2005年底，松花江遭硝基苯污染。

2007年6月，江蘇無錫太湖藍(lán)藻爆發(fā)。

2008年夏，云南陽宗海中砷含量嚴(yán)重超標(biāo)。

2009年初，江蘇鹽城30噸工業(yè)廢水偷排。

以上重要的環(huán)境水污染事件，僅僅是近年來家喻戶曉的幾起。環(huán)境保護(hù)部4月14日公布的數(shù)據(jù)顯示，在2008年，環(huán)境保護(hù)部直接參與解決的環(huán)境事件就達(dá)135起，與飲用水污染相關(guān)的有46起。

2008年的環(huán)境挑戰(zhàn)并非個例，而始于2005年的自動水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)則是環(huán)保部門試圖以技術(shù)手段遏制污染排放的重大舉措。這一年，當(dāng)時的環(huán)保總局要求在所有主要排污口安裝自動水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)。

據(jù)環(huán)保部的數(shù)字，2008年，85.5%的污水處理廠出水口安裝了在線監(jiān)控裝置。

然而，北京公眾與環(huán)境研究中心主任馬軍發(fā)現(xiàn)：盡管國家已出臺相關(guān)政策，水質(zhì)在線監(jiān)測產(chǎn)品依然不能滿足實(shí)際的要求。而且，個別污染物質(zhì)，比如二惡英，很難實(shí)現(xiàn)真正的在線監(jiān)測。

從實(shí)驗室到實(shí)地

從水源地采到樣品，運(yùn)送到實(shí)驗室，利用實(shí)驗室的各種儀器對水質(zhì)進(jìn)行分析，這是傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測手段。雖然在實(shí)驗室中分析手段完備，但是傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測存在耗時長、樣品不易保存等諸多缺點(diǎn)。通過在線手段實(shí)現(xiàn)的自動水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，利用電或者生物感應(yīng)器等手段，可以適時得到當(dāng)前的水質(zhì)數(shù)據(jù)。

常規(guī)水質(zhì)在線監(jiān)測僅包括5個參數(shù)：pH值，溶解氧，電導(dǎo)率，濁度和溫度；其他監(jiān)測指標(biāo)還包括氨氮，如總碳（TOC）和化學(xué)需氧量（COD）這兩項有機(jī)物指標(biāo)，總磷總氮、葉綠素/藍(lán)藻等。只需經(jīng)過幾分鐘的數(shù)據(jù)采集，水源地的水質(zhì)信息就可發(fā)送到環(huán)境分析中心的服務(wù)器中。一旦觀察到有某種污染物的濃度發(fā)生異變，環(huán)境監(jiān)管部門就可以立刻采取相應(yīng)的措施，取樣具體分析。對于水質(zhì)在線分析系統(tǒng)，中國水利部水質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心高級工程師劉曉茹認(rèn)為：“其關(guān)鍵優(yōu)勢在于快速而準(zhǔn)確地獲得數(shù)據(jù)。”

2005年7月，《污染源自動監(jiān)控管理辦法》頒布，但是，真正給這個行業(yè)帶來強(qiáng)勁推動力的，卻是那年年末發(fā)生在吉林，橫跨黑龍江省，又延伸到俄羅斯的松花江污染事故。在這次罕見的特大環(huán)境事故里，硝基苯污染帶在我國境內(nèi)行走42天。雖然持續(xù)了將近一個半月的時間，但是由于初期信息發(fā)布渠道不暢和在線水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測不力，這條長時間的污染帶對一些污染點(diǎn)下游的城市，以及一些俄羅斯的鄉(xiāng)村，變成了一場猝不及防的水污染事件。

“如果當(dāng)時有自動水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)就好了。”美國環(huán)境工程公司哈希的中方商務(wù)經(jīng)理邱彤宇說道，“有了自動水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，我們可以在污染帶到達(dá)下游城市之前，提前幾個小時，甚至幾天提供水質(zhì)預(yù)警。”

即使有了便捷的自動水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，目前的技術(shù)仍不能滿足環(huán)境監(jiān)測的需要。劉曉茹訴記者，目前監(jiān)測主要關(guān)心幾個總體性的參數(shù)，比如：COD、總磷總氮量等；對于特定的有機(jī)污染物，如具有很強(qiáng)毒性的二惡英，卻缺乏相應(yīng)的手段在線檢測，而缺乏這些數(shù)據(jù)，環(huán)境學(xué)家就很難對完整的環(huán)境水質(zhì)做出一個真實(shí)確切的判斷。

美國沃特世(Waters)公司中國市場總監(jiān)舒放向《科學(xué)新聞》解釋，目前檢測有機(jī)污染物的成分和含量主要還是依靠色譜/質(zhì)譜聯(lián)用等高端分析儀器，但由于復(fù)雜耗時的樣品前處理和儀器的限制，目前還很難實(shí)現(xiàn)真正的在線實(shí)時監(jiān)測。

