué)方法是利用化學(xué)藥品與水中的雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，或借助化學(xué)物質(zhì)將雜質(zhì)集合在一起，然后采用過濾法將雜質(zhì)去除。之所以進(jìn)行水處理，是為了提高水的質(zhì)量，使其達(dá)到某種標(biāo)準(zhǔn)。水資源是人類生活、工作、學(xué)習(xí)中不可缺少的一部分，所以水處理可以對發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)、提高產(chǎn)品質(zhì)量，保護(hù)人類環(huán)境、維護(hù)生態(tài)平衡起到積極作用[1-2]。

2 水處理中的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)

環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用有利于相關(guān)工作人員了解水環(huán)境，從而為水污染防治措施的制定提供保障。按照監(jiān)測對象進(jìn)行劃分，可將水處理中的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)劃分為地表水監(jiān)測、地下水監(jiān)測；按照監(jiān)測方法進(jìn)行劃分，可將水處理中的環(huán)境檢測技術(shù)分為常規(guī)采樣、自動采樣；按照技術(shù)原理進(jìn)行劃分，可以將水處理中的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)分為遙感技術(shù)、生物技術(shù)以及其他技術(shù)[3-4]。

2.1 根據(jù)監(jiān)測對象劃分監(jiān)測技術(shù)

2.1.1 地表水監(jiān)測

地表水通常是指陸地表面的水，可分為靜態(tài)水、動態(tài)水兩種。地表水監(jiān)測的方法有兩種，一是借助水因子調(diào)查了解水質(zhì)，即工作人員對當(dāng)?shù)厮Y源進(jìn)行取樣調(diào)查，并根據(jù)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分析，從而了解當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)情況；二是借助污染因子了解水質(zhì)，即對當(dāng)?shù)厮Y源進(jìn)行調(diào)查，并對其污染因子進(jìn)行分析，從而找到水污染的原因、范圍及污染物。但是，相關(guān)工作人員在調(diào)查取樣的過程中應(yīng)考慮客觀因素，因為地表水暴露于室外，易受客觀因素的影響。也就是說，相關(guān)工作人員需盡可能地在調(diào)查取樣時選擇水流較小、風(fēng)速平靜、天氣晴朗的環(huán)境。同時，為了確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，相關(guān)工作人員需在檢測時選擇不同時期、不同級別的水樣進(jìn)行多次調(diào)查[5]。

2.1.2 地下水監(jiān)測

地下水簡單來說就是地表以下巖石縫隙中的水。地下水監(jiān)測是水環(huán)境監(jiān)測的重要組成部分。在進(jìn)行地下水監(jiān)測的過程中，相關(guān)工作人員通常會采用抽樣監(jiān)測，即通過對具有代表性的水樣進(jìn)行采集、監(jiān)測、分析，了解地下水的水質(zhì)。但是在遇到特殊情況時，不太適合采用抽樣監(jiān)測。也就是說，相關(guān)工作人員在地下水監(jiān)測過程中，需要根據(jù)實際情況選擇合適的監(jiān)測方法和項目[6]。

2.2 根據(jù)監(jiān)測方法劃分監(jiān)測技術(shù)

2.2.1 常規(guī)采樣

常規(guī)采樣就是工作人員采用人工方式采集水資源的樣品，常見的常規(guī)采樣方式有：采樣點、采樣垂線。采集到樣品之后，相關(guān)工作人員可根據(jù)實際情況選擇就地監(jiān)測或密封后帶到實驗室進(jìn)行監(jiān)測，從而了解到水質(zhì)情況、水體內(nèi)的污染物濃度等。與其他采樣方式相比，常規(guī)采樣方式具有靈敏度高、誤差小、監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確的優(yōu)勢。

2.2.2 自動采樣

自動采樣就是利用自動監(jiān)測設(shè)備，對水資源進(jìn)行采樣、測試，從而對水體的污染情況進(jìn)行了解，這一方式對設(shè)備要求較高。相關(guān)人員在進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測時，通常會采用電化學(xué)法、酶底物測定法等。目前，自動采樣的水樣代表性不強(qiáng)，所以監(jiān)測結(jié)果與常規(guī)采樣結(jié)果存在較大差異。相關(guān)研發(fā)人員正在基于這一問題進(jìn)行深入探究，以達(dá)到自動采樣技術(shù)逐漸向常規(guī)采樣技術(shù)靠近的目的。

2.3 從技術(shù)原理劃分監(jiān)測技術(shù)

