现场水质分析

汛期饮用水水质安全监测环境应急污染事件PART01生态环境部下发汛期饮用水水源环境监管工作通知近期，国内多地降雨量远超往年，连续的暴雨不仅会影响人们的正常生活，而且会发生不同程度的城市内涝，尤其在低洼社区、下凹式立交桥、地下交通设施等都会聚集大量的雨水，并形成严重的城市内地表径流，严重的将导致洪涝和地质灾害。此外，灾害过后将不可避免的导致一系列的饮用水水质安全问题，生态环境部就此类问题于2023年8月11日紧急发布《关于加强汛期饮用水水源环境监管工作的通知》，旨在加强对饮用水水质的监测和安全预警，尤其是重点排污企业，避免洪涝次生灾害的产生。PART02潜在危害 洪水是一种常见的自然灾害，对人类生活和自然环境造成极大的影响。其中，洪水后的饮水安全问题尤为突出。洪水期间，水源易受到污染，水质恶化，直接威胁到人们的身体健康。 洪水会导致水源地取水口受损、自来水厂和水井被淹、供水设施及输配水系统破坏，地表或河床底部泥沙、腐殖质会被冲入水中，造成水质浑浊度增加，影响饮用体验感和后期消毒效果；洪水还会将大量人畜粪便、垃圾、污水、动物尸体冲入水中，造成致病微生物污染，可能导致出现肠道疾病和其他传染病；如果受灾地区有储存有毒有害化学品的工厂、仓库，或者有农田，会造成有毒有害化学物质和农药的污染，可导致急性、慢性化学性中毒。 近年来，国内外学者针对洪水后的饮水安全问题进行了大量研究。一些研究结果显示，洪水过后，城市内的地表径流不仅会对城市排水系统造成巨大的负担，而且大量未经处理的雨水在地表流动的时候，会混入大量地表沉积物，包括固态废弃物碎屑 (城市垃圾、动物粪便、城市建筑施工场地堆积物) 、化学药品 (草坪施用的化肥农药)、车辆排放物等，其中含有较高浓度且成分复杂的细菌、重金属等污染物，而水体中较高含量的微生物和有害物质，如细菌、病毒、寄生虫、重金属等，会通过水体扩散，引发各种疾病，对人类健康造成威胁。 基于此，在应急污染事件发生时，需要对污染物的种类、数量、浓度规模，以及生态的破坏程度、规模等进行监测，旨在发现和查明环境污染情况，掌握污染的规模和程度，这对应急污染事件的后续处理至关重要。PART03环境应急监测 常规水质参数，如溶氧、浊度、pH、氮、磷、COD等对水质安全的检测程度有限，无法给出一个生物性的综合指标，而且应急污染事件中常规参数变化通常不显著，通常无法构成实施水质预警、应急措施的证据基础；而实验室检测的常规方法，虽然可对规定项目进行精确监测，但是可能遗漏许多非常规毒性物质，无法确定对人体的毒性和综合效应；对于生物毒性检测技术，是通过生物传感器监测受试水生生物的生物学指标变化，检测范围广，对大多数有机/无机有毒物质敏感，可反映水体的综合毒性变化，适合用于有毒物质污染事件的应急监测和预警。 对于应急污染事件，主要可对常见的重金属元素铜、镉、铅、锌、砷、汞进行现场应急检测，以确定主要有害重金属元素的污染情况。传统的重金属检测方法是原子光谱法，其准确度、精密度好，但是成本高，分析时间长，操作人员要求高，只能在实验室内进行分析；分子光谱法可进行现场分析，但是其灵敏度低，实际检出限通常高于0.05mg/L，无法满足I类测定要求，且方法抗干扰能力弱，样品色度浊度对结果干扰大；而阳极溶出法安法对重金属的检测，其灵敏度、准确度与原子光谱法接近，数据相关性极高，且方法抗干扰能力强，对样品色度、浊度无要求。便携式水质生物毒性分析仪 Microtox FX Microtox FX 是一款操作简便且灵敏度极高的便携式水质生物毒性分析仪，采用生物发光检测技术，并使用先进的光电倍增管（PMT），可检测到发光细菌在分析过程中的发光量变化，可对事故或人为的饮用水及废水污染紧急事件进行快速毒性检测。，时长02:01快速检测 - 样品准备后5分钟可得到结果生态环境应急监测及新污染物检测轻量便携 - 适用于现场和应急场合通过ISO 13485 质量体系认证便携式重金属分析仪 MicrotraceTM PDV MicrotraceTM PDV 是一款适用于应急场合和现场测试的便携式分析仪，重金属检测是日常理化分析的基础，而基于阳极溶出伏安法的便携式重金属检测仪，由于其灵敏度高、检测限较低、检测快速、所需样本量少等特点，可成为目前实验室进行重金属检测和开展和重金属检测相关科研工作的良好补充。，时长00:55支持检测最多24 种重金属元素与比色法相比，精确度和灵敏度更高，干扰更少用于现场或实验室检测时，检出限低至 0.5μg/L与实验室分析方法（AAS, ICP-MS）有极强相关性，且分析成本更低可搭配 Android 平板 App 使用，可极大提升仪器易用性和便携性

p 　　2017年11月8日，为期两天的“第十届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会(简称 CIOAE 2017)”精彩继续，各大会场专题报告异彩纷呈。在国家会议中心306B室进行的“在线水质分析专题报告”有13位专家为我们分享了精彩的报告，吸引了来自各行各业的相关人员聆听，大会现场十分火爆。 /p p style=" text-align: center " 　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/9c590bae-18c9-4b55-8b66-674245e6065d.jpg" title=" 大会现场.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 大会现场 /span /p p 　以下是报告精彩内容。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/7f097ebf-ffa5-4582-bb86-2ee87775990f.jpg" title=" 报告一.