化工企业环境监测技术及治理措施

引言

随着全球工业化进程的加速，化工企业在国民经济中的地位日益凸显。然而，化工生产过程中排放的废水、废气和固体废物等污染物，对生态环境和人类健康构成了严重威胁。加强化工企业环境监测与治理，已成为实现可持续发展的迫切需求。通过先进的环境监测技术，能够及时、准确地掌握化工企业污染物排放情况，为制定科学有效的治理措施提供依据。

1 化工企业环境监测技术

1.1 水质监测技术

1.1.1 化学分析技术

化学分析技术是水质监测的常用方法，通过对水样中的化学物质进行定量分析，确定污染物的种类和浓度。如采用重铬酸钾法测定化学需氧量（COD），可反映水中有机物的含量；用纳氏试剂分光光度法测定氨氮含量，了解水体的富营养化程度；原子吸收光谱法可准确测定水中重金属离子的浓度。化学分析技术具有分析结果准确、灵敏度高等优点，但操作相对复杂，需要专业的实验室设备和技术人员。

1.1.2 生物监测技术

生物监测技术利用水生生物对水质变化的响应来评估水质状况。例如，通过观察鱼类、浮游生物、底栖生物等水生生物的种类、数量、生长状况、生理生化指标等变化，判断水体是否受到污染以及污染程度。生物监测技术能够综合反映水体的生态环境质量，具有直观、全面的特点，但监测结果易受生物个体差异、环境因素等影响，且监测周期较长。

1.2 空气质量监测技术

1.2.1 固定站点监测

固定站点监测是空气质量监测的主要方式之一，通过在特定区域设置多个监测站点，安装各类监测仪器，实时连续监测空气中的污染物浓度。监测参数包括颗粒物（PM10、PM2.5）、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、臭氧（O3）等。固定站点监测能够提供长时间、稳定的空气质量数据，为区域空气质量评价和污染趋势分析提供重要依据，但监测范围有限，难以全面反映区域内空气质量的空间变化。

1.2.2 移动监测

移动监测利用车载、便携式监测设备，对特定区域进行动态监测。例如，在监测车上安装各类空气质量监测仪器，可在行驶过程中实时采集空气中的污染物数据，快速了解不同区域的空气质量状况。移动监测适用于污染事故应急监测、城市空气质量网格化监测等场景，具有灵活性高、响应速度快的特点，能够及时发现局部区域的污染问题，但监测数据的代表性相对较弱。

1.3 土壤污染监测技术

1.3.1 土壤采样与化学分析

土壤污染监测首先需要进行科学合理的土壤采样，按照一定的采样方法和布点原则，采集具有代表性的土壤样品。然后，采用化学分析方法对土壤样品中的污染物进行检测，如利用 X 射线荧光光谱分析（XRF）、电感耦合等离子体质谱分析（ICP-MS）等技术测定土壤中的重金属含量；用气相色谱 - 质谱联用仪（GC-MS）分析土壤中的有机污染物。化学分析技术能够准确测定土壤中污染物的种类和含量，但采样过程繁琐，分析成本较高。

1.3.2 生物监测技术

土壤污染生物监测技术通过研究土壤生物的生理生化指标、群落结构和功能变化，评估土壤污染状况。例如，测定土壤微生物的数量、活性、种类组成，以及土壤动物的种类、数量、生物量等指标，判断土壤生态系统是否受到污染。生物监测技术能够反映土壤污染对生态系统的综合影响，具有生态意义明确的优点，但监测结果受土壤环境条件、生物种类等因素影响较大，监测方法的标准化程度有待提高。

2 化工企业污染治理措施

2.1 废水处理技术

2.1.1 物理处理方法

物理处理方法是利用物理作用分离和去除废水中的悬浮物、漂浮物、油类等污染物。常见的物理处理方法包括沉淀、过滤、气浮、离心分离等。沉淀法通过重力作用使废水中的悬浮物沉淀下来；过滤法利用过滤介质截留废水中的颗粒物质；气浮法通过向废水中通入空气，使污染物附着在气泡上上浮至水面而被去除；离心分离法则利用离心力使废水中的悬浮物与水分离。物理处理方法操作简单、成本低，但对溶解性污染物的去除效果有限。

