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水质监测行业将迎来巨大增长 水质监测是什么
点击次数:2244 发布时间:2017-11-22

目前我国城市中有约三分之二缺水,约四分之一严重缺水,人均淡水资源占有量仅为世界平均水平的28%,水资源短缺形势十分严峻。


      当前,随着工业化、城镇化和农业现代化快速发展,加之气候变化影响,我国水资源短缺加剧、水污染问题突出、水生态损害严重,尤其是水资源短缺已经成为制约经济社会发展的重要瓶颈。
 

      针对我国目前水资源现状,国家出台了一系列有利于水资源保护的政策和法规。作为环境保护细分领域的水质监测行业,也充分享受到政策红利,迎来快速发展时期。
 

      近日,环保部发布了《国家环境保护标准“十三五”发展规划》。《规划》规划提出,加强环境监测技术规范制定以及环境监测仪器技术要求。包括完善地表水与污水监测技术规范体系,制修订地表水和污水手工监测、自动监测技术规范,修订地下水、近岸海域环境监测技术规范。制订地表水无人船水质监测技术规范,促进无人船监测技术的发展应用。制修订水中化学需氧量、氨氮、油类、总铬、六价铬、汞、溶解氧等在线自动监测仪器技术要求。

 

      相对与大气、土壤污染,水污染问题较为直观,在80、90年代就已引起国家相关部门的高度重视。水质监测仪器一直以来占据了环境监测市场45%以上的份额,近几年行业市场规模增速也保持在20%以上。

 

      随着环境污染治理工作的不断深入,全国各省市也全面开展了水质监测工作布局。湖北在全省13个市州、103个县(市区)共设置1111个监测点,每日检测水质参数3243项次;辽宁省对地表水环境监测网络进行了全面的调整优化,到“十三五”期末,将建成近百个水质自动监测站,大力提升水环境自动监测与预警水平。

大量水质监测站点的建设,使得政府对于监测仪器采购需求增加,为水质监测仪器仪表带来巨大的市场空间。

 

      尽管我国水质监测行业起步较晚,但进步十分明显,通过不断引进、吸收国外先进技术,国产水质监测设备数量大幅增长,水质监测市场规模也不断壮大。据数据统计,未来水质监测市场规模增速有望保持在20%以上,到2020年将超过95亿元。

 

      同时,水质监测领域巨大的市场需求催生我国监测仪器厂家数量迅速增长,除聚光科技、先河环保等优秀国产企业外,大量颇具实力的中小型企业也在政府的大力支持下飞速发展,通过自主研发掌握核心技术,成为与国外知名品牌如美国哈希、日本岛津等相抗衡的仪器生产企业。

 

      环境监测仪器市场受国家政策影响很大,此次《规划》的发布,将进一步推动我国水质监测仪器仪表的发展。

 

      《规划》中披露了“十三五”国家环境保护标准制修订项目清单,涉及数百类环境监测类仪器方法标准。新一批在线自动监测仪器技术要求的制定,也将带动在线自动监测仪器更新换代,促使我国环境监测仪器需求始终保持高速发展的状态。

 

      总体来说,我国水质监测行业在政策鼓励与需求旺盛的双重作用下,未来前景广阔,国内企业只要具备自己的核心竞争力,一定能从中受益,在行业发展的大背景下,获得市场份额。

      水质监测

      水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势,评价水质状况的过程。监测范围十分广泛,包括未被污染和已受污染的天然水(江、河、湖、海和地下水)及各种各样的工业排水等。主要监测项目可分为两大类:一类是反映水质状况的综合指标,如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生化需氧量等;另一类是一些有毒物质,如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。为客观的评价江河和海洋水质的状况,除上述监测项目外,有时需进行流速和流量的测定。

      监测方法

 

      化学法、电化学法、原子吸收分光光度法、离子选择电极法、离子色谱法、气相色谱法、等离子体发射光谱(ICP—AES)法等。其中,离子选择电极法(定性、定量)、化学法(重量法、容量滴定法和分光光度法)在国内外水质常规监测中还普遍被采用。

 

      发展

 

      环保部在“十二五”规划中,已明确将氨氮、氮氧化物的监测约束性指标加入到现有的监测指标中,因此水质监测行业必将在现有基础上增加这两方面设备的投入,水质监测行业今后将会继续稳定、持续地发展;运营市场方面,随着有关部门监管力度的加强,运营企业的数量将逐渐缩小,少数规模大、实力强的运营企业将逐渐成为运营市场的主力军。随着国家对环保的日益重视,水质监测行业竞争将不断加剧,国内优秀的水质监测企业将迅速崛起,逐渐成为水质监测行业中的翘楚!

