夏 慧
(河南省信陽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心,河南 信陽 464099)
我國環(huán)境工程相關(guān)的研究起步較晚,在以往錯誤的經(jīng)濟(jì)開發(fā)模式下,超出環(huán)境承載力的開發(fā)活動使自然環(huán)境資源遭到嚴(yán)重破壞,使諸多城市地區(qū)內(nèi)洪內(nèi)澇、沙塵暴等極端天氣出現(xiàn)的頻率越來越高,大氣污染日益嚴(yán)重,用水安全得不到保障。環(huán)境工程的核心內(nèi)容在于污染源治理,只有在標(biāo)準(zhǔn)實驗室分析條件下對環(huán)境污染進(jìn)行分析鑒定,才能進(jìn)一步明確相關(guān)主體的權(quán)責(zé)意識,進(jìn)行有針對性的環(huán)境治理措施。
環(huán)境監(jiān)測是指采用物理指標(biāo)監(jiān)測、化學(xué)指標(biāo)監(jiān)測以及生物指標(biāo)監(jiān)測等現(xiàn)代化技術(shù)手段,對水體環(huán)境、土壤環(huán)境、大氣環(huán)境等監(jiān)測對象的質(zhì)量因素代表值進(jìn)行測定,進(jìn)而確定環(huán)境質(zhì)量、污染狀況與環(huán)境進(jìn)步趨勢的技術(shù)活動。環(huán)境監(jiān)測項目按照監(jiān)測目的大致分為三類:一是以危害性化學(xué)元素或化學(xué)污染物的成分為監(jiān)測對象,例如常見的苯系類、芳香烴、鹵代烴等化學(xué)物質(zhì)含量檢測、水體污染中的COD、BOD5檢測以及大氣污染中的PM2.5檢測。二是以監(jiān)測區(qū)域的物理因子或能量作為監(jiān)測對象,例如噪聲污染、振動波、電磁輻射污染、熱能污染或放射性污染的監(jiān)測[1]。三是以生物在環(huán)境質(zhì)量條件改變后的群落進(jìn)步、種群遷移變化以及活動方式變化作為監(jiān)測對象,例如林業(yè)生態(tài)、海洋生態(tài)等相關(guān)的監(jiān)測項目。
一般情況下環(huán)境監(jiān)測流程包括調(diào)查取樣、抽樣送檢、鑒定分析三個步驟。由環(huán)境監(jiān)測提供的分析報告、數(shù)據(jù)等信息,將作為科學(xué)部署環(huán)境管理、環(huán)境執(zhí)法監(jiān)督等工作的依據(jù)。
(1)作為環(huán)境監(jiān)督、環(huán)境執(zhí)法等管理工作的基本信息依據(jù),通過對地區(qū)土壤、水源以及大氣環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行分析檢測,可在第一時間掌握環(huán)境體系內(nèi)的污染問題性質(zhì),必要時還要第一時間組織污染地區(qū)人員疏散,幫助地方生態(tài)環(huán)境部門排查污染源,進(jìn)而制定最合理的污染防治對策。
(2)為地區(qū)環(huán)境開發(fā)、城鄉(xiāng)土地規(guī)劃提供環(huán)境評價信息,每當(dāng)城市需要進(jìn)行新的建設(shè)項目時,都必須要對大氣環(huán)境、水環(huán)境、空氣環(huán)境以及聲環(huán)境的質(zhì)量狀況進(jìn)行分析,以上述生態(tài)要素為基礎(chǔ)計算出環(huán)境容量,再結(jié)合施工內(nèi)容、用地行為等評價擬建項目環(huán)境是否具備環(huán)境可載力,避免對自然環(huán)境資源產(chǎn)生過度破壞導(dǎo)致環(huán)境惡化[2]。
(3)生態(tài)環(huán)境災(zāi)害預(yù)警,環(huán)境災(zāi)害問題能夠通過地表安裝或浮標(biāo)安裝的監(jiān)測設(shè)備提前預(yù)知,通過環(huán)境監(jiān)測部門的實時數(shù)據(jù)分析,進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量預(yù)測預(yù)報,融合自動監(jiān)測、手工監(jiān)測、污染源在線監(jiān)測數(shù)據(jù)等,以及水文、氣象、農(nóng)業(yè)等部門收集的相關(guān)區(qū)域水文、氣象和農(nóng)業(yè)面源等數(shù)據(jù),就可以第一時間發(fā)出地區(qū)預(yù)警,實現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量預(yù)測預(yù)報、污染溯源等,規(guī)避生態(tài)環(huán)境災(zāi)害給生產(chǎn)生活帶來嚴(yán)重影響,這對于小型森林環(huán)境、農(nóng)田環(huán)境等具有重要保障意義。
