衡阳市安全供水预警系统构建研究论文_李刚,朱平

衡阳市安全供水预警系统构建研究论文_李刚,朱平

湖南高速铁路职业技术学院 湖南衡阳 421002

摘要:供水水源的污染指的是人类活动改变了原作为供水原水的性质和组成,影响了其作为原水的使用价值。从人类发展的历史长河看,大部分的地表水体都曾经作为供水水源,而随着人类繁衍和发展,水环境污染加剧,能作为供水水源的水体逐渐减少,要制备自来水需要的水处理工艺也越来越复杂。本文通过调查分析衡阳供水问题,给出构建安全供水预警系统的建议。

关键词:供水安全;应急响应;监测预警

为了确保饮用水源安全,防止污染事件发生和及时的应急反应,最大程度的降低污染造成的损失,前期对污染源的风险识别显得尤为重要,对饮用水源的污染应采用风险源识别的方法进行分析:

(1)饮用水源地历史事故解析。通过文献回顾和实际调查,收集和分析饮用水源地发生的污染事故,梳理事故的主要原因,筛选事故的主要风险源。

(2)饮用水源地风险源调研与分析。针对性的开展饮用水源地周边风险源调查,确定风险源主要生产和使用的化学品种类,并对风险源的安全保障及应急能力进行考察,识别饮用水源地面临的潜在风险源。

(3)饮用水源地水质分析。通过对饮用水源原水水质的分析,并与现有的水质标准相比较,为提供水质特征信息的目标,识别典型特征污染物。

总得来看,衡阳原水水质的潜在风险一方面是常规污染物包括浊度、化学需氧量、总有机物、氮、磷等;另一方面是由潜在突发污染源引起的污染事故。诸如河道交通事故、工厂泄漏及偷排是水源地突发污染事件的最主要风险源,形成了风险事件随机性、不确定性的特点,增加了污染事件防范的难度。而目前我国沿江化工的持续发展不断加重河道交通的运输强度,增大了饮用水源地污染的风险隐患,因此函需加强对移动风险源的监控管理;此外,工厂排污的实时监控与应急处理处置技术也有待加强。

衡阳有色金属矿产资源丰富,稀有金属、放射性元素等矿业和冶金工业的发展和建设会使水体受到重金属污染,部分河不仅水体中总金属析出率高,而且底泥中重金属含量亦超过背景值的数倍,甚至数十倍,由此可见,面污染源中由于矿业开挖而造成的水体污染,并自上游流向卜游,其后果也非常严重。同时衡阳市生活用水的取水点,个别地方设在市区排污口下游,水厂设在重工业厂矿下游,生活排污水的污染,重金属的污染也一并存在。我国城市水域的90%以上受到严重污染,可用清洁水量日益减少,不得不把取水源向上游迁移,加上输水管线,兴建专用水库。

通过以衡阳水源为调查对象,风险源的调查结果表明,上游来水、人为有意投毒以及环境因素都有可能给水源水体带来许多不确定的污染,诸如季节因素所带来的突发性病原微生物突发事件、交通运输带来的复合工业污染等。

对于突发性水源水体污染的不确定性,存在可能的污染物众多,传统的监测手段不可能对每一种毒物都进行筛查,同时传统的一些监测指标甚至可能掩盖一些可能存在的风险,如在BOD, COD等变化不大的情况下仍可能对生态环境或人类健康产生严重甚至不可逆的危害。生物测试是目前唯一能够迅速检测单个和复合污染物的检测手段,它能反映受试物在特定的实验条件下对特定生物体带来的可能损伤。单一测试和单一物种对不同化合物表现不同的灵敏度,需要采用不同灵敏度的成组生物测试以判断环境污染物的生态毒理效应。因此常常需要利用不同种属的生物、经不同测试以提高判断的准确性和可靠性,利用成组生物参数互相补充,共同评价污染物可能带来的综合毒性效应。

衡阳市水源水质监测预警系统应由三级联动监测体系:水质突发污染监测识别系统、移动快速监测和实验室检测构成。

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第一级:水质污染与风险识别系统。该系统单元主要采用在线监测、外源信息接入等多种监测手段和识别途径,对移动风险源进行动态监测,实时获取客观的水源水质情况,直接或间接的对各种突发污染事故及水质异常进行识别,为后续的应急响应提供及时的信息支撑。

第二级:移动快速监测。该系统单元主要是通过对具有移动功能的机动车内部的动力、电力、空间布局等进行改造,配备符合水源风险特征和水质特点的快速监测检测设备,实现应急时的现场快速监测检测和水质污染事故的信息核实,补充监测识别系统单元监测能力和覆盖范围。

第三级:实验室检测。该系统单元主要是利用实验室的人员检测能力,利用大型分析仪器,最终确认污染物的种类、化学式、毒性大小,为应急处理流程的进一步分析和应急处理提供参考信息。

通常情况下,针对水源地在线监测和预警系统,能够及时发现原水的水质异常、恶化和污染,并通过一定得评价、判断后进行报警。但在实际应用中,由于衡阳市水源地潜在的风险源及特征污染物较多样,风险特征以有机污染和有毒有害品泄露风险为主,采用生物预警技术和紫外宽谱扫描技术,仅能对受污染水体的毒害性大小及是否存在异常进行定性或或定性判断。为更好的实现对突发水质污染的监测识别,需要综合运用常规理化指标监测、紫外宽谱扫描监测、生物预警监测进行综合预警及相互验证,建立水质预警报警响应的机制或流程。常规指标监测包括溶浊度、电导、溶解氧、氨氮等,主要可以识别常规水质的异常及波动;有机污染物,尤其是含苯环结构的芳香烃、烷基等物质,多具有不饱和结构的官能团,因此紫外宽谱扫描仪器主要用于识别原水中的有机污染物,尤其是具有不饱和官能团的芳香烃、烷基等有机物;油类监测仪主要用于监测水体中的油类;鱼类在线生物预警仪基于具有活性的测试生物暴露在受污染水体中,行为能力和生理活性受到抑制,主要用于识别高强度有毒有害物质的突发污染;发光细菌毒性仪主要是利用具有发光能力的细菌监测水质的综合毒性。上述各款仪器针对不同的污染类型和污染物,具有不同的灵敏性及响应能力,各款仪器互补使用,可以克服单一仪器的缺陷,如生物预警仅能对污染物的综合毒性的判断,而不能判别物质的类型或具体名称。

另外,考虑到原水水质的复杂性、波动性,及在线监测设备仪器的稳定性、灵敏性等因素,为降低系统误报率,提高系统报警的可信度,在系统报警相关人员(实验室人员或值班人员)受到报警短信后,检查相关报警仪器运行是否正常(进出水、预处理、温度等),以排除仪器的波动性和误差,及仪器运行错误导致的系统误报。在排除仪器的误报后,结合其他在线监测仪器,进行综合判断。

为了确保饮用水的安全,需要把重点放在突发性污染物质的水处理过程中,通过采取一些技术措施来解决水污染的危害,以保护饮用水的安全。针对污染物的突发性污染,我们可以选择粉状活性炭投加系统作为应急处理系统。

参考文献

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论文作者:李刚,朱平

论文发表刊物:《基层建设》2016年30期

论文发表时间:2017/1/13

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