2.3.1 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)是環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的重要組成部分，在水處理中發(fā)揮了重要作用。與其他環(huán)境監(jiān)測技術(shù)相比，遙感技術(shù)可以自動獲得監(jiān)測結(jié)果，并為監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性提供保障。具體而言，基于遙感技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測是一種動態(tài)化模式，且監(jiān)測成本較低，可以減少人為因素的影響。目前，遙感技術(shù)通常被應(yīng)用于固體懸浮物、水體富營養(yǎng)化的監(jiān)測[7]。

2.3.1.1 懸浮固體遙感監(jiān)測

懸浮固體遙感監(jiān)測就是借助遙感技術(shù)監(jiān)測水中的固體懸浮物，然后借助紅外光波測定這些懸浮物，并構(gòu)建固體懸浮物和特定波段輻射值模型，從而對水質(zhì)進(jìn)行了解。

2.3.1.2 水體富營養(yǎng)化遙感監(jiān)測

遙感技術(shù)在水體富營養(yǎng)化水平的判斷方面也有一定的作用，可以通過紅外光波段、可見光波段監(jiān)測水體的含氧量，并通過相關(guān)數(shù)據(jù)了解水體含氧量的變化情況[8]。通常來講，如果水質(zhì)發(fā)生了改變，那么水中就會出現(xiàn)較多的浮游植物，此時，紅外光波段也會發(fā)生變化，并通過陡坡效應(yīng)給予相關(guān)工作人員提示。如果浮游植物的數(shù)量忽然增加，那么水質(zhì)中的葉綠素就會增加，遙感裝置就會將反射光譜的特征體現(xiàn)出來。

2.3.1.3 油污染監(jiān)測

油污染也可以通過遙感技術(shù)監(jiān)測出來。相關(guān)工作人員可以通過遙感技術(shù)的有效應(yīng)用，了解水體中的污染源、污染范圍，并基于這些信息進(jìn)行估算，明確水質(zhì)中的含油量。如果進(jìn)行連續(xù)性監(jiān)測，就可以明確溢油的方向及擴(kuò)散速度，從而對油污染進(jìn)行預(yù)測及防護(hù)。

2.3.2 生物技術(shù)

地球上的所有生物都離不開水，所以出現(xiàn)水污染、水環(huán)境變化時，水中的生物首先會受到影響。因此，生物技術(shù)成為水處理中環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的重要組成部分，相關(guān)工作人員可以通過生物個體、組分、生物種群在水環(huán)境中的應(yīng)急變化了解水環(huán)境的污染程度。

2.3.2.1 底棲動物監(jiān)測指標(biāo)

底棲生物是環(huán)境監(jiān)測的重要指標(biāo)。因為底棲生物的生存離不開水，且其對水因子較為敏感，所以通過水環(huán)境中的底棲動物數(shù)量可以對水質(zhì)情況進(jìn)行了解。

2.3.2.2 魚類環(huán)境監(jiān)測指標(biāo)

魚類生活于水中，且會對水體污染物能夠作出反應(yīng)，所以魚類是環(huán)境監(jiān)測的重要指標(biāo)。在實際工作中，工作人員可以監(jiān)測魚類的生存環(huán)境，并基于其對水體污染物的反應(yīng)進(jìn)行判斷，從而了解水體的污染濃度，并發(fā)布預(yù)警信息[9]。比如，工作人員可對斑馬魚進(jìn)行監(jiān)測。因為斑馬魚對水質(zhì)變化較為敏感，一旦生活的環(huán)境發(fā)生了變化，便會立刻做出反應(yīng)。所以，通過監(jiān)測斑馬魚，相關(guān)工作人員可以對水體的污染情況進(jìn)行了解，并做出早期預(yù)警。又如，相關(guān)工作人員可對發(fā)光細(xì)菌進(jìn)行監(jiān)測。通常情況下，細(xì)菌發(fā)光情況和污染物的濃度、毒性有著一定聯(lián)系，所以相關(guān)工作人員可通過監(jiān)測發(fā)光細(xì)菌了解當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)情況，且與其他方法相比，這一方法的監(jiān)測效率較高。

2.3.3 其他監(jiān)測技術(shù)

