7.2.1 环境监测的方法
1)环境现状综合调查
(1)调查的方法
由畜禽环境行政主管部门委托相关具有检测资质的检测单位和相关职能部门和机构,对畜禽养殖场的自然环境概况、社会经济概况和环境质量状况进行综合现状调查,并确定布点采样方案。综合现状调查常采用收集资料和现场调查相结合的方法。
①收集资料法 以收集或查阅自然环境和社会环境等相关的文献资料为主要方法。要查阅的资料有当地社会经济发展规划、牧场建设规划与可行性论证报告,当地及场区社会、经济和环境等方面的统计资料和环境管理、科研监测部门的环境调查、监测与评价资料等。
②现场调查法 在收集资料的基础上,经整理、判断和分析后,对一些生态敏感目标进行针对性的深入调查,提出存在的问题和对策措施;对可疑的因素进行现场勘察与监测。
(2)调查的主要内容
①自然环境与资源概况 对自然地理、气候与气象、土地资源、水文状况、植被及生物资源、自然灾害及自然保护区等进行概况调查。
②社会经济条件 行政区划、工业布局、农田水利、畜牧业发展状况、乡镇居民点规模和分布情况、人口密度、人群健康、地方病发生情况、文化教育水平等。
(3)养殖场环境状况初步分析
根据养殖场的历史与现状进行综合分析,分析内容主要包括场区基本情况、灌溉用水环境质量、环境空气质量、土壤环境质量,确定优化布点监测方案。
2)环境质量监测
(1)水质监测
按生活饮用水水质标准对畜禽场(区)水质进行监测。可根据水源种类、水质情况等确定具体监测次数及时间,如畜禽场水源为深层地下水,因其水质比较稳定,一年测1或2次即可;若是河流等地面水,每季或每月应定时监测1次。
①布点 水质监测点要有一定的代表性、准确性、合理性和科学性。设置畜禽养殖场水质监测点时要兼顾污染物的排放总量的监测和养殖场废弃物对当地水环境的影响。通常在附近的饮用水源、农田灌溉水源、渔业养殖水体、地下水井等处布设监测点位。
②采样 地方环境监测站对畜禽生产企业的监督性监测每年至少1次,如被国家或地方环境保护行政主管部门列为年度监测的重点排污单位,应增加到每年2~4次。如果是生产企业进行自我监测,则按生产周期和生产特点确定监测频率,一般每周1次。畜禽生产企业如有污水处理设施并能正常运转使污水能稳定排放,监督监测可采瞬时样,对于排放曲线有明显变化的不稳定的排放污水,要根据曲线情况分时间单元再组成混合样品。要求混合单元采样不得少于2次。如排放污水的流量、浓度甚至组分都有明显变化,则在各单元采样时的采样量应与当时的污水流量成比例,以使混合样品更有代表性。
采样数量要适当增加2~3倍的余量;采样容器应先用采样点的水冲洗3次,然后装入水样;采样结束前要仔细检查采样记录和水样,若有漏采或不符合规定者,应立即补采和重新采样。
③监测项目 包括水温、pH值、生化需氧量、化学需氧量、悬浮物、氨氮、总磷、粪便中大肠杆菌、蛔虫卵、细菌总数、总硬度、溶解性总固体、铅、砷、铜、硒等。
(2)空气监测
空气监测中常存在同一地点、不同时刻或同一时刻、不同空间位置所测定的污染物浓度不同的现象。一年四季各进行一次定期监测,每次至少连续监测5天,每天采样3次以上。采样点应具有代表性。
①布点 主要根据现状分析结论、生产特点、当地主导风向来确定监测点位。样点的设置数量还应根据空气质量稳定性以及污染物对动植物及人体的影响程度适当增减。
②采样 采样方法的合理选择,是获得正确监测结果的重要因素之一,选择采样方法的依据有:
a.污染物在大气中的存在状态;
b.污染物浓度的高低;
c.污染物的理化性质;
d.分析方法的灵敏度。
因此,气体采样方法可分为直接采样、浓缩采样(采取溶液吸收、固体阻留、低温冷凝及静电沉降等方法)和无动力采样三大类。
③监测项目 以氨、硫化氢、二氧化碳为主,如为无窗畜禽舍或饲料间,需测粉尘、噪声等。
(3)土壤监测
土壤可容纳大量污染物,因此其污染日益严重。
①布点 土壤环境质量监测点布设,能代表整个场区为原则,在造成污染的方位和地块布点。
②采样 土壤采样的深度通常为0~20 cm。按采样面积、地形或差异性分5~10个点进行采样,然后组成1 kg左右的混合样进行监测。
③监测项目 包括pH值、生化需氧量、化学需氧量、氨氮、总磷、粪大肠杆菌群、蛔虫卵、细菌总数、总硬度、溶解性总固体、砷、铅、铜、硒等。
(4)固体废物监测
畜禽场固体废物主要包括畜禽粪便、畜禽舍污泥、畜禽尸体、死胎、蛋壳、毛羽等。
