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水質監測行業將迎來巨大增長 水質監測是什麽
點擊次數:2750 發布時間:2017-11-22

目前我國城市中有約三分之二缺水,約四分之一嚴重缺水,人均淡水資源占有量僅為世界平均水平的28%,水資源短缺形勢十分嚴峻。


      當前,隨著工業化、城鎮化和農業現代化快速發展,加之氣候變化影響,我國水資源短缺加劇、水汙染問題突出、水生態損害嚴重,尤其是水資源短缺已經成為製約經濟社會發展的重要瓶頸。
 

      針對我國目前水資源現狀,國家出台了一係列有利於水資源保護的政策和法規。作為環境保護細分領域的水質監測行業,也充分享受到政策紅利,迎來快速發展時期。
 

      近日,環保部發布了《國家環境保護標準“十三五”發展規劃》。《規劃》規劃提出,加強環境監測技術規範製定以及環境監測儀器技術要求。包括完善地表水與汙水監測技術規範體係,製修訂地表水和汙水手工監測、自動監測技術規範,修訂地下水、近岸海域環境監測技術規範。製訂地表水無人船水質監測技術規範,促進無人船監測技術的發展應用。製修訂水中化學需氧量、氨氮、油類、總鉻、六價鉻、汞、溶解氧等在線自動監測儀器技術要求。

 

      相對與大氣、土壤汙染,水汙染問題較為直觀,在80、90年代就已引起國家相關部門的高度重視。水質監測儀器一直以來占據了環境監測市場45%以上的份額,近幾年行業市場規模增速也保持在20%以上。

 

      隨著環境汙染治理工作的不斷深入,全國各省市也全麵開展了水質監測工作布局。湖北在全省13個市州、103個縣(市區)共設置1111個監測點,每日檢測水質參數3243項次;遼寧省對地表水環境監測網絡進行了全麵的調整優化,到“十三五”期末,將建成近百個水質自動監測站,大力提升水環境自動監測與預警水平。

大量水質監測站點的建設,使得政府對於監測儀器采購需求增加,為水質監測儀器儀表帶來巨大的市場空間。

 

      盡管我國水質監測行業起步較晚,但進步十分明顯,通過不斷引進、吸收國外先進技術,國產水質監測設備數量大幅增長,水質監測市場規模也不斷壯大。據數據統計,未來水質監測市場規模增速有望保持在20%以上,到2020年將超過95億元。

 

      同時,水質監測領域巨大的市場需求催生我國監測儀器廠家數量迅速增長,除聚光科技、先河環保等優秀國產企業外,大量頗具實力的中小型企業也在政府的大力支持下飛速發展,通過自主研發掌握核心技術,成為與國外知名品牌如美國哈希、日本島津等相抗衡的儀器生產企業。

 

      環境監測儀器市場受國家政策影響很大,此次《規劃》的發布,將進一步推動我國水質監測儀器儀表的發展。

 

      《規劃》中披露了“十三五”國家環境保護標準製修訂項目清單,涉及數百類環境監測類儀器方法標準。新一批在線自動監測儀器技術要求的製定,也將帶動在線自動監測儀器更新換代,促使我國環境監測儀器需求始終保持高速發展的狀態。

 

      總體來說,我國水質監測行業在政策鼓勵與需求旺盛的雙重作用下,未來前景廣闊,國內企業隻要具備自己的核心競爭力,一定能從中受益,在行業發展的大背景下,獲得市場份額。

      水質監測

      水質監測是監視和測定水體中汙染物的種類、各類汙染物的濃度及變化趨勢,評價水質狀況的過程。監測範圍十分廣泛,包括未被汙染和已受汙染的天然水(江、河、湖、海和地下水)及各種各樣的工業排水等。主要監測項目可分為兩大類:一類是反映水質狀況的綜合指標,如溫度、色度、濁度、pH值、電導率、懸浮物、溶解氧、化學需氧量和生化需氧量等;另一類是一些有毒物質,如酚、氰、砷、鉛、鉻、鎘、汞和有機農藥等。為客觀的評價江河和海洋水質的狀況,除上述監測項目外,有時需進行流速和流量的測定。

      監測方法

 

      化學法、電化學法、原子吸收分光光度法、離子選擇電極法、離子色譜法、氣相色譜法、等離子體發射光譜(ICP—AES)法等。其中,離子選擇電極法(定性、定量)、化學法(重量法、容量滴定法和分光光度法)在國內外水質常規監測中還普遍被采用。

 

      發展

 

      環保部在“十二五”規劃中,已明確將氨氮、氮氧化物的監測約束性指標加入到現有的監測指標中,因此水質監測行業必將在現有基礎上增加這兩方麵設備的投入,水質監測行業今後將會繼續穩定、持續地發展;運營市場方麵,隨著有關部門監管力度的加強,運營企業的數量將逐漸縮小,少數規模大、實力強的運營企業將逐漸成為運營市場的主力軍。隨著國家對環保的日益重視,水質監測行業競爭將不斷加劇,國內優秀的水質監測企業將迅速崛起,逐漸成為水質監測行業中的翹楚!