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　报告题目：智慧引领，融合创新—“智慧水厂” /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　报告人:北京排水集团水质检测中心 翟家骥高级工程师 /span /p p 　　翟老师在报告中为我们分享了关于“智慧水厂”的未来设想。自2013年8月以来，住房城乡建设部确定了103个城市为国家智慧城市试点以来，智慧交通、智慧医疗、智慧社区、智慧政务、智慧水务等正式成为引领行业发展的新举措。“智慧”在水务方面，概念宽泛，没有严格定义，没有具体标准。因此，各种冠以“智慧”的解决方案众多。美国在水务的管理理念侧重于“智能”，强调“自动化、交互化、智能化” 澳大利亚的“智慧水务”工程，旨在解决水资源保障问题，是供水领域的理念。我国对于“智慧水厂”的总体设计有以下几点要求：1.水厂运行经验丰富，在国内处于领先水平 2.将多年运行水厂的经验、方式、方法以信息化的方式进一步固化 3.以“智慧”理念构建水厂运行决策支持系统。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/f458deb9-09ff-4acd-a352-8b74fb7232ed.jpg" title=" 报告二.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 报告题目：高盐、高氯水样COD/TOC监测解决方案 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　报告人:苏伊士分析仪器中国区销售经理 李智 /span /p p 　　李经理在报告中首先对苏伊士水务及解决方案进行了一个简介。9月30日，苏伊士集团正式完成了对通用电气水处理及工艺过程处理业务的收购交割并将该业务与苏伊士工业水务业务整合为一个全新的业务单元“水务技术与方案”。在接下来的报告中，李经理从高盐、高氯有机物监测现状 选择正确的检测方法 COD/TOC的相关性 Sievers InnovOx TOC监测的特点及优势等几方面为我们分享了报告。听取报告后，相关专家认为“TOC在未来或将是COD检测的一个很大补充。” /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/1d49e7c8-7439-4bd0-bb7a-d2d724eb8736.jpg" title=" 报告三.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 报告题目：水污染源在线监测系统的质量保证与质量控制 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　报告人:中国环境监测总站 左航 /span /p p style=" text-align: left " 　　左老师的报告是围绕着以下几个方面展开的：1.水污染源在线监测系统的发展 2.水污染源监测系统的含义 3.水污染源在线监测系统的质量保证与质量控制 4.水污染源在线监测系统的技术标准 5.水污染源在线监测系统的管理文件。报告中指出，自动监测主要应用于环境质量监测，而并非污染源监测 水污染源在线监测系统验收技术规范主要是对水污染源在线监测系统进行验收，保证符合环保部门进行数据质量控制的需求 水污染源在线监测系统运行与考核技术规范主要是规定水污染源在线监测系统在日常运行当中的质控手段和方法，保证系统持续有效的出具准确数据 水污染源在线监测系统数据有效性技术规范主要是环境管理部门进行数据统计时使用。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/12159461-e3ec-4b6f-8962-496a1db862c1.jpg" title=" 报告四.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　报告题目：水质在线监测信息化建设思考 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　报告人:北京市环境保护监测中心 奚采亭高工 /span /p p 　　奚老师在报告中介绍到，北京市的水质自动监测站历经十一五、十二五规划，如今已经进入了十三五规划期。绿色生态环境、建设美丽中国已成为全社会的共识。在这一背景下，我们将逐步实现以下目标：一是强化信息安全 二是打破数据固定上传时间，充分发挥自动监测系统优势，及时掌握前端水站仪器状况及监测断面水质变化情况 三是整合各类仪器底层状态参数 四是整合各类数据，以特定指标为触发器，及时启动水质自动监测系统，对获取的监测数据进行数据分析，为实现预报预测及预警奠定基础。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/ea7a26b9-e7a7-43f0-bfeb-cd0b3c233baf.jpg" title=" 报告五.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　报告题目：紫外-可见光谱技术在水质在线分析中的研究进展与展望 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　报告人:北京大学环境科学与工程学院 晏明全副教授 /span /p p 　　晏老师在报告中指出，城市化进程中群水资源与水质面临着以下的问题与挑战：污染物越来越多 突发性事故风险增高 对于水质的管理水平提出快速、便捷的新要求 在线监测技术也需更好发展。