①采样 对于堆存、运输中的固态废物和坑池中的液态废物,可按对角线、梅花型、棋盘型、蛇型等点分布确定采样位置。对于容器中的固体废物,可按上部、中部、底部确定采样位置。同时,要求采样的工具、设备所用材质不能和待采固体废物有任何反应,不能使待采固体废物污染分层和损失,采样工具应干燥、清洁。
②监测项目 包括pH值、水分含量、有机质、全氮、全磷、粪大肠杆菌群、蛔虫卵、细菌总数、砷、铅、铜、锌等。
3)监测质量控制
监测过程中要实施严格的质量控制以确保监测数据的准确性和可靠性,达到控制监测质量的目的。
(1)监测人员
要求监测人员有一定的文化素质和专业技能,有高度的责任心和工作热情,懂得协作与沟通,具有大局观念,工作认真细致,能胜任监测环境质量工作。
(2)采样科学合理
采样前要进行环境调查,了解排污单位的生产状况,包括原料种类、用量、半成品、成品种类及用量、用水量、用水部位、生产周期、工艺流程、废水来源、废水治理设施的处理能力和运行状况等,同时,要了解周围居民的意见和建议,注意是否有异常现象。采样时要认真、规范,按规定填写采样记录,要求填写生产企业名称、样品类别、采样目的、采样地点、采样时间、样品编号、监测项目和所加保存剂名称、污染物表观特征描述、企业生产状况和采样人等。采样频次、时间和方法应根据监测对象和分析方法而定,样点的时空分布应能正确反映所监测地区主要污染物的浓度水平、波动范围和变化规律,注意样品的代表性,防止样品受人为因素污染。要在规定的时间内送交监测实验室。
(3)监测实验室
注意实验室环境,防止交叉干扰,保证水和试剂的纯度要求,各种计量器具按照要求定期进行检定与维护,要重视所用标准溶液的准确性。分析测试时应优先使用国家标准方法和最新版本的环境监测分析方法,采用其他方法时,必须进行等效实验,并报省级或国家级的监测站批准备案。凡能做平行样、质控样的分析样品,质控人员在采样或样品加工分装时应编入10%~15%的密码平行样或质控样。样品数不足10个,应做50%~100%密码平行样或质控样。
4)环境质量评价
研究环境质量变化规律,评价环境质量的水平,探讨改善环境质量的途径和措施,是畜禽环境评价工作的最终目的。
(1)评价基本程序
环境质量现状评价是根据环境调查与监测资料,应用环境质量指数系统进行综合处理,然后对这一区域的环境质量做出定量描述,并提出该区域环境污染综合防治措施。
环境质量现状评价工作程序为:环境质量状况考察及环境本底特征调查—环境质量调查及优化布点采样—调查资料及监测数据的分析整理—选定评价参数、评价的环境标准—建立评价数学模式并进行评价—环境质量现状评价结论—提出保护与改善环境的对策与建议。
(2)评价标准
环境质量评价标准是环境质量评价的依据。目前均以国家颁发的环境卫生标准作为评价依据,监测有害物质是否超过国家规定的标准,如《畜禽养殖业污染物排放标准》《粪便无害化卫生标准》《恶臭污染物排放标准》《畜禽场环境质量标准》《大气环境质量标准》《地下水质量标准》《生活饮用水卫生标准》《农田灌溉水质标准》《工业企业设计卫生标准》等。
(3)评价方法
环境质量现状评价方法很多,不同对象的评价方法又不完全相同,根据简明、可比、可综合的原则,环境质量评价一般采用指数法。指数法又分为单项污染指数法和综合污染指数法。
①单项污染指数法
式中,Pi为环境中污染物单项污染指数;Ci为环境中污染物i的实测数据;Si为污染物i的评价标准。
当Pi<1时,未污染,判定为合格;当Pi>1时,污染,判定为不合格。
②综合污染指数法
式中,为污染物中污染指数最大值;
为污染指数的平均数。
当P综<1时,未污染,判定为合格;当P综>1时,污染,判定为不合格。
(4)评价报告的基本内容
畜禽养殖环境质量现状评价报告通常包括如下内容。
①前言 包括评价任务缘由、产品特点、生产规模及发展计划与规划。
②环境质量现状调查 主要对自然环境状况和工业污染源进行调查,对环境现状初步分析。自然环境状况包括地理位置、地形地貌、土壤类型、土壤质地及气候气象条件、生物多样性及水系分布情况等。工业污染源主要包括乡镇、村办工矿企业的“三废”排放情况等。产地环境现状初步分析是主要根据实地调查及收集的有关基础资料、监测资料等,对场区及其周边环境质量状况做出的初步分析。
③环境质量监测布点原则和方法,采样方法、样品处理、分析项目与分析方法和结果等。
④环境质量现状评价所采用的模式及评价标准,并对监测的结果进行定量与定性分析。
⑤提出环境综合防治的对策及建议。