此外，利用COD指標(biāo)來衡量有機(jī)污染物含量，也可能得到失真的檢測結(jié)果，因為氧氣的消耗還可能來源于亞硝酸鹽等無機(jī)還原性污染物被氧化的過程。

另外一個問題在于，現(xiàn)今的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是基于實(shí)驗室檢測得出的，而實(shí)地樣品經(jīng)過長時間的采集運(yùn)輸之后，物理化學(xué)性質(zhì)往往會發(fā)生一定的變化，這使得一些關(guān)鍵污染物的指標(biāo)從實(shí)驗室得來后，直接搬到實(shí)時自動監(jiān)測系統(tǒng)上去用，顯得很不合適。

水利部黃河水利委員會水問題專家王玉華還指出，自動水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的另一個不足是，為了保證自動監(jiān)測系統(tǒng)正常工作，必須定時更換試劑，清洗和校正電極，這對于在野外工作的人來說，大大增加了工作量，而且還必須對他們進(jìn)行培訓(xùn)。

從政府到企業(yè)

即使自動水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)廣泛安裝在所有可能的污染點(diǎn)上，它們能不能起到真實(shí)的作用，還有賴于當(dāng)?shù)仄髽I(yè)和監(jiān)管部門的配合。

邱彤宇就指出，現(xiàn)在的法律法規(guī)要求污染企業(yè)安裝并且啟用水質(zhì)監(jiān)測儀器以防止水質(zhì)污染的發(fā)生，但是這些儀器很可能僅僅是個擺設(shè)，誰也不愿意去用這些監(jiān)測設(shè)備，因為誰也不想看到產(chǎn)生對自己不利的數(shù)據(jù)。

在很多地方，現(xiàn)在對污染企業(yè)的要求是必須每天4次通過自動水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)向當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保局回報監(jiān)測結(jié)果。作為應(yīng)對上面政策的“對策”，會產(chǎn)生污染物的企業(yè)只要改變每天的排污時間，很容易就可以避免被自動水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)污水的真實(shí)數(shù)據(jù)，而且，也無法確保污染企業(yè)會去維護(hù)那些自動水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)。

根據(jù)國家環(huán)?？偩郑ìF(xiàn)在的環(huán)境部）于2005年發(fā)布的管理條例，沒有在規(guī)定的時間內(nèi)安裝自動水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的企業(yè)，可處以1萬元以下的處罰；對于損壞監(jiān)測設(shè)備、篡改監(jiān)測數(shù)據(jù)的企業(yè)，可處以10萬元以下的處罰。這些錢遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于建造和維持一個污水處理設(shè)備所需要的花費(fèi)。顯然，從經(jīng)濟(jì)角度而言，即使排污企業(yè)的違規(guī)行為被發(fā)現(xiàn)，它們的損失也并不大，違法受到的處罰不足以讓它們吸取教訓(xùn)。

要解決這個問題，有必要將自動水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)委托給一個第三方機(jī)構(gòu)建立和維護(hù)。這個第三方機(jī)構(gòu)必須獨(dú)立于環(huán)境監(jiān)管部門和污染企業(yè)之外，而且擁有一定的專業(yè)資格。目前，已經(jīng)有了這樣的第三方機(jī)構(gòu)，比如總部設(shè)在廣州的廣東新創(chuàng)建環(huán)境投資公司已經(jīng)在花都區(qū)成功建立了自動水質(zhì)監(jiān)測體系。然而，該公司的首席專家周曉嶸訴苦道：“建立這樣一個可靠的系統(tǒng)已經(jīng)沒有問題。問題在于用來更新試劑和調(diào)節(jié)儀器的資金遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，這些資金目前只能來源于當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保局。所有人都會對你說監(jiān)測環(huán)境變化的重要性，但是沒人想為這個工作買單。”

從出現(xiàn)問題到解決問題

在我國，與水質(zhì)監(jiān)測相關(guān)的部門，除了環(huán)保局之外，還有承擔(dān)著河流水質(zhì)監(jiān)測的水利部，以及負(fù)責(zé)城市水資源利用和城市污水灌溉的城鄉(xiāng)建設(shè)部。邱彤宇認(rèn)為，如果這些部門緊密合作，共享數(shù)據(jù)，就能大大提高自動水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的效率和可信性。打個比方，在某地的污染企業(yè)非法排放了廢水，并通過隱瞞數(shù)據(jù)使得當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境監(jiān)管部門沒有得到信息，但是它們排放的廢水，一定會影響到附近河流的水質(zhì)，當(dāng)?shù)氐乃O(jiān)察部門將會發(fā)現(xiàn)這個異常數(shù)據(jù)。如果水利監(jiān)察部門能及時把這個情況反饋給當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保局，污染企業(yè)繞過監(jiān)測儀器偷排污水的行為就有可能被抓住。