 

      隨著我國人口的不斷增加,以及城市數量與規模的迅速增加與擴張,城市生活汙水問題日益嚴重。從我國汙水排放結構來看,居民汙水排放量在1999年首次超過工業汙水排放量,之後的十多年間,居民汙水在我國城市汙水排放中一直處於首要地位,且比重逐年增加。

 

      從2006-2010年我國居民和工業汙水排放數據來看,2006年,全國城鎮生活汙水排放量296.6億噸,工業汙水排放量240.2億噸;2010年,全國城鎮生活汙水排放量為379.8億噸,工業汙水排放量為237.5億噸。

 

      2011年,全國地表水總體為輕度汙染,湖泊(水庫)富營養化問題仍然較突出,長江、黃河、珠江、鬆花江、淮河、海河、遼河、浙閩片河流、西南諸河和內陸諸河十大水係監測的469個國控斷麵中,Ⅰ~Ⅲ類、Ⅳ~Ⅴ類和劣Ⅴ類水質斷麵比例分別為61.0%、25.3%和13.7%,主要汙染指標為化學需氧量、五日生化需氧量和總磷,其中又以海河、淮河、鬆花江和遼河等地表水汙染較其他水係汙染嚴重。同時,在2011年監測的26個國控重點湖泊(水庫)中,Ⅰ~Ⅲ類、Ⅳ~Ⅴ類和劣Ⅴ類水質的湖泊(水庫)比例分別為42.3%、50.0%和7.7%,主要汙染指標為總磷和化學需氧量。

 

      環境保護已經越來越受到國家的重視,我國已將環境保護列為一項基本國策,狠抓環境質量,作為環境保護細分領域的水質監測行業,也受到了各級政府部門的重視。為了治理水汙染問題,我國《水汙染防治行動計劃》[1]  有望在2014年下半年全麵實施。根據該計劃,政府將投入近2萬億元的資金治理水汙染,這必將會帶動一批與此相關的行業發展。

 

      《2014-2018年中國水質監測行業發展前景與投資機會分析報告》的數據顯示,2012年,我國水質監測設備的市場銷量12130套,共實現銷售收入總額約為19.80億元,同比增長21.32%。2013年,我國水質監測設備市場銷量大約在15769套,行業共實現銷售收入約為23.76億元。

 

      水質監測是監視和測定水體中汙染物的種類、各類汙染物的濃度及變化趨勢,評價水質狀況的過程。水質監測的主要監測項目可分為兩大類:一類是反映水質狀況的綜合指標,如溫度、色度、濁度、pH值、電導率、懸浮物、溶解氧、化學需氧量和生物需氧量等;另一類是一些有毒物質,如酚、氰、砷、鉛、鉻、鎘、汞和有機農藥等。為客觀的評價江河和海洋水質的狀況,除上述監測項目外,有時需進行流速和流量的測定。

 

      監測方案製訂

 

      監測任務的總體構思和設計(製訂流程)

 

      1.明確監測目的。

 

      2.進行調查研究。

 

      3.確定監測對象。

 

      4.設計監測網點。

 

      5.安排采樣時間和頻率。

 

      6.選定采樣和保存方法。

 

      7.選定分析測定技術。

 

      8.提出監測報告要求。

 

      9.製訂質量保證程序、措施和方案的實施計劃。

 

      地麵水質監測方案製訂

 

      (一)基礎資料收集

 

      1、水體的水文、氣候、地質和地貌資料。如水位、水量、流速及流向的變化;降雨量、蒸發量及曆史上的水情;河寬、河深、河床結構及地質狀況等。

 

      2.水體沿岸城市分布、工業布局、汙染源及其排汙情況、城市給排水情況等。

 

      3.水體沿岸水資源現狀及用途。如飲用水源分布和重點水源保護區,水體流域土地功能及近期使用計劃等。

 

      4.曆年水質監測資料、水文實測資料、水環境研究成果等。

 

      (二)監測斷麵和采樣點的設置

 

      1、監測斷麵的布設原則。

 

