水是生命之源,其质量直接关系到人类的生存与发展。然而,随着工业化和城市化的快速推进,大量含有有机物的废水排入水体,导致水体污染问题日益严重。化学需氧量(COD)作为反映水体中还原性物质(主要是有机物)含量的重要指标,能够直观地体现水体受有机物污染的程度。COD水质监测站的出现,为实时、准确地掌握水体COD状况提供了有力手段,成为守护水环境质量的重要“哨兵”。
一、作用原理
COD水质监测站主要通过化学氧化法来测定水样中的COD值。其基本原理是在强酸性溶液中,用一定量的重铬酸钾氧化水样中的还原性物质,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵溶液回滴。根据硫酸亚铁铵的用量计算出水样中还原性物质消耗氧的量,从而得出COD值。现代COD水质监测站通常采用自动化仪器设备,能够实现水样的自动采集、预处理、分析和数据传输,大大提高了监测效率和准确性。
二、主要作用
1、实时监测水质状况:COD水质监测站能够对水体中的COD含量进行实时、连续的监测,及时掌握水体中有机物污染的动态变化。通过实时数据,环保部门可以迅速发现水质异常情况,如COD值突然升高,可能意味着有新的污染源排入或现有污染源排放超标,从而及时采取措施进行调查和处理,防止污染进一步扩散。
2、评估水体污染程度:COD值是评估水体污染程度的重要依据。根据不同的水质标准和功能区划,对水体中的COD含量设定了相应的限值。通过COD水质监测站获取的数据,可以判断水体是否受到污染以及污染的严重程度。例如,对于饮用水源地,COD值必须严格控制在较低水平,以确保水质安全;而对于工业用水或农业用水,COD值的要求相对宽松一些。
3、追踪污染源:当发现水体COD超标时,COD水质监测站的数据可以为追踪污染源提供重要线索。通过分析不同监测点的COD数据变化趋势,结合地理信息系统(GIS)等技术,可以大致确定污染源的位置和排放范围。同时,对周边可能存在的污染源进行排查和监测,进一步缩小污染源的范围,为污染治理提供精准的目标。
4、为环境管理决策提供依据:COD水质监测站所提供的大量监测数据,是环保部门制定环境管理政策、规划和决策的重要依据。通过对历史数据的分析和研究,可以了解水体COD污染的长期变化趋势,评估环境管理措施的效果,为调整和优化环境管理策略提供科学支持。例如,根据COD监测数据,可以合理划定水功能区,制定相应的污染物排放标准,加强对重点污染源的监管等。
5、预警水环境风险:当水体中的COD含量超过一定阈值时,可能会对水生生态系统造成严重破坏,甚至影响人类的健康。COD水质监测站可以设置预警值,当监测数据达到或超过预警值时,及时发出警报,提醒相关部门和人员采取应急措施,如关闭污染源、加强水质净化处理等,以降低水环境风险,保障水环境安全。
三、应用场景
1、河流湖泊监测:河流和湖泊是重要的水资源和生态系统载体。在河流和湖泊的关键断面设置COD水质监测站,可以实时监测其水质状况,掌握河流和湖泊受有机物污染的程度和变化趋势。例如,在长江、黄河等重要河流的干流和主要支流上,以及太湖、巢湖等大型湖泊的入湖口和湖心区,都建有COD水质监测站,为保护这些重要的水体提供了有力的数据支持。
2、污水处理厂监测:污水处理厂是处理城市和工业废水的重要设施。在污水处理厂的进水口、出水口以及各个处理单元设置COD水质监测站,可以实时监测污水的COD含量,评估污水处理效果。通过监测数据,可以及时调整污水处理工艺和运行参数,确保出水水质达标排放。同时,对污水处理厂的运行管理进行监督和考核,提高污水处理厂的运行效率和管理水平。
3、工业园区监测:工业园区内集中了大量的工业企业,其废水排放是造成水体污染的重要来源之一。在工业园区的污水总排口以及重点企业的废水排放口设置COD水质监测站,可以实时监测园区内废水的COD排放情况,加强对工业废水排放的监管。一旦发现企业废水COD超标排放,及时采取措施进行处罚和整改,防止工业废水对周边水体造成污染。
4、饮用水源地监测:饮用水源地的水质安全直接关系到人民群众的身体健康。在饮用水源地的取水口和周边水域设置COD水质监测站,可以实时监测水源地的COD含量,确保饮用水源地的水质符合相关标准。当发现水源地COD有上升趋势时,及时采取措施进行调查和处理,保障饮用水安全。
5、农业面源污染监测:农业面源污染是水体污染的重要来源之一,其中农药、化肥的使用以及畜禽养殖废水排放等都会导致水体中COD含量升高。在农业主产区的河流、湖泊和水库周边设置COD水质监测站,结合气象、土壤等数据,可以研究农业面源污染对水体COD的影响机制,为制定农业面源污染防治措施提供科学依据。
四、结论
COD水质监测站在水环境保护中具有不可替代的重要作用。它通过实时、准确地监测水体中的COD含量,为评估水体污染程度、追踪污染源、为环境管理决策提供依据以及预警水环境风险等方面提供了有力支持。