除了上述幾種水處理中的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)之外，其他環(huán)境監(jiān)測技術(shù)也可在水處理過程中發(fā)揮積極效用。比如，相關(guān)工作人員可利用反滲透水處理系統(tǒng)，借助信息技術(shù)對水域的水質(zhì)情況進(jìn)行研究、了解。但這種方式對相關(guān)工作人員具有較高要求，不僅需要其具備較強(qiáng)的責(zé)任感、事業(yè)心，還需確保其對各類監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行深入地了解，并能深入地認(rèn)識到水環(huán)境監(jiān)測工作的重要性。又如，相關(guān)工作人員可以利用互聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)建立先進(jìn)的監(jiān)測系統(tǒng)，使水環(huán)境監(jiān)測工作順利展開。一旦出現(xiàn)了水污染問題，相關(guān)工作人員可借助計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)尋找原因，從而提出針對性的解決措施。

3 水處理中的環(huán)境污染防治措施

3.1 建立完善的污染防治工作機(jī)制

為了提高環(huán)境污染防治效果，需構(gòu)建科學(xué)完善的污染防治工作機(jī)制，為相關(guān)工作人員開展環(huán)境污染防治工作提供體系支撐，確保環(huán)境污染防治工作可以落到實處。首先，環(huán)保部門需明確水處理中的環(huán)境污染防治在生態(tài)文明建設(shè)中的重要作用，以及污染防治工作機(jī)制建立的重要意義。通過推行精細(xì)化管理理念、結(jié)合自身知識及經(jīng)驗進(jìn)行污染防治工作機(jī)制的建立，確保其具有精細(xì)化、科學(xué)化、完整化的特點[10]。其次，環(huán)保部門需重視污染防治工作機(jī)制的落實。環(huán)保部門可根據(jù)實際情況制定污染防治工作計劃，并要求相關(guān)工作人員按照工作計劃開展工作，從而為水環(huán)境的質(zhì)量、狀況改善提供保障。最后，環(huán)保部門需注意，隨著時代的發(fā)展以及水處理環(huán)境污染防治工作的不斷推進(jìn)，污染防治工作機(jī)制會暴露出新的問題，為確保污染防治工作機(jī)制在實際工作中發(fā)揮效用，確保水環(huán)境可以得到改善，需結(jié)合實際情況對工作機(jī)制進(jìn)行調(diào)整、創(chuàng)新、完善。只有這樣，才能使其符合新時期形勢的變化，才可以提高水處理的效率、質(zhì)量。

3.2 優(yōu)化污染防治方法

為了提高水處理效果，營造良好的水環(huán)境，相關(guān)工作人員需重視優(yōu)化污染防治方法。在優(yōu)化污染防治方法時，相關(guān)工作人員可從以下兩方面入手：①信息技術(shù)的應(yīng)用。21世紀(jì)被稱為信息化時代，信息技術(shù)在人們的工作、學(xué)習(xí)和生活中發(fā)揮著重要作用，且信息化、智能化、數(shù)字化已成為各行各業(yè)發(fā)展的根本方向[11]。雖然污染防治工作與其他工作不同，但是也需要順應(yīng)形勢。因此，在優(yōu)化污染防治方式時，相關(guān)工作人員需重視信息技術(shù)的應(yīng)用，也就是說，相關(guān)工作人員需要對現(xiàn)有的信息資源進(jìn)行整合、利用，并借助信息技術(shù)對方法進(jìn)行優(yōu)化，從而提高水處理效果。②新型技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的有機(jī)整合。在時代的不斷發(fā)展過程中，新型檢測技術(shù)應(yīng)時而生，且在實踐中取得了較好的效果。而傳統(tǒng)的檢測技術(shù)在某些方面具有一定優(yōu)勢，是新檢測技術(shù)無法替代的，所以為了最大限度地提高檢測效果，改善水環(huán)境，相關(guān)工作人員需將新型技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來。比如，相關(guān)工作人員可將環(huán)境監(jiān)測技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有機(jī)整合，并通過互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)分析環(huán)境監(jiān)測結(jié)果，同時對突發(fā)環(huán)境污染事件進(jìn)行預(yù)演。

3.3 對排污重點工程進(jìn)行追蹤管理

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，多數(shù)水污染源于城市建設(shè)區(qū)及居民居住區(qū)，所以在進(jìn)行水環(huán)境治理時，相關(guān)部門應(yīng)將其當(dāng)作重點治理區(qū)域。為了提高水處理中的污染防治效果，并改善水環(huán)境，就需要對排污重點工程進(jìn)行追蹤管理，通過有效地監(jiān)督、監(jiān)測，不斷減少污染物的排放量。首先，環(huán)境部門應(yīng)建立科學(xué)完善的監(jiān)督管理制度，并在此基礎(chǔ)上開展環(huán)境檢測工作。如果在監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)排污量超標(biāo)，則需要采取有效措施進(jìn)行治理。

