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突发性环境水污染事故的应急监测质控策略分析

2021-11-14飞,秦容,杨

皮革制作与环保科技 2021年11期
关键词:突发性水体重金属

高 飞,秦 容,杨 栩

(1.重庆市生态环境监测中心,重庆 401147;2.重庆市环境行政执法总队,重庆 401147)

突发性环境水污染的应急监控质控和水体质量控制于社会、于人类来说不仅是一个崭新的议题,也是水体污染应用措施中关键的一环。水质应急监控质控行为可依据事发当时的实际状况,在最短时间内获取相关的水体污染详情,如所受污染程度、范围等重要发展趋势。因此,具体且完备的应急监控质控系统是拟定质控策略有效的手段。

1 突发性水污染事故的形成原因

1.1 自然灾害造成的突发性水污染

地震和洪水等自然灾害会毁坏化工厂或矿厂相关设施,引发重金属污染外泄事件。由于重金属污染具有隐匿性、持续性以及不能进行生物降解的特征,因此,水体被重金属污染后很难恢复。

1.2 人为原因造成的突发性水污染

重金属的污染源众多,如工业企业中的含重金属物质的废水、废渣没有进行科学排放,以及泄漏、运输事故等,均会产生重金属污染。一旦含有重金属污染物的废水和废渣汇入河流,将会对水环境造成巨大的影响。

2 突发环境水污染事故的应急策略现状

2.1 应急系统组织协调性差

在水体环境质量控制方面,涉及环保、水务、水文、市政、疾控等部门。对于突发性环境水污染事故,从目前的制度看来,城市各部门之间缺乏足够的协作能力,不能有效达成应急合作,且存在负责不明、分工混乱、监管失职等问题,一旦发生水污染事故,致使该事件的负面影响外延,错过落实质控监管的最佳时间。

2.2 多种应急监测形式并用

目前,我国针对突发性环境水污染事件的应急管控形式众多,当事件发生时,多种方式一同实施,缺乏针对性,导致混乱的局面。若要做好相应的水体环境应急质控措施,就要选用最恰当的监控质控形式,确保定点监控质控和移动监控质控一并对水体环境实时追踪,从而保障有效质控策略的形成。

3 突发环境水污染事故应急监测技术

3.1 应急监测车

将相关设备安设在移动应急车上,形成一个移动的现场实验室。在应急监测车中,能按照实际不同需要有针对性地开展水质应急监测的质控工作,还能增设监控操作台、安装图像、视频采集、传输和信息处理单元的通信接口,并对监测到的信息数据进行进一步处理,以获得精确结果[1]。

3.2 实验室仪器分析法

质控监测中的重金属检测与其他物质测试方法相同,均取决于灵敏性、精确度、检出限以及适用范围等一些条件。常见的水质监测重金属分析仪器具体如表1所示。

表1 常见的水质监测重金属分析仪器

在重金属监测表中,可以看出ICP-MS优势较大,且在水体环境监控质控层面十分普及。AFS与AAs的操控便捷,简单易懂,因此在重金属含量监控中也有着较关键的地位。以上所述几种重金属检测形式在通常情况下用于实验室。

3.3 应急现场便携式仪器分析方法

3.3.1 便携式分光光度计

在突发性水体污染事件中,可用便携式分光光度计来进行精确监控,以哈希DR3900为例,其内置多种曲线,多功能比色池设计,可检测高锰酸盐指数、COD、氨氮、总磷、铜铅锌镉等多种金属离子总共几十项指标。

3.3.2 阳极溶出伏安法

通过阳极溶出伏安法,在一般电位下,被测金属离子部分还原为金属,溶解在微电极表面或从微电极表面分离出来。然后向电极施加反向电压,使微电极上的金属氧化,产生氧化电流。最后根据氧化电流的强弱来测定被测物质的含量。

以PDV6000重金属分析仪为例,该仪器是利用阳极溶出伏安法的一种快速、准确测定重金属离子浓度的便携式仪器,可检测铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、砷、硒、铅、银、镉、锡、汞等多种金属元素。

4 关于突发性环境水污染事故的有效对策

4.1 完善水污染事故应急监测体系

4.1.1 建立应急监测指挥中心

现场各部门组成一个应急指挥团队,及时、有效的处理水体环境污染事故,以便于掌控相关突发性水污染事件的不良影响,从而保证对水体环境质量的控制,拟定相关质控策略,协调有关部门的工作。

