河道水利工程中水污染危险等级及检测方法
徐宇泽
濮阳市引黄灌溉调节水库建设管理办公室 河南濮阳 457000
一、引言
随着工业化、城镇化进程的加速推进,大量工业废水、生活污水以及农业面源污染等排入河道,导致河道水污染问题日益严峻。水污染不仅破坏了河道生态系统的平衡,影响水生生物的生存与繁衍,还威胁着居民的饮用水安全和身体健康。准确划分河道水利工程水污染危险等级,并采用科学有效的检测方法,对于及时掌握水污染状况、制定针对性治理措施、保护河道水环境具有重要的现实意义[1]。
二、河道水利工程中水污染危险等级划分标准
(一)低危险等级
河水中污染物浓度很低,基本上达到或接近国家有关水质标准要求,不会对人体及周围环境造成任何不良影响;即 COD<30mg/l、NH-N<1.Omg/L、金属元素均小于自然背景值范围、未检出致病菌等。这时河流生态系统的相对平衡状态没有被打破,具有完整的水生生物种群组成。
(二)中危险等级
水体中有部分污染物浓度超过国家规定水质标准,但未达到对人体、动植物及生态造成明显损害的程度;即 COD 浓度为 30~50mg/L ,氨氮浓度为 1.0~2.Omg/L ,有轻微超标的重金属,有一定量存在的病原微生物等。此时河流生态系统已经遭受一定的破坏,一些对于污染物比较敏感的水生生物的数量有所下降。
(三)高危险等级
污染物浓度大大超过了国家规定水质标准并达到了对人体、动物以及整个生态系统都带来严重伤害的程度;即 COD 浓度大于 5Omg/L,氨氮浓度大于 2.Omg/L ,重金属严重超标,有大量的病原微生物存在。
三、河道水利工程水污染检测方法
(一)传统检测方法
化学分析法:这是最常用的一种水污染测定的方法,是通过一定的方式使水样的某些成分发生一定的变化,并加以定性或定量地测定出来而得到的结果。比如:以重铬酸钾为氧化剂,对水样中可被氧化的有机化合物进行氧化处理,再根据所耗去的重铬酸钾的量就可以求得该样品中的化学需氧量(COD);又如,以纳氏试剂作为显色剂,在水样中加入少量的硫酸汞溶液后摇匀静置一段时间后再加硝普钠试剂并混匀,然后使用比色皿将所得混合液置于 720nm 波长下照射,测其透射比值(T),再根据朗伯-比尔定律可以算出该水样中氨氮(NH4+-N)的含量;还有其他许多类似的方法都可以用来测试水样中某种污染物的含量[2]。
物理检测法:这种检测方式主要是从物理角度出发,观察水体的一些物理特性,从而推测出水体是否受到了污染以及受何种污染影响。这种方法比较容易实现且不需要特别复杂的仪器设备及技术要求,但只能提供一些基本的物理参数,无法准确确定污染物的种类和具体浓度。
(二)新型生物检测方法
生物传感器检测法:生物传感器是以活体中产生的生物大分子为敏感材料,并将它们同某种物理或者化学的能量转换器件结合而构成的一类分析仪器。根据不同的工作原理可分为电化学生物传感器,光谱学生物传感器以及热敏型生物传感器等。目前应用最广泛的还是基于酶催化作用的工作机理的酶生物传感器技术。其基本原理就是把被测成分与其相匹配的酶偶联在一起,在一定的条件下,两者之间发生特异性的相互作用从而导致某种类型的化学变化的发生并最终以某种形式释放出能量进而形成一种可以测量的物理量的变化。
生物毒性检测法:生物毒性检测方法是以各种生物体对于污染物所表现出来的毒性的强弱作为判别指标,从而确定被测水样的水质状况的方法。一般采用的测试对象有发光菌(如荧光假单胞菌)、大型溞(Daphniamagna)以及鱼苗(鲤或鲫鱼幼鱼),其中以发光菌最为常用。例如,在测定发光菌的发光量的过程中,若将发光菌置于含有待测样品的溶液中,则由于样品中的化学物质具有一定的毒性作用而使得发光菌的发光量减弱甚至停止发光;此时可根据发光菌的发光量变化情况判定出待测样品的生物毒性高低。
(三)遥感检测技术
遥感检测技术主要是利用安装于卫星或航空平台上遥感器获得河水中目标物的辐射能量变化,并根据这些数据判断河流水质情况的技术。由于各种污染物都有其各自的特点,在一定的条件下都会表现出相应的光谱响应曲线。遥感检测技术具有监测范围广、速度快、成本低等优点,能够实现对大面积河道的实时动态监测,及时发现污染区域和污染扩散趋势。
四、水污染危险等级划分与检测方法的实际应用及发展趋势
在实际河道水利工程管理中,水污染危险等级划分与检测方法紧密结合,为水环境治理提供科学依据。例如,当通过检测发现某段河道处于中危险等级时,管理者可针对性地制定初步治理方案,采取控制污染源排放、加强水体生态修复等措施,避免污染进一步恶化。
随着科技的发展,水污染检测技术也在不断革新。一方面,传统检测方法正朝着自动化、智能化方向发展。化学分析法与先进的自动化仪器结合,能够实现样品的自动进样、分析和数据处理,大大提高检测效率和准确性;物理检测法借助新型传感器技术,可获取更多维度的物理参数,增强对水体污染的判断能力 [3]。
另一方面,新型生物检测方法和遥感检测技术的应用前景广阔。生物传感器检测法不断优化传感器的性能,提高其灵敏度和选择性,未来有望实现对多种污染物的同时快速检测;生物毒性检测法将进一步拓展测试对象范围,深入研究不同生物体对污染物的响应机制,提高检测结果的普适性。遥感检测技术将与大数据、人工智能深度融合,通过构建更精准的水质反演模型,不仅能更准确地判断污染程度,还能预测污染发展趋势,为河道水利工程的水污染防治提供更具前瞻性的决策支持[4-5]。此外,多技术联用也成为发展趋势,综合利用不同检测方法的优势,形成全面、高效的水污染检测体系,为河道水环境的长期稳定和生态健康保驾护航。
结论
准确划分河道水利工程水污染危险等级是科学治理水污染的前提,而多样化的检测方法为水污染的精准评估提供了技术保障。传统检测方法准确性高但操作繁琐,新型生物检测方法灵敏度好但存在一定局限性,遥感检测技术监测范围广但精度有待提高。在实际应用中,应根据河道的具体情况和检测需求,综合运用多种检测方法,实现对河道水利工程水污染的全面、准确、高效检测。
参考文献
[1]曹秀雯,杜倩,陈炎. 浅析环境检测技术在水污染治理中的应用 [J]. 清洗世界, 2025, 41 (02):119-121.
[2]王万斌,韩人杰,刘明涛. 非开挖检测技术在入河排污口排查溯源工程中的应用 [J]. 地质装备,2024, 25 (S1): 115-120.
[3]翟丽芬. 化工园区水环境与水污染检测技术研究 [J]. 中国资源综合利用, 2024, 42 (08): 38-40.
[4] 谢 旎 . 水 环 境 污 染 现 状 及 水 污 染 检 测 技 术 研 究 [J]. 造 纸 装 备 及 材 料 , 2024, 53 (06):136-138+238.
[5]刘宗国,李炳磊,刘业涛. 基于多传感器数据采集的水库污染范围检测方法研究 [J]. 环境科学与管理, 2024, 49 (01): 99-103.