3.4 鼓勵公眾參與監(jiān)管工作

通過鼓勵公眾參與監(jiān)管工作，可為水資源管理、生態(tài)文明體系建設(shè)提供保障。在以往的水環(huán)境監(jiān)測及污染防治工作中，只有政府相關(guān)部門、工業(yè)企業(yè)、農(nóng)業(yè)企業(yè)，以及科研院所參與，而未將公眾的作用充分發(fā)揮出來，所以水處理效果與理想存在著較大差異。針對這一問題，相關(guān)部門可采取鼓勵公眾參與監(jiān)管工作的方式解決。具體而言，環(huán)保部門需與宣傳部門進(jìn)行合作，通過開展水資源的污染防治宣傳，調(diào)動公眾的積極性和主動性，使其能夠積極地參與到環(huán)境監(jiān)管工作中。同時，在公眾提出建議、意見時，相關(guān)部門應(yīng)給予充分地重視，并結(jié)合實際情況判斷其可行性。

3.5 減少和消除污染物的排放量

污染防治措施應(yīng)當(dāng)以預(yù)防為主、以處理為輔，所以在開展水污染防治工作時，相關(guān)工作人員需將減少和消除污染物排放量作為根本目的。首先，相關(guān)工作人員需了解重點工程項目的廢水排放情況，并派宣傳人員進(jìn)行水污染處理和防治的宣傳，使其明確水環(huán)境對人們的生活、生存及生態(tài)文明建設(shè)的重要意義，并積極引入先進(jìn)工藝，盡可能地減少甚至消除廢水的排放量。其次，還要鼓勵公眾、企業(yè)利用再生水及循環(huán)用水系統(tǒng)，最大限度地減少廢水排放量，實現(xiàn)生產(chǎn)廢水的充分利用[12]。再次，需將廢水中的原料、產(chǎn)品進(jìn)行有效分離，并及時進(jìn)行回收。這樣，可在降低成本的同時有效降低水中污染物的濃度。最后，需采取有效手段處理城市垃圾與工業(yè)廢渣，以免降水、徑流等對水體造成污染。

3.6 加強(qiáng)區(qū)域性綜合治理

通過區(qū)域性綜合治理也可以達(dá)到污染防治的目的，所以相關(guān)部門要高度重視。首先，需要根據(jù)實際情況制定區(qū)域規(guī)劃、城市建設(shè)規(guī)劃、工業(yè)區(qū)規(guī)劃。在制定相關(guān)規(guī)劃時，相關(guān)工作人員需考慮到水體污染，即統(tǒng)計可能會出現(xiàn)的水體污染，并根據(jù)其特點采取相應(yīng)的預(yù)防措施。其次，需要根據(jù)實際情況全面規(guī)劃、綜合治理水體污染源。再次，需杜絕工業(yè)廢水和城市污水任意排放的現(xiàn)象，并通過制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)格監(jiān)管將其落到實處。

3.7 加強(qiáng)監(jiān)測管理，制定法律和控制標(biāo)準(zhǔn)

加強(qiáng)監(jiān)測管理可以有效提高水環(huán)境改善效果。因此，相關(guān)部門需要重視法律法規(guī)及相關(guān)控制標(biāo)準(zhǔn)的制定。首先，國家需設(shè)立污染防治機(jī)構(gòu)，并采取有效的手段對環(huán)境、水源進(jìn)行保護(hù)。其次，相關(guān)管理部門可頒布相應(yīng)的法律法規(guī)，明確污染防治的具體條例。

4 結(jié)語

綜上所述，水處理是時代發(fā)展的必然趨勢，是實現(xiàn)生態(tài)文明建設(shè)的有效路徑。而想要做好水處理工作，就需對水環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，同時，相關(guān)部門及相關(guān)工作人員需采用有效手段進(jìn)行污染防治。只有這樣，才能有效提高水處理質(zhì)量和效果，從而有效處理水污染并改善水環(huán)境，為生態(tài)文明建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)。此外，相關(guān)部門及工作人員需重視水處理法的創(chuàng)新，基于實際情況調(diào)整污染防治措施，以有效發(fā)揮污水處理技術(shù)的效果。