4.1.2 建立应急监测快速反应队伍

应急监测和质量控制快速反应小组人员需要对该地区水体情况有详细的掌握,并且相关技术人员要对监测区内的水体环境实施定期监测,通过合适的监测器材,对所监测的水体环境有明确的判断,在记录后拟定相应的科学应急方案以及健全质量控制措施。

4.1.3 建立协同监测机制

成立市、区县两级监控质控组织,强化市、区县的协同能力,提升对水体环境的质量控制。同时,要细致掌握水污染所属地区的布设特征,明确污染物的类型,改善污染水体的质量。为增加应急监控系统的覆盖面,要科学的利用组织机构的监测和质控能力,持续优化当前水环境监控质控的模式。

4.1.4 构建应急监测信息管理系统

各应急部门相互配合,努力完善应急监测质控信息管理,对水体环境污染区以及周遭生态情况展开进一步的分析和讨论,制定适当的质量控制方案。此外,LIMS(实验室信息管理系统)中集成相关应急监控质控数据采集,借助可视化监测技术对采集到的数据进行整理,从而为解决水环境污染问题提供重要依据,进而保证质量控制策略的有效开展。

4.2 加强突发水污染事故应急监测技术

4.2.1 加强人员的技术培训

组织应急监测和质量控制的人员培训,培育相关技术人员应对突发事件的能力。通过内外部培训并行,强化监控和质控人员的业务质量以及职业素养。此外,还需因材施教,拟定科学的培训预案,进而提升团队的协调性,加快监控与质控的速度以及提高精准度。

4.2.2 加强应急监测方法的开发

对水环境污染事件来说,其突发性特点就是“急”,所以在进行质量检测过程中要“快”。应依据事件现场的真实状况,采用快速的监测和质控方法,对污水组污染物的大小、速度、种类和浓度进行一定的判定,为快速处理水污染事故予以实时、有效的水体资料。

4.2.3 加强仪器设备的管理

准备好备用应急设施装置,并制定定时定期检测要求,保证应急仪器的常规运作。健全应急设施日常养护管理措施,降低仪器发生事故的概率。按时检查应急监测和质量控制设备,实时升级现有的陈旧仪器,保障应急仪器的使用价值。

4.2.4 强化应急监测模拟演练

相关监控质控团队需经常对突发性应急事件进行模拟演习,每三个月至少开展一次相关活动,将理论知识与实际操作相结合,可以有效提高应急部门的业务能力以及应变速度。对队伍进行综合性评估,对于团队弊端,进一步制定有效的整顿策略,提升应急监控能力,完善质量监控措施。

4.3 优化突发性水污染事故应急监控质控点位布设

4.3.1 采样环节

根据水体环境污染的实际状态,布设对照面并予以控制和缩减。在环境适宜的情况下,应根据不同水层采集具有代表性的污水采样品。了解污染物质的理化特点,按照污染因子浓度以及水层位置的变化,修订相应的监测措施,并进一步完善相关水体环境质量控制的策略。当污水浓度相对较小且出现在水面时,需在水面设置应急监测和质量控制点;当污染水体浓度相对较大时,要按照水深程度在不同垂线上设置采样点并采集底泥。

4.3.2 保存环节

污水取样工作结束后,要妥善保存采样品,确保样品不变质,增加监测的精准度。在采样品的贮存过程中,采样品的吸附作用和挥发性是其产生变化的关键性因素。在采样品的挥发过程中,CO2含量会随之出现一定的变化,并影响其pH值和总硬度,同时,相关化学元素均发生变化。基于此,储存采样品的环境温度必须低于取样温度,还需在采样品中加入一定的保护剂以防止样品挥发和分解。

4.3.3 注意事项

除水环境监控样品容器外,过程中所使用过的容器均需彻底清洁,且至少清洁2次。若直接使用未清洗容器进行取样,则还要通过取样品对容器进行冲洗,并且冲洗次数为3次以上。此外,如果收集浮油样品,就无需对盛放容器进行冲洗。如果采样品有很多漂浮物,就要立即清理悬浮物质。同时,如果样品中含有大量的沉淀物和其他沉降固体,就需运用分离法先将其剥离,再彻底清洁。方法为制备2 L量筒,将样品均匀摇晃后置入2 L量筒内,并静放30分钟左右,再取少量保存剂倒入2 L量筒之中,后把悬浮物相对较多的采样品导进盛放样品器具中[2]。此外,无需对油样进行分离,测试水的温度、悬浮物质、酸碱度以及电导率均无需进行分离处置。

5 结语

突发性水环境污染具有不可预测性以及较大的危险性特征。因此,需提升相关的应急监控能力,健全质量监控策略。

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