由于起步時間較短,我國當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)應(yīng)用的技術(shù)體系與世界領(lǐng)先水平國家有著不小的差距,例如,在水體污染檢測項目中,當(dāng)前國內(nèi)與之相關(guān)的技術(shù)方法、儀器設(shè)備研究重心還在COD、BOD等常規(guī)污染物的檢驗精度上,忽視了有機(jī)污染物這一重要污染指標(biāo),導(dǎo)致水質(zhì)評估體系存在嚴(yán)重漏洞,在試驗分析數(shù)據(jù)上難以做到客觀全面。
另一方面,多數(shù)檢測技術(shù)體系與現(xiàn)代化技術(shù)的融入應(yīng)用不足。例如,傳統(tǒng)水文地質(zhì)檢測技術(shù)中主要存在三點影響監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量的問題:一是必須要以人工攜帶便攜式儀器的方式,在現(xiàn)場進(jìn)行固定站連續(xù)檢測,不僅人力物力成本投入較大,且容易受到自然天候、溫度、地形條件等多方外界因素的干擾,使監(jiān)測結(jié)果出現(xiàn)失準(zhǔn)。二是檢驗技術(shù)的準(zhǔn)確性不高,無法滿足差異性數(shù)據(jù)的分析精度需求,如在水質(zhì)巡航監(jiān)測技術(shù)中,當(dāng)前仍然是以下放標(biāo)記圓盤估讀能見度這種簡單做法,作為評價水質(zhì)的主要技術(shù)手段,而能見度測試則容易極容易受到試驗人員視力方面的誤差影響,導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)與實際值之間存在較大誤差。三是監(jiān)測數(shù)據(jù)生成滯后,多數(shù)傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)體系中不具備常態(tài)化在線監(jiān)測功能,因此環(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)只能周期性進(jìn)行監(jiān)測工作,獲取地區(qū)環(huán)境質(zhì)量狀況[3]。例如環(huán)境污染治理工作,當(dāng)通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)水體、大氣或土壤存在污染跡象時,相關(guān)的污染問題已經(jīng)通過水域系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)產(chǎn)生擴(kuò)散影響。這種滯后性的分析技術(shù),無疑提高了環(huán)境治理的決策難度。
多數(shù)環(huán)境監(jiān)測項目是需要在標(biāo)準(zhǔn)實驗室環(huán)境下完成分析、鑒定、檢驗、監(jiān)測等試驗步驟的,因此必須要獲得一定的器械設(shè)備條件支持。然而就當(dāng)前來看,環(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)使用的多數(shù)試驗設(shè)備與器具,均是國外進(jìn)口的技術(shù)產(chǎn)品,不僅價格成本高昂,且維護(hù)保養(yǎng)難度極大,一旦在試驗過程中出現(xiàn)故障,可能會產(chǎn)生不合理的輸出參量,導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果與檢測受體的情況嚴(yán)重不符。