2005年底,松花江遭硝基苯污染。
2007年6月,江苏无锡太湖蓝藻爆发。
2008年夏,云南阳宗海中砷含量严重超标。
2009年初,江苏盐城30吨工业废水偷排。
以上重要的环境水污染事件,仅仅是近年来家喻户晓的几起。环境保护部4月14日公布的数据显示,在2008年,环境保护部直接参与解决的环境事件就达135起,与饮用水污染相关的有46起。
2008年的环境挑战并非个例,而始于2005年的自动水质监测系统则是环保部门试图以技术手段遏制污染排放的重大举措。这一年,当时的环保总局要求在所有主要排污口安装自动水质监测系统。
据环保部的数字,2008年,85.5%的污水处理厂出水口安装了在线监控装置。
然而,北京公众与环境研究中心主任马军发现:尽管国家已出台相关政策,水质在线监测产品依然不能满足实际的要求。而且,个别污染物质,比如二恶英,很难实现真正的在线监测。
从实验室到实地
从水源地采到样品,运送到实验室,利用实验室的各种仪器对水质进行分析,这是传统的水质监测手段。虽然在实验室中分析手段完备,但是传统的水质监测存在耗时长、样品不易保存等诸多缺点。通过在线手段实现的自动水质监测系统,利用电或者生物感应器等手段,可以适时得到当前的水质数据。
常规水质在线监测仅包括5个参数:pH值,溶解氧,电导率,浊度和温度;其他监测指标还包括氨氮,如总碳(TOC)和化学需氧量(COD)这两项有机物指标,总磷总氮、叶绿素/蓝藻等。只需经过几分钟的数据采集,水源地的水质信息就可发送到环境分析中心的服务器中。一旦观察到有某种污染物的浓度发生异变,环境监管部门就可以立刻采取相应的措施,取样具体分析。对于水质在线分析系统,中国水利部水质监督检验测试中心高级工程师刘晓茹认为:“其关键优势在于快速而准确地获得数据。”
2005年7月,《污染源自动监控管理办法》颁布,但是,真正给这个行业带来强劲推动力的,却是那年年末发生在吉林,横跨黑龙江省,又延伸到俄罗斯的松花江污染事故。在这次罕见的特大环境事故里,硝基苯污染带在我国境内行走42天。虽然持续了将近一个半月的时间,但是由于初期信息发布渠道不畅和在线水质监测系统监测不力,这条长时间的污染带对一些污染点下游的城市,以及一些俄罗斯的乡村,变成了一场猝不及防的水污染事件。
“如果当时有自动水质监测系统网络就好了。”美国环境工程公司哈希的中方商务经理邱彤宇说道,“有了自动水质监测系统,我们可以在污染带到达下游城市之前,提前几个小时,甚至几天提供水质预警。”
即使有了便捷的自动水质监测系统,目前的技术仍不能满足环境监测的需要。刘晓茹诉记者,目前监测主要关心几个总体性的参数,比如:COD、总磷总氮量等;对于特定的有机污染物,如具有很强毒性的二恶英,却缺乏相应的手段在线检测,而缺乏这些数据,环境学家就很难对完整的环境水质做出一个真实确切的判断。
美国沃特世(Waters)公司中国市场总监舒放向《科学新闻》解释,目前检测有机污染物的成分和含量主要还是依靠色谱/质谱联用等高端分析仪器,但由于复杂耗时的样品前处理和仪器的限制,目前还很难实现真正的在线实时监测。
此外,利用COD指标来衡量有机污染物含量,也可能得到失真的检测结果,因为氧气的消耗还可能来源于亚硝酸盐等无机还原性污染物被氧化的过程。
另外一个问题在于,现今的水质标准是基于实验室检测得出的,而实地样品经过长时间的采集运输之后,物理化学性质往往会发生一定的变化,这使得一些关键污染物的指标从实验室得来后,直接搬到实时自动监测系统上去用,显得很不合适。
水利部黄河水利委员会水问题专家王玉华还指出,自动水质监测系统的另一个不足是,为了保证自动监测系统正常工作,必须定时更换试剂,清洗和校正电极,这对于在野外工作的人来说,大大增加了工作量,而且还必须对他们进行培训。
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