      2.監測斷麵設置。

 

      (1)河流監測斷麵設置。

 

      (2)湖泊(水庫)監測斷麵設置。

 

      3.采樣位置的確定

 

      (1)在對調查研究結果和有關資料進行綜合分析的基礎上,監測斷麵的布設應有代表性,即能較真實、全麵地反映水質及汙染物的空間分布和變化規律;根據監測目的和監測項目,並考慮人力、物力等因素確定監測斷麵和采樣點。

 

      (2)有大量廢水排入河流的主要居民區、工業區的上遊和下遊。較大支流匯合口上遊和匯合後與幹流充分混合處,入海河流的河口處,受潮汐影響的河段和嚴重水土流失區。湖泊、水庫、河口的主要入口和出口。國際河流出入國境線的出入口處。

 

      (3)飲用水源區、水資源集中的水域、主要風景遊覽區、水上娛樂區及重大水力設施所在地等功能區。

 

      (4)斷麵位置應避開死水區及回水區,盡量選擇河段順直、河床穩定、水流平穩、無急流淺灘處。

 

      (5)應盡可能與水文測量斷麵重合;並要求交通方便,有明顯岸邊標誌。

 

      (三)采樣時間與采樣頻率的確定

 

      (1)飲用水源地:全年采樣不少於12次,采樣時間根據具體情況選定。

 

      (2)河流:較大水係幹流和中、小河流全年采樣不少於6次,采樣時間為豐水期、枯水期和平水期,每期采樣兩次。流經城市或工業區,汙染較重的河流、遊覽水域,全年采樣不少於12次。采樣時間為每月一次或視具體情況選定。

 

      (3)排汙渠:全年采樣不少於3次。

 

      (4)底泥:每年在枯水期采樣一次。

 

      (5)背景斷麵:每年采樣一次。在汙染可能較重的季節進行。

 

      (6)潮汐河流:全年按豐、枯、平三期,每期采樣2天,分別在大潮期和小潮期進行,每次應當在當天漲潮、退潮時采樣,並分別加以測定。漲潮水樣應當在各斷麵漲平時采樣,退潮時也應當在各斷麵退平時采樣,若無條件,小潮期可不采樣。

 

      (7)湖泊、水庫:設有專門監測站的湖、庫,每月采樣不少於1次,全年不少於12次,其他湖、庫每年采樣2次,枯、豐水期各一次。有廢水排入、汙染較重的湖、庫,應酌情增加采樣次數。

 

      (四)采樣及監測技術的選擇

 

      要根據監測對象的性質、含量範圍及測定要求等因素選擇適宜的采樣、監測方法和技術。

 

      (五)結果表達、質量保證及實施進度計劃

 

      對監測中獲得的眾多數據,應進行科學地計算和處理,並按照要求的形式在監測報告中表達出來。質量保證概括了保證水質監測數據正確可靠的全部活動和措施。質量保證貫穿監測工作的全過程。實施進度計劃是實施監測方案的具體安排,要切實可行,使各環節工作有序、協調地進行。

地下水質監測方案的製訂

 

      (一)調查研究和收集資料

 

      1、收集、匯總監測區域的水文、地質、氣象等方麵的有關資料和以往的監測資料。

 

      2.調查監測區域內城市發展、工業分布、資源開發和土地利用情況,尤其是地下工程規模應用等;了解化肥和農藥的施用麵積和施用量;查清汙水灌溉、排汙、納汙和地麵水汙染現狀。

 

      3.測量或查知水位、水深,以確定采水器和泵的類型,所需費用和采樣程序。

 

      4.在完成以上調查的基礎上,確定主要汙染源和汙染物,並根據地區特點與地下水的主要類型把地下水分成若幹個水文地質單元。

 

      (二)采樣點的設置

 

      1、背景值監測點的設置

 

      設在汙染區外圍不受或少受汙染的地方。在垂直於地下水流方向的上方設置。

 

      2.監測井的布設

 

      (1)點狀汙染區(滲坑、滲井和堆渣區的汙染物在含水層滲透小的地區形成的),監測井設在距汙染源zui近的地方。

 

      (2)塊狀汙染區(汙灌區、汙養區及缺乏衛生設施的居民區),監測井設在地下水流向的平行和垂直方向上。

 

      (3)條(帶)狀汙染區(滲坑、滲井和堆渣區的汙染物在含水層滲透大地區及沿河、渠排放的工業廢水和生活汙水),宜用網格布點法設置監測井。一般監測井在液麵下0.3~0.5m處采樣。

 

      (三)采樣時間和采樣頻率的確定

 