例如進(jìn)行化學(xué)分析時經(jīng)常使用的一種色譜工作站,它在如下幾種情況下可能會產(chǎn)生較大的監(jiān)測數(shù)據(jù)誤差:一是計算機(jī)安裝的數(shù)據(jù)文件配置錯誤,導(dǎo)致可視化數(shù)據(jù)在加工轉(zhuǎn)化的過程中,錯誤的函數(shù)算法或單位換算后輸出,使環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)在處理記錄層面出現(xiàn)錯值;二是色譜柱、光路鏡片等在長時間使用過程中遭到污染,導(dǎo)致重要的數(shù)據(jù)比對、數(shù)據(jù)讀取過程產(chǎn)生誤差因素;三是儀器設(shè)備本身的電子元件或線路虛焊松動,使部分工作荷載裝置未能正常啟動,導(dǎo)致數(shù)據(jù)在校正過程中某些峰或濃度顯示為0,影響試驗結(jié)果輸出的準(zhǔn)確性。
另一方面,部分環(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)在硬件設(shè)施投入力度不夠大,實驗室環(huán)境使用的儀器設(shè)備,不乏一些老舊型號,難以滿足部分監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理精度等級需求。例如水體監(jiān)測、大氣監(jiān)測以及土壤檢測項目中,極大部分的檢測內(nèi)容是與微量、痕量元素或化學(xué)物質(zhì)的分析鑒定有關(guān)的,而實驗室配備的傅里葉紅外光譜儀、氣相色譜儀以及酸度計等設(shè)備產(chǎn)品自身精度等級不足,難以為分析檢測項目提供可靠、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)結(jié)果。
技術(shù)人員是環(huán)境監(jiān)測項目的實際執(zhí)行者,是保障監(jiān)測數(shù)據(jù)信息質(zhì)量最關(guān)鍵的核心要素。盡管現(xiàn)在有很多第三方監(jiān)測機(jī)構(gòu),但若技術(shù)人員本身不重視環(huán)境監(jiān)測工作,或者個人技能水平有限,會導(dǎo)致監(jiān)測工作出現(xiàn)進(jìn)行效率不高、監(jiān)測信息質(zhì)量過低的問題。原因主要有如下三點:
一是內(nèi)部管理制度存在不完善問題,從當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)的運營管理模式來看,多數(shù)機(jī)構(gòu)部門存在著“外行管內(nèi)行”的現(xiàn)象,也就是管理崗位與業(yè)務(wù)崗位職能分離,這樣的管理環(huán)境,對環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量的約束條件十分有限,更多的是依靠技術(shù)人員個人的職業(yè)道德素養(yǎng)、業(yè)務(wù)能力經(jīng)驗以及履職盡責(zé)意識。因此由于管理崗位人員在監(jiān)測技術(shù)能力方面存在不足,導(dǎo)致環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量的監(jiān)督管理工作遇到層層阻力[4]。
二是人才培訓(xùn)計劃進(jìn)行不周全,部分環(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)的管理人員錯誤地認(rèn)為,只有嚴(yán)格技術(shù)崗位的準(zhǔn)入門檻,才能確保技術(shù)團(tuán)隊的建設(shè)質(zhì)量。但孰不知當(dāng)前環(huán)境工程日新月異,行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)不間斷地出現(xiàn)新的監(jiān)測技術(shù)方法、新的評估理念以及新的監(jiān)測設(shè)備產(chǎn)品。而監(jiān)測機(jī)構(gòu)卻沒有相應(yīng)地組織崗位再培訓(xùn)計劃,使技術(shù)人員始終以“守株待兔”的態(tài)度來完成周而復(fù)始的監(jiān)測工作任務(wù),久而久之就會使技術(shù)崗位人員的業(yè)務(wù)能力方面落后。