在与听众分享了一些案例后，晏老师讲到，利用紫外-可见光光谱技术效应能定量表征与模拟NOM主要水化特性，实现了天然环境浓度条件下，主要水化过程中NOM行为效应定量表征与计算 紫外-可见光光谱技术在深入认识水厂水处理过程中具有重要价值，指导工艺优化和技术开发 光谱信息量大，数据深度理解是关键，部分研究有待深挖。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/31d64afb-fd52-4724-b0c1-63ea1c15630d.jpg" title=" 报告六.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　报告题目：赛默飞世尔科技水质在线监测方案 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　报告人: 赛默飞世尔科技(中国)有限公司环境产品与服务部市场拓展经理 马颢珺 /span /p p 　　马经理在报告中介绍到，赛默飞世尔在全球有65000名员工，在全球设有600个办事处，业务遍布50个国家和地区。赛默飞世尔的中国创新思路主要表现为完备的工厂和突出的研发能力两个方面。在报告中，马经理还为我们展示了赛默飞世尔污水测量方案、自来水测量方案、地表水水质自动监测站测量方案、纯水工艺段监测仪表选型、离子交换树脂段工艺仪表选型、Orion离子选择电极法的性能特点等内容。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/3100c878-ee55-4749-b0ea-f5c203e1b3b6.jpg" title=" 报告七.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 报告题目：水中微量有毒污染物检测的生物传感器 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　报告人: 清华大学环境学院 周小红 /span /p p 　　周老师在报告中为我们介绍了他们关于水中微量有毒污染物的相关研究。周老师在报告中介绍到，生物传感器具有以下优势：响应快速 能够实现在线、连续监测，成本低 模型化，实现原位监测。并且，周老师在报告中为我们分享了他们课题组的研究进展。进展一：发明基于倏逝波原理的水环境污染物检测传感元件 进展二：仪器化 进展三：环境微量有毒污染物免疫检测方法开发 进展四：成果转化及应用。周老师指出，生物传感器用于实际水环境监管的实践经验还不够多，需进一步推广，以积累更丰富的应用经验和测试数据。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/edaf8fce-063a-4904-b16d-972cb33ccda7.jpg" title=" 下午一.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　报告题目：我国污染源在线监测系统运维行业发展现状 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　报告人: 中国环境保护产业协会 高晓晶 /span /p p 　　报告中，高老师为我们介绍了污染源自动监测行业政策形势、行业发展状况、行业存在问题、行业发展趋势四方面内容。报告中指出，我国112家自动监测运维单位以中小企业为主，主要集中在广东、江苏、浙江等区域。其中，从事水自动监控的约为92家，气动监控的约为83家，从事数据采集传输仪的约为21家。目前，行业中存在以下问题：运维单位责任不明晰 运维费用过低 部分标准缺失 中小企业偏多 运维单位质量控制水平较低、运维人员素质不高等问题。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/8d56263d-a3a2-419e-9119-ea158adead62.jpg" title=" 下午二.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 报告题目：LAR-TOC如何解决高盐问题 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　报告人: 德国LAR公司 王帅帅技术工程师 /span /p p 　　王老师的报告主题为“TOC的测量中针对高盐水质的一些测量办法”。报告中指出，TOC检测可应用于过程控制、污水处理、废水检测、泄漏监测、海水冷却等方面。在测量中存在一些问题：盐分造成堵塞和腐蚀 降低有机物氧化效率 影响准确性和可靠性 气路泄露、液路堵塞等问题。德国拉尔的方案中加大了样品管径，解决了堵塞问题 采用独特的非催化燃烧技术摆脱盐分困扰。拉尔研发的高盐技术处理方案，通过特殊的工艺管理和反应堆的优化，避免停机时间，成本减少到最低限度。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/f60083a5-fb25-4923-bcff-470f4f2ff6c0.jpg" title=" 下午三.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 报告题目：即装即用免校准免维护的智能在线传感器 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　报告人: 赛莱默分析仪器(北京)有限公司分析仪器应用专家 杨金囤 /span /p p 　　杨老师在报告中主要介绍了赛莱默分析仪器旗下品牌WTW以及相关产品IQ SENSOR NET数字式智能监测系统。