 

      随着我国人口的不断增加,以及城市数量与规模的迅速增加与扩张,城市生活污水问题日益严重。从我国污水排放结构来看,居民污水排放量在1999年首次超过工业污水排放量,之后的十多年间,居民污水在我国城市污水排放中一直处于首要地位,且比重逐年增加。

 

      从2006-2010年我国居民和工业污水排放数据来看,2006年,全国城镇生活污水排放量296.6亿吨,工业污水排放量240.2亿吨;2010年,全国城镇生活污水排放量为379.8亿吨,工业污水排放量为237.5亿吨。

 

      2011年,全国地表水总体为轻度污染,湖泊(水库)富营养化问题仍然较突出,长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河、浙闽片河流、西南诸河和内陆诸河十大水系监测的469个国控断面中,Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面比例分别为61.0%、25.3%和13.7%,主要污染指标为化学需氧量、五日生化需氧量和总磷,其中又以海河、淮河、松花江和辽河等地表水污染较其他水系污染严重。同时,在2011年监测的26个国控重点湖泊(水库)中,Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的湖泊(水库)比例分别为42.3%、50.0%和7.7%,主要污染指标为总磷和化学需氧量。

 

      环境保护已经越来越受到国家的重视,我国已将环境保护列为一项基本国策,狠抓环境质量,作为环境保护细分领域的水质监测行业,也受到了各级政府部门的重视。为了治理水污染问题,我国《水污染防治行动计划》[1]  有望在2014年下半年全面实施。根据该计划,政府将投入近2万亿元的资金治理水污染,这必将会带动一批与此相关的行业发展。

 

      《2014-2018年中国水质监测行业发展前景与投资机会分析报告》的数据显示,2012年,我国水质监测设备的市场销量12130套,共实现销售收入总额约为19.80亿元,同比增长21.32%。2013年,我国水质监测设备市场销量大约在15769套,行业共实现销售收入约为23.76亿元。

 

      水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势,评价水质状况的过程。水质监测的主要监测项目可分为两大类:一类是反映水质状况的综合指标,如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生物需氧量等;另一类是一些有毒物质,如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。为客观的评价江河和海洋水质的状况,除上述监测项目外,有时需进行流速和流量的测定。

 

      监测方案制订

 

      监测任务的总体构思和设计(制订流程)

 

      1.明确监测目的。

 

      2.进行调查研究。

 

      3.确定监测对象。

 

      4.设计监测网点。

 

      5.安排采样时间和频率。

 

      6.选定采样和保存方法。

 

      7.选定分析测定技术。

 

      8.提出监测报告要求。

 

      9.制订质量保证程序、措施和方案的实施计划。

 

      地面水质监测方案制订

 

      (一)基础资料收集

 

      1、水体的水文、气候、地质和地貌资料。如水位、水量、流速及流向的变化;降雨量、蒸发量及历史上的水情;河宽、河深、河床结构及地质状况等。

 

      2.水体沿岸城市分布、工业布局、污染源及其排污情况、城市给排水情况等。

 

      3.水体沿岸水资源现状及用途。如饮用水源分布和重点水源保护区,水体流域土地功能及近期使用计划等。

 

      4.历年水质监测资料、水文实测资料、水环境研究成果等。

 

      (二)监测断面和采样点的设置

 

      1、监测断面的布设原则。

 

      2.监测断面设置。

 

      (1)河流监测断面设置。

 

      (2)湖泊(水库)监测断面设置。

 

      3.采样位置的确定

 