三是技術(shù)崗位人員自身的要求不嚴(yán),不能端正工作思想,沒有拿出“嚴(yán)謹(jǐn)篤實”的科學(xué)試驗態(tài)度,導(dǎo)致環(huán)境監(jiān)測工作在實驗室操作流程中出現(xiàn)失誤。例如部分監(jiān)測技術(shù)人員對管理章程熟視無睹,違反規(guī)定佩戴首飾或攜帶個人物品進(jìn)出實驗室,導(dǎo)致采集的待檢樣本受到污染,導(dǎo)致與監(jiān)測項目相關(guān)的試驗分析結(jié)果出現(xiàn)誤差。再例如部分技術(shù)人員在記錄監(jiān)測數(shù)據(jù)時出現(xiàn)馬虎大意,且不注重歷史監(jiān)測記錄的保存管理,使得監(jiān)測數(shù)據(jù)信息的價值遭受嚴(yán)重流失。
一是要打破傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的局限性,這需要地方各級環(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)始終以“賦能提檔”為要求,不斷研發(fā)或引進(jìn)行業(yè)領(lǐng)先的監(jiān)測技術(shù)。以南充市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心站的做法為例,該部門依托自身的省級重點實驗室平臺(化學(xué)應(yīng)用與污染防治技術(shù)實驗室),與當(dāng)?shù)乜萍辑h(huán)保材料公司、污水處理廠以及相關(guān)行業(yè)的專家、技術(shù)人員共同組建水污染源監(jiān)測技術(shù)攻關(guān)課題的研討小組,在廣泛聽取各界人士學(xué)術(shù)經(jīng)驗交流的基礎(chǔ)上,于2019年申報了《高效液相色譜法測定飲用水源地水體沉積的酚化合物》《原子光譜法測定自然湖泊痕量汞元素》兩個市級科研項目。經(jīng)過立項研討會上的可行性論證,與會專家一致認(rèn)為上述兩個研究項目在我國水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測的無機(jī)污染物監(jiān)測領(lǐng)域,具有重要的技術(shù)推廣意義。在上述兩項創(chuàng)新技術(shù)的支持下,該監(jiān)測中心始終以“靈敏監(jiān)測”“服務(wù)環(huán)境”為指導(dǎo)原則,在當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境監(jiān)督管理上找準(zhǔn)主攻方向,先后進(jìn)行超過24個當(dāng)?shù)刂匾吹氐乃w監(jiān)測項目,業(yè)務(wù)覆蓋的控制斷面包括有1處長江流域重要支流斷面、3個一、二級飲用水水源保護(hù)區(qū)、以及14個天然或人工湖泊水體。
另一方面,該監(jiān)測中心還在2020年積極探索環(huán)境監(jiān)測技術(shù)與無人機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)、電子通信技術(shù)、信息技術(shù)、可視化技術(shù)等多門當(dāng)代前沿技術(shù)領(lǐng)域的融入應(yīng)用路徑。例如通過市場招標(biāo)比選,與當(dāng)?shù)啬惩ㄐ旁O(shè)備制造企業(yè)、軟件信息技術(shù)企業(yè)達(dá)成合作關(guān)系,共同建設(shè)以水楊酸分光光度法為基礎(chǔ)的信息化水質(zhì)同步監(jiān)測平臺。它的主要運營模式是在水體環(huán)境的固定監(jiān)測站投放帶有氨氮在線分析儀的浮標(biāo),這種浮標(biāo)分析儀除了水中氨氮含量監(jiān)測以外,還支持溶解氧、電導(dǎo)率、pH值、渾濁度以及水體溫度等多項水質(zhì)參數(shù)的測定工作[5]。浮標(biāo)在完成監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集后,能夠通過衛(wèi)星通訊信上傳數(shù)據(jù),這樣就實現(xiàn)了24小時常態(tài)化水質(zhì)監(jiān)測功能,使水質(zhì)監(jiān)測站的分析處理數(shù)據(jù)能夠更好地支持環(huán)境治理決策。