中國水利部水質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心的劉曉茹工程師在談到這個問題時說道，我們也很希望能和其他的水質(zhì)監(jiān)察部門分享和分析數(shù)據(jù)，但是，要從環(huán)保局拿到我們需要的數(shù)據(jù)不是個容易的事。具體怎么解決這個問題，有待于上級領(lǐng)導(dǎo)的協(xié)調(diào)。

北京公眾與環(huán)境研究中心的馬軍則寄希望于透明的監(jiān)管體制和強(qiáng)大的公眾壓力。如果當(dāng)?shù)氐拿耖g社團(tuán)和一些專業(yè)組織，能從環(huán)境監(jiān)督部門的網(wǎng)站上獲得所有的自動監(jiān)測數(shù)據(jù)，再結(jié)合它們自身的觀察和分析，哪些數(shù)據(jù)是否作假，就一目了然了。

自然環(huán)境的惡化，污染物質(zhì)的排放，直接影響到了當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷纳詈徒】怠榱艘粋€好的環(huán)境，每個人都會行動起來，將環(huán)境監(jiān)督部門所得到的數(shù)據(jù)和實(shí)際的環(huán)境變化相聯(lián)系，阻止偷排污水隱瞞數(shù)據(jù)等問題的出現(xiàn)?；谶@種壓力，自動水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)將更有效地發(fā)揮對潛在的污染企業(yè)的監(jiān)督；而對于環(huán)保部門，也不會讓違法的排污企業(yè)成為“漏網(wǎng)之魚”。

水質(zhì)監(jiān)測：Waters的解決之道

據(jù)沃特世(Waters)中國市場總監(jiān)舒放介紹，盡管對水中有機(jī)污染物現(xiàn)在尚無法實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時監(jiān)測，但是該公司的技術(shù)進(jìn)展正在逼近這個目標(biāo)。

Waters最近推出了一套實(shí)驗室用的飲用水自動檢測系統(tǒng)，它將自動樣品前處理和高效液相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀（LC/MS）整合為一體，以前需要取樣一升水，現(xiàn)在則只需要20毫升。靈敏度便可達(dá)到10ppb。半小時內(nèi)可對20多種重要有機(jī)污染物進(jìn)行定量分析。由于飲用水比較干凈，檢測相對容易，地表水的檢測要困難得多。但是由于近年來超高效液相色譜儀（UPLC）的商業(yè)化，可以將樣品的分析速度縮短到5分鐘以內(nèi)，并且載液用量大為節(jié)省，這就使得液相色譜用于在線分析成為可能。當(dāng)然，在線自動樣品前處理還需要大的突破。技術(shù)的突破最終將使在線氣相色譜和在線液相色譜用于在線水質(zhì)監(jiān)測，到那時我們就會實(shí)時地知道什么化合物正在污染著水質(zhì)。

不過舒放也承認(rèn)，由于美國的環(huán)境狀況遠(yuǎn)好于中國，因此對于實(shí)時在線水質(zhì)監(jiān)測并沒有像中國這樣迫切的需求。“兩國面臨的環(huán)境壓力不同，美國環(huán)保署（EPA）已經(jīng)開始關(guān)注水中的化妝品和藥品殘留的微量污染，而中國這邊（污染企業(yè)的）大（排污）管子還在流。”

Waters多年來一直關(guān)注與中國的合作。2007 年 5 月，該公司與當(dāng)時的中國環(huán)?？偩志徒?ldquo;二惡英實(shí)驗室和監(jiān)測網(wǎng)”的實(shí)驗室儀器設(shè)備簽訂采購協(xié)議。舒放透露，該項目一期的4個實(shí)驗室儀器去年已經(jīng)在重慶、廣州、沈陽和杭州安裝完畢。這批設(shè)備并非只能檢測二惡英，“即使對于美國和歐盟等新近增加的其它持續(xù)性有機(jī)污染物同樣可以檢測。”舒放說。

舒放還解釋道，美國有幾百家實(shí)驗室在按照EPA標(biāo)準(zhǔn)做常規(guī)水質(zhì)檢測。另一個重要的問題是如何保證不同儀器和不同操作者都能以同一標(biāo)準(zhǔn)獲得同樣可靠的檢測數(shù)據(jù)。這就需要標(biāo)準(zhǔn)樣品和水平測試（PT）。儀器就像是尺子，而水平測試就像是尺子上的刻度。水平測試合格才能獲得認(rèn)可證書，檢測的數(shù)據(jù)才有效。美國環(huán)保署規(guī)定水質(zhì)檢測實(shí)驗室每年必須至少兩次通過這樣的水平測試。Waters近年來連續(xù)收購了兩家水平測試專業(yè)公司ERA和APG，就是為了使公司的檢測平臺更加完善。

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