      (1)在对调查研究结果和有关资料进行综合分析的基础上,监测断面的布设应有代表性,即能较真实、全面地反映水质及污染物的空间分布和变化规律;根据监测目的和监测项目,并考虑人力、物力等因素确定监测断面和采样点。

 

      (2)有大量废水排入河流的主要居民区、工业区的上游和下游。较大支流汇合口上游和汇合后与干流充分混合处,入海河流的河口处,受潮汐影响的河段和严重水土流失区。湖泊、水库、河口的主要入口和出口。国际河流出入国境线的出入口处。

 

      (3)饮用水源区、水资源集中的水域、主要风景游览区、水上娱乐区及重大水力设施所在地等功能区。

 

      (4)断面位置应避开死水区及回水区,尽量选择河段顺直、河床稳定、水流平稳、无急流浅滩处。

 

      (5)应尽可能与水文测量断面重合;并要求交通方便,有明显岸边标志。

 

      (三)采样时间与采样频率的确定

 

      (1)饮用水源地:全年采样不少于12次,采样时间根据具体情况选定。

 

      (2)河流:较大水系干流和中、小河流全年采样不少于6次,采样时间为丰水期、枯水期和平水期,每期采样两次。流经城市或工业区,污染较重的河流、游览水域,全年采样不少于12次。采样时间为每月一次或视具体情况选定。

 

      (3)排污渠:全年采样不少于3次。

 

      (4)底泥:每年在枯水期采样一次。

 

      (5)背景断面:每年采样一次。在污染可能较重的季节进行。

 

      (6)潮汐河流:全年按丰、枯、平三期,每期采样2天,分别在大潮期和小潮期进行,每次应当在当天涨潮、退潮时采样,并分别加以测定。涨潮水样应当在各断面涨平时采样,退潮时也应当在各断面退平时采样,若无条件,小潮期可不采样。

 

      (7)湖泊、水库:设有专门监测站的湖、库,每月采样不少于1次,全年不少于12次,其他湖、库每年采样2次,枯、丰水期各一次。有废水排入、污染较重的湖、库,应酌情增加采样次数。

 

      (四)采样及监测技术的选择

 

      要根据监测对象的性质、含量范围及测定要求等因素选择适宜的采样、监测方法和技术。

 

      (五)结果表达、质量保证及实施进度计划

 

      对监测中获得的众多数据,应进行科学地计算和处理,并按照要求的形式在监测报告中表达出来。质量保证概括了保证水质监测数据正确可靠的全部活动和措施。质量保证贯穿监测工作的全过程。实施进度计划是实施监测方案的具体安排,要切实可行,使各环节工作有序、协调地进行。

地下水质监测方案的制订

 

      (一)调查研究和收集资料

 

      1、收集、汇总监测区域的水文、地质、气象等方面的有关资料和以往的监测资料。

 

      2.调查监测区域内城市发展、工业分布、资源开发和土地利用情况,尤其是地下工程规模应用等;了解化肥和农药的施用面积和施用量;查清污水灌溉、排污、纳污和地面水污染现状。

 

      3.测量或查知水位、水深,以确定采水器和泵的类型,所需费用和采样程序。

 

      4.在完成以上调查的基础上,确定主要污染源和污染物,并根据地区特点与地下水的主要类型把地下水分成若干个水文地质单元。

 

      (二)采样点的设置

 

      1、背景值监测点的设置

 

      设在污染区外围不受或少受污染的地方。在垂直于地下水流方向的上方设置。

 

      2.监测井的布设

 

      (1)点状污染区(渗坑、渗井和堆渣区的污染物在含水层渗透小的地区形成的),监测井设在距污染源zui近的地方。

 

      (2)块状污染区(污灌区、污养区及缺乏卫生设施的居民区),监测井设在地下水流向的平行和垂直方向上。

 

      (3)条(带)状污染区(渗坑、渗井和堆渣区的污染物在含水层渗透大地区及沿河、渠排放的工业废水和生活污水),宜用网格布点法设置监测井。一般监测井在液面下0.3~0.5m处采样。

 

      (三)采样时间和采样频率的确定

 

      1、每年在丰水期、枯水期分别采样测定;四季采样;月采样。

 