要加強(qiáng)實驗室儀器設(shè)備的規(guī)范管理,首先應(yīng)當(dāng)參照生態(tài)環(huán)境部下發(fā)的HJ817—2018《環(huán)境監(jiān)測方法標(biāo)準(zhǔn)及監(jiān)測規(guī)范(試行)》文件規(guī)定,以及相關(guān)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范要求,對環(huán)境監(jiān)測中心的儀器設(shè)備情況進(jìn)行檢查,對不符合微量、痕量元素測定的實驗室儀器進(jìn)行淘汰更換。以某地監(jiān)測中心環(huán)境質(zhì)量(水、氣)監(jiān)測實驗室的技術(shù)指標(biāo)為例進(jìn)行說明,該實驗室配備的監(jiān)測設(shè)備部分條件為:便攜式溶解氧分析儀,解析度為0.01 ppm,0~300%讀數(shù)范圍內(nèi)精度誤差不超過1%;便攜式分光光度計,讀數(shù)分為透過率、吸光度與濃度三種模式,波長精準(zhǔn)度為±2 nm;氣相色譜儀,穩(wěn)定度為0.02%;硬度(鈣、鎂)濃度測定儀,解析度為0.01 mg/L,標(biāo)準(zhǔn)EMC偏差為±0.02 mg;數(shù)顯酸度計,穩(wěn)定性為±0.02,儀器級別為0.01級。
另一方面,還需環(huán)境監(jiān)測中心健全實驗室管理章程,應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)每次儀器設(shè)備使用完畢后的維護(hù)保養(yǎng)工作,確保將實驗室儀器設(shè)備故障的誤差干擾因素控制在最小化。以賽默飛液相色譜儀U3 000的日常養(yǎng)護(hù)為例,每次用完儀器后,應(yīng)當(dāng)用去離子超純水或甲醇溶液,在設(shè)備裝載進(jìn)樣狀態(tài)下清洗手動進(jìn)樣器、排液閥。單向閥門需要定期拆卸后用丙醇超聲波振動清洗,在清洗時要注意單向閥在小燒杯中不能與安裝方向倒置超洗。每月對設(shè)備工作中的計算機(jī)運行檢測,查看軟件的運行日志是否存在報錯記錄,配置文件是否齊全,運行功能是否完好。若工作站運行存在異常,則需要聯(lián)系生產(chǎn)廠商的技術(shù)維護(hù)部門,將工作站程序軟件重裝后再次啟動設(shè)備檢查。
一是要加強(qiáng)全能技術(shù)人才的儲備,在環(huán)境監(jiān)測中心通過建立全周期、長效的工作考核機(jī)制,結(jié)合中心內(nèi)部業(yè)務(wù)情況,開放人才晉升渠道。確保環(huán)境監(jiān)測中心管理人才做到懂技術(shù)、懂業(yè)務(wù)、懂管理,以此為基礎(chǔ)形成創(chuàng)新人才培養(yǎng)的完善工作機(jī)制。
二是要做好崗位梳理培訓(xùn)工作,本著“走出去、請進(jìn)來”的人才原則,對各類在崗在職人員針對性地進(jìn)行集中培訓(xùn)、跟崗培訓(xùn)、示范培訓(xùn)、老帶新培訓(xùn)以及外出學(xué)習(xí)培訓(xùn)等全方位培養(yǎng)活動??梢耘c友鄰地區(qū)單位定期舉辦“監(jiān)測業(yè)務(wù)技能競賽”,在模擬“實戰(zhàn)”的條件下,對技術(shù)崗位人才的業(yè)務(wù)技能全方位考核。
三是要規(guī)范人員管理,首先是與環(huán)境監(jiān)測項目的技術(shù)人員、管理人員分別簽訂崗位責(zé)任承諾書,厘清人員的分工責(zé)任。要求環(huán)境監(jiān)測項目必須由專人負(fù)責(zé)作業(yè)監(jiān)督,整理形成的數(shù)據(jù)分析結(jié)果、數(shù)據(jù)報告等文件,需要經(jīng)由項目負(fù)責(zé)人簽字確認(rèn)后方可上報,確保環(huán)境監(jiān)測的質(zhì)量責(zé)任可追溯、可回查。
綜上所述,環(huán)境監(jiān)測需要所有監(jiān)測機(jī)構(gòu)始終抱有“求知、求實、求真”的科學(xué)工作作風(fēng),做到懂業(yè)務(wù)、會分析,將技術(shù)人才、硬件設(shè)備以及科學(xué)技術(shù)體系作為提高環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量的管理著力點,這樣才能不斷適應(yīng)環(huán)境工程的需求。