      1、每年在豐水期、枯水期分別采樣測定;四季采樣;月采樣。

 

      2.每一采樣期至少監測1次,飲用水每一采樣期監測2次,其間隔至少10天,即采一次分析檢驗一次,10天後再采、檢一次,可作為監測數據報出。

 

      3.對有異常情況的井點,應適當增加采樣監測次數。

 

      水汙染源監測方案的製訂

 

      (一)調查研究,收集資料

 

      (二)采樣點設置

 

      1、工業廢水

 

      (1)在車間或車間處理設備的廢水排放口設置采樣點,測一類汙染物(汞、鎘、砷、鉛、六價鉻、有機氯化合物、強致癌物質等)。

 

      (2)在工廠廢水總排放口布設采樣點,測二類汙染物(懸浮物、硫化物、揮發酚、氰化物、有機磷化合物、石油類、銅、鋅、氟、硝基苯類、苯胺類等)。

 

      (3)已有廢水處理設施的工廠,在處理設施的排放口布設采樣點。為了解廢水處理效果,可在進出口分別設置采樣點。

 

      (4)在排汙渠道上,采樣點應設在渠道較直,水量穩定,上遊無汙水匯入的地方。可在水麵下1/4~1/2處采樣,作為代表平均濃度水樣采集。

 

      2.城市汙水(生活汙水(sanitarywaste)和醫院汙水(hospitalsewage)、綜合排汙口等)

 

      (1)城市汙水管網:在一個城市的主要排汙口或總排汙口設點采樣,城市汙水幹管的不同位置,汙水進入水體的排放口,非居民生活排水支管接入城市汙水幹管的檢查井。

 

      (2)城市汙水處理廠:在汙水處理廠的汙水進出口處設點采樣

 

      (三)采樣時間和頻率

 

      工業廢水:每年采樣監測2-4次。

 

      生活汙水:每年采樣監測2次,春、夏季各1次。

 

      醫院汙水:每年采樣監測4次,每季度1次。

 

      水樣處理

 

      水樣的采集

 

      1.測定懸浮物、pH、溶解氧、BOD、油類、硫化物、餘氯、放射性、微生物等項目需單獨采樣;在測定溶解氧、BOD和有機汙染物等項目的水樣必須充滿容器;測定pH、溶解氧和電導率等項目宜在現場測定。采樣時要同步測量水文和氣象參數。

 

      2.填寫登記表

 

      水樣的保存

 

      1.保存要求

 

      不發生物理、化學、生物變化;不損失組分

 

      不玷汙(不增加待測組分和幹擾組分)

 

      2.容器的要求

 

      選性能穩定,不易吸附預測組分,雜質含量低的材料製成的容器,如聚乙烯和硼矽玻璃材質的容器是常規監測中廣泛使用的,也可用石英或聚四氟乙烯製成的容器,但價格昂貴。

 

      3.保存時間要求:

 

      即zui長貯放時間,一般汙水的存放時間越短越好。

 

      清潔水樣72h;輕汙染水樣48h;嚴重汙染水樣12h;運輸時間24h以內。

 

      4.保存方法

 

      (1)冷藏或冷凍法

 

      (2)加入化學試劑保存法:加入生物抑製劑、調節pH值、加入氧化劑或還原劑。

 

      水樣的運輸

 

      水樣運輸注意事項:

 

      1.塞緊采樣器塞子,必要時用封口膠、石蠟封口;避免因震動、碰撞而損失或玷汙,因此zui好將樣瓶裝箱,用泡沫塑料或紙條擠緊

 

      2.需冷藏的樣品,應配備專門的隔熱容器,放入製冷劑,將樣瓶置於其中;冬季應注意保溫,以防樣瓶凍裂。

 

      (一)目的:破壞有機物,溶解懸浮性固性,將各種價態的欲測元素氧化成單一高價態或轉變成易於分離的無機化合物。

 

      (二)要求:消解後的水樣應清澈、透明、沉澱。

 

      (三)方法:消解水樣的方法有濕式消解法和幹式分解法(幹灰化法)。

 

      幹灰化法又稱高溫分解法。其處理過程是:取適量水樣於白瓷或石英蒸發皿中,水浴蒸幹,移入馬弗爐,450—550℃灼燒到殘渣呈灰白色,有機物完全分解除去。取出蒸發皿,冷卻,用適量2%HN03(或HCl)溶解樣品灰分,過濾,濾液定容後供測定。

 

      幹灰化法不適用於處理測定易揮發組分(如砷、汞、鎘、硒、錫等)的水樣。