      2.每一采样期至少监测1次,饮用水每一采样期监测2次,其间隔至少10天,即采一次分析检验一次,10天后再采、检一次,可作为监测数据报出。

 

      3.对有异常情况的井点,应适当增加采样监测次数。

 

      水污染源监测方案的制订

 

      (一)调查研究,收集资料

 

      (二)采样点设置

 

      1、工业废水

 

      (1)在车间或车间处理设备的废水排放口设置采样点,测一类污染物(汞、镉、砷、铅、六价铬、有机氯化合物、强致癌物质等)。

 

      (2)在工厂废水总排放口布设采样点,测二类污染物(悬浮物、硫化物、挥发酚、氰化物、有机磷化合物、石油类、铜、锌、氟、硝基苯类、苯胺类等)。

 

      (3)已有废水处理设施的工厂,在处理设施的排放口布设采样点。为了解废水处理效果,可在进出口分别设置采样点。

 

      (4)在排污渠道上,采样点应设在渠道较直,水量稳定,上游无污水汇入的地方。可在水面下1/4~1/2处采样,作为代表平均浓度水样采集。

 

      2.城市污水(生活污水(sanitarywaste)和医院污水(hospitalsewage)、综合排污口等)

 

      (1)城市污水管网:在一个城市的主要排污口或总排污口设点采样,城市污水干管的不同位置,污水进入水体的排放口,非居民生活排水支管接入城市污水干管的检查井。

 

      (2)城市污水处理厂:在污水处理厂的污水进出口处设点采样

 

      (三)采样时间和频率

 

      工业废水:每年采样监测2-4次。

 

      生活污水:每年采样监测2次,春、夏季各1次。

 

      医院污水:每年采样监测4次,每季度1次。

 

      水样处理

 

      水样的采集

 

      1.测定悬浮物、pH、溶解氧、BOD、油类、硫化物、余氯、放射性、微生物等项目需单独采样;在测定溶解氧、BOD和有机污染物等项目的水样必须充满容器;测定pH、溶解氧和电导率等项目宜在现场测定。采样时要同步测量水文和气象参数。

 

      2.填写登记表

 

      水样的保存

 

      1.保存要求

 

      不发生物理、化学、生物变化;不损失组分

 

      不玷污(不增加待测组分和干扰组分)

 

      2.容器的要求

 

      选性能稳定,不易吸附预测组分,杂质含量低的材料制成的容器,如聚乙烯和硼硅玻璃材质的容器是常规监测中广泛使用的,也可用石英或聚四氟乙烯制成的容器,但价格昂贵。

 

      3.保存时间要求:

 

      即zui长贮放时间,一般污水的存放时间越短越好。

 

      清洁水样72h;轻污染水样48h;严重污染水样12h;运输时间24h以内。

 

      4.保存方法

 

      (1)冷藏或冷冻法

 

      (2)加入化学试剂保存法:加入生物抑制剂、调节pH值、加入氧化剂或还原剂。

 

      水样的运输

 

      水样运输注意事项:

 

      1.塞紧采样器塞子,必要时用封口胶、石蜡封口;避免因震动、碰撞而损失或玷污,因此zui好将样瓶装箱,用泡沫塑料或纸条挤紧

 

      2.需冷藏的样品,应配备专门的隔热容器,放入制冷剂,将样瓶置于其中;冬季应注意保温,以防样瓶冻裂。

 

      (一)目的:破坏有机物,溶解悬浮性固性,将各种价态的欲测元素氧化成单一高价态或转变成易于分离的无机化合物。

 

      (二)要求:消解后的水样应清澈、透明、沉淀。

 

      (三)方法:消解水样的方法有湿式消解法和干式分解法(干灰化法)。

 

      干灰化法又称高温分解法。其处理过程是:取适量水样于白瓷或石英蒸发皿中,水浴蒸干,移入马弗炉,450—550℃灼烧到残渣呈灰白色,有机物完全分解除去。取出蒸发皿,冷却,用适量2%HN03(或HCl)溶解样品灰分,过滤,滤液定容后供测定。

 

      干灰化法不适用于处理测定易挥发组分(如砷、汞、镉、硒、锡等)的水样。 

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