WTW提供优质的水质环境分析产品，并且专注于氨氮、COD、总磷、溶解氧、电导率、污泥浓度/悬浮物、污泥界面、浊度、pH/ORP及特殊离子的测定。其相关产品可应用于在线连续监测、实验室分析及便携式测量，适用于污水、饮用水、地表水、纯水、环境水体及工业等众多领域。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/eaad213b-cc84-479b-aba3-1c202c902974.jpg" title=" 下午四.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　报告题目：基于光谱法的在线水质监测技术及仪器研究 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　报告人: 天津大学精密仪器与光电子工程学院 赵友全博士 /span /p p 　　赵老师在报告中讲到，水质监测具有以下发展趋势：1.搭积木 2.易操作 3.速度更快，参数更多 4.实验，评价，兴趣。赵老师报告中总结到，基于光谱的多元并行水质监测：全光谱信息展示了水样中多种物质的整体结构、组成、比例、危害程度、变化趋势、衍生过程等等 基于光谱特征的污染源水跟踪：城镇膨胀、工业园分区、加工业园区族群积聚，加速光谱相关聚类和归一化，提升测量的精确度和鲁棒性 基于光谱水质监测的新思维/新模式：污水进水评估、河口污染总量控制、海洋养殖业全方位监测、饮用水水源地安全监测。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/85d12eb2-23dd-41d8-b22f-b035ad6d216c.jpg" title=" 下午五.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　报告题目：化学需氧量(COD)在线监测仪器 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　报告人: 北京市化工研究院 尹洧 /span /p p 　　尹老师在报告中介绍到，由于传统测量方法存在测量时间长、测量费用高、测量后的废液会产生二次污染等问题，越来越不能满足环境监测的需要，国内外厂家通过对传统测量方法的改进和新测量方法的研究生产出水质自动监测系统。环境在线监测是一套以在线自动监测为核心，综合运用了自动传感技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术、相关专用分析软件和通讯网络所组成的一个综合性的监测系统。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/4ea353fb-f7b5-43b3-ad51-7db1a8d20bde.jpg" title=" 下午六.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　报告题目：基于光纤光谱仪的水质在线测量技术 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　报告人: 南瑞集团公司 罗勇钢工程师 /span /p p 　　罗老师在报告中为大家介绍了吸收光谱法概述、基于光谱仪的水质测量技术、基于光谱仪的分析仪设计内容后，同大家分享了他对于水质在线测量技术的一个展望：对水质在线分析仪产品增强模块化设计、提高产品性能以及增强水质分析仪对不同环境条件的适应性，是水质在线分析仪产品质量提高的重要方向。基于光纤光谱仪光学分辨率高、杂散光干扰小、可实现多光谱同时测量的优点，通过光纤光谱仪测量技术实现水质在线测量，可有效提高水质在线分析仪的测量精度和环境适应性，较好的提高水质在线分析仪产品。 /p

“一折一按”即出结果 　　科研人员把一根细小的玻璃管在待检水样中折断后，小玻璃管迅速吸水后出现显色反应，再插入小小的仪器中，按下数据提取键，水中待测物浓度等相关数据便清晰地显示在评审专家们的面前。这是近日在郑州举行的“ZZW多参数现场测试仪暨水质快速测试管方法的研究”成果鉴定会上的场景。 　　项目鉴定专家组组长中科院院士汪尔康、工程院院士魏复盛等9名专家一致认为，该项目将烦琐的实验室检测简化，通过高度集成比色分析、现代光电、信息处理等多学科技术，研制出具有自主知识产权的新型水质现场快速测试方法，为我国环境安全应急监测体系的建设提供广为适用、更为简便、智能化、小型化、便携化的现场快速测试仪器，打破了国外技术和产品的垄断，达到国际领先水平。 　　项目负责人，河南省科学院研究员白莉告诉《中国科学报》记者，该项目历经十多年的研究，主要由拥有自主知识产权的“自吸式水质快速测试管”(显色系统)和“智能化全色测试仪”(检测系统)两大核心技术组成，形成了独特的水质现场快速测试方法和产品体系。尤其是由57个品种的测试管组成的显色系统与检测系统测试仪配合，可在现场数分钟之内完成对某一待测物的快速测定。 　　据悉，他们已申请国家发明专利授权50多项，获得专利授权28项，拥有国家级新产品、国家火炬计划项目认证 并在2011年被纳入国家环保应急监测技术标准。 　　河南省科学院郑州沃特测试技术有限公司总经理李树华介绍说，该项目产品具有操作简单、抗干扰性强、数据稳定可靠、二次污染小等技术优势，使水质现场测试速度和可信度难以均衡的难题得以较好解决，极大提高了应急状态下的快速反应能力和应急管理水平。在2008年汶川抗震救灾及此后的北京抗击“甲流”、玉树抗震救灾、上海世博会安保等重大事件中，该项目产品都发挥了突出的作用。 　　据悉，该项目在实施期间，已产生直接经济效益近2000万元，替代进口产品和减少灾害损失的间接效益达数亿元。