2.1.2 化学处理方法

化学处理方法是利用化学反应将废水中的污染物转化为无害物质或易于分离的物质。常见的化学处理方法有中和、氧化还原、混凝沉淀、化学沉淀等。中和法用于调节废水的pH 值；氧化还原法通过氧化剂或还原剂将废水中的有害物质氧化或还原为无害物质；混凝沉淀法利用混凝剂使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成较大颗粒而沉淀去除；化学沉淀法通过加入沉淀剂使废水中的重金属离子等形成难溶性沉淀物而去除。化学处理方法对污染物的去除效果好，但可能会产生二次污染，且处理成本较高。

2.1.3 生物处理方法

生物处理方法是利用微生物的代谢作用将废水中的有机物分解为二氧化碳和水等无害物质。根据微生物的代谢方式，生物处理方法可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。好氧生物处理在有氧条件下，利用好氧微生物的代谢活动分解废水中的有机物；厌氧生物处理在无氧条件下，由厌氧微生物将废水中的有机物转化为甲烷、二氧化碳等。生物处理方法具有处理效果好、成本低、无二次污染等优点，是目前化工废水处理中应用最广泛的方法之一，但对废水的水质和处理条件要求较高。

2.2 废气处理技术

2.2.1 吸附法

吸附法是利用吸附剂（如活性炭、分子筛、硅胶等）的吸附作用，将废气中的有害物质吸附在其表面，从而达到净化废气的目的。活性炭具有巨大的比表面积和丰富的微孔结构，对挥发性有机物、异味气体等具有良好的吸附性能。吸附法适用于处理低浓度、大风量的废气，具有设备简单、操作方便、净化效率高等优点，但吸附剂需要定期更换或再生，运行成本较高。

2.2.2 吸收法

吸收法是采用吸收剂（如水、碱性溶液、酸性溶液等）与废气中的有害气体发生化学反应或物理溶解，将其从废气中分离出来。例如，用氢氧化钠溶液吸收废气中的二氧化硫，生成亚硫酸钠和水。吸收法适用于处理高浓度、易溶于吸收剂的废气，具有吸收效率高、设备简单等优点，但吸收液的处理和循环利用是需要解决的问题，否则可能会造成二次污染。

2.3 固体废物处理技术

2.3.1 填埋法

填埋法是将固体废物进行安全填埋，使其与周围环境隔离，防止对土壤、地下水和空气造成污染。填埋场应具备完善的防渗、排水、气体收集和处理等设施，以确保填埋过程的安全性和环保性。填埋法适用于处理一般固体废物，但对于危险废物，必须经过预处理使其达到填埋标准后才能进行填埋，且填埋场的选址和运行管理要求严格，否则可能会引发环境污染问题。

2.3.2 焚烧法

焚烧法是将固体废物在高温下进行燃烧，使其体积和重量大幅减少，同时将有机污染物转化为二氧化碳和水等无害物质。焚烧过程中产生的热能可以回收利用，如用于发电、供热等。焚烧法适用于处理有机成分高、热值大的固体废物，具有减量化程度高、无害化彻底、可回收热能等优点，但设备投资大、运行成本高，且燃烧过程中可能会产生二噁英等有毒有害气体，需要严格控制焚烧条件和尾气处理。

结束语

化工企业环境监测技术与治理措施是保障生态环境安全、促进化工行业可持续发展的关键。通过采用先进的水质、空气质量、土壤污染监测技术，能够及时、准确地掌握化工企业污染物排放状况，为污染治理提供科学依据。综合运用物理、化学、生物等多种处理技术，对化工企业产生的废水、废气和固体废物进行有效治理，可显著减少污染物排放，降低环境污染风险。

参考文献

[1] 郑召成 , 李登潜 . 低碳约束下的环境监测与保护关键分析 [J]. 节能 ,2024,38(7):2.

[2] 王 玉 . 浅 谈 低 碳 约 束 下 的 环 境 监 测 与 保 护 [J]. 科 学 中 国人 ,2024(9):146-147.

[3] 刘巍 , 冯馨 . 环境监测工作在环境保护中的重要性分析 [J]. 低碳世界 ,2023,10(4):2.