我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀

王明娟，王 震，陳 川

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我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀

王明娟，王 震，陳 川

（寧陽(yáng)縣環(huán)境保護(hù)局， 山東 泰安 271400）

環(huán)保工作隨著污染的日益嚴(yán)重逐漸受到重視，監(jiān)測(cè)為環(huán)保工作提供數(shù)據(jù)支撐，其重要性不言而喻。現(xiàn)在通用的環(huán)境監(jiān)測(cè)方法有理化技術(shù)、生物技術(shù)、3S技術(shù)和信息技術(shù)，幾種監(jiān)測(cè)技術(shù)結(jié)合、補(bǔ)充，使環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)更加完善。

環(huán)境監(jiān)測(cè)； 監(jiān)測(cè)儀器； 環(huán)境監(jiān)測(cè)特點(diǎn)

20世紀(jì)50年代以來(lái)，隨著各類污染事件的發(fā)生，環(huán)境污染問(wèn)題逐漸受到重視。環(huán)境監(jiān)測(cè)隨之也成為一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科，為環(huán)境污染的治理工作提供了數(shù)據(jù)和理論支持。監(jiān)測(cè)技術(shù)由最初的單一逐漸的越來(lái)越多樣化，監(jiān)測(cè)技術(shù)與現(xiàn)代科技結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)工作的完善。

1 環(huán)境監(jiān)測(cè)概述

1.1 發(fā)達(dá)國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀[1，2]

發(fā)達(dá)國(guó)家的環(huán)境問(wèn)題隨著工業(yè)的發(fā)展日趨嚴(yán)重，美國(guó)、英國(guó)、日本相繼出現(xiàn)了污染事故，給人們的健康和財(cái)產(chǎn)造成了不可估量的損失。為了解事故發(fā)生的原因，開(kāi)始了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查監(jiān)測(cè)，環(huán)境監(jiān)測(cè)正式走進(jìn)了人們的視線。隨著發(fā)展，監(jiān)測(cè)技術(shù)體系和法律體系也逐漸完善。環(huán)境監(jiān)測(cè)形成了以政府為主導(dǎo)的格局，監(jiān)測(cè)技術(shù)大部分由國(guó)家機(jī)構(gòu)研發(fā)，經(jīng)費(fèi)由政府支付，機(jī)構(gòu)屬于政府部門。監(jiān)測(cè)范圍覆蓋了空氣、水、噪聲、固廢、土壤、電磁輻射和放射性等各個(gè)領(lǐng)域，技術(shù)先進(jìn)，且實(shí)現(xiàn)了高度自動(dòng)化。在水、空氣監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，自動(dòng)監(jiān)測(cè)已廣泛應(yīng)用，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)，且可以節(jié)約監(jiān)測(cè)成本。

1.2 我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀

我國(guó)環(huán)境分析起步于上世紀(jì)七十年代，經(jīng)過(guò)發(fā)展，目前已形成一套適合中國(guó)國(guó)情的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。監(jiān)測(cè)水平已得到長(zhǎng)足提高，形成了由國(guó)家、省、市、縣四級(jí)政府部門共同協(xié)作的“四位一體”監(jiān)測(cè)體系。2013年我國(guó)對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了一次全面普查統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)有監(jiān)測(cè)站2600多個(gè)，從業(yè)人員多達(dá)57萬(wàn)人。監(jiān)測(cè)方法結(jié)合了現(xiàn)在先進(jìn)的科技、儀器和方法，能夠覆蓋空氣、水、固廢、土壤、生物、電磁輻射和放射性等領(lǐng)域。隨著環(huán)境污染的加重，環(huán)保工作開(kāi)展的需要，不斷探索監(jiān)測(cè)工作的新方式和方法，提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。

2 環(huán)境監(jiān)測(cè)特點(diǎn)和技術(shù)[3]

環(huán)境監(jiān)測(cè)采用的儀器和方法依賴于通用監(jiān)測(cè)技術(shù)，但環(huán)境分析因其特殊性，具有有別于其他監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)，主要有以下幾種：（一）類別多樣。環(huán)境監(jiān)測(cè)分析的樣品和項(xiàng)目來(lái)源廣泛，多種多樣，既有有機(jī)污染物、無(wú)機(jī)污染物和重金屬等常規(guī)項(xiàng)目，也有細(xì)菌、輻射等特殊項(xiàng)目。據(jù)統(tǒng)計(jì)，能夠納入環(huán)境監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)的指標(biāo)達(dá)10萬(wàn)種。（二）成分復(fù)雜。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目不僅種類多樣，每種類別的成分也是復(fù)雜多樣。組分的復(fù)雜還不止體現(xiàn)在元素方面，同一種元素的不同價(jià)態(tài)也存在顯著差異，對(duì)環(huán)境造成的影響也大相徑庭。比如水體中鉻元素存在三價(jià)和六價(jià)兩種形態(tài)，但六價(jià)鉻的毒性遠(yuǎn)大于三價(jià)鉻。所以在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，我們要綜合全面考慮。（三）成分不穩(wěn)定。環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目均有時(shí)效性要求，有些甚至要求必須現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，就是因?yàn)槌煞植环€(wěn)定，放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)組分會(huì)發(fā)生變化，影響對(duì)情況的真實(shí)反映。很多污染物在產(chǎn)生時(shí)起，一直在不斷變化，在分析和處理時(shí)，都要考慮成分的不穩(wěn)定，制定合理的方案。（四）成分含量低。環(huán)境監(jiān)測(cè)針對(duì)的對(duì)象是影響人們生活及健康的污染物，很多污染物的允許排放和存在含量非常低，對(duì)監(jiān)測(cè)技術(shù)和精確度要求非常高。

現(xiàn)在我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)使用的技術(shù)主要有四種：3S和信息技術(shù)、理化技術(shù)、生物技術(shù)。在實(shí)際監(jiān)測(cè)中，這四種技術(shù)往往結(jié)合使用。理化技術(shù)和生物技術(shù)主要測(cè)定數(shù)據(jù)，而3S和信息技術(shù)可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、傳輸?shù)取?/p>

3 環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備

環(huán)境監(jiān)測(cè)所使用的儀器設(shè)備，經(jīng)過(guò)發(fā)展，形成了自己獨(dú)特的一套儀器系統(tǒng)。所用儀器包括分光光度計(jì)、色譜儀、光譜儀和監(jiān)測(cè)專用儀器等多種。

3.1 通用分析儀器[4]

通用的分析儀器廣泛用于食品、化學(xué)、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)和國(guó)防等各行業(yè)，隨著環(huán)境監(jiān)測(cè)的發(fā)展，也被引用于環(huán)境監(jiān)測(cè)。分光光度計(jì)是常見(jiàn)的一種分析儀器，根據(jù)測(cè)量波長(zhǎng)的范圍不同，有紫外光、可見(jiàn)光和紅外光三種，在日常環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用最廣泛，能夠測(cè)量氨氮、二氧化硫等項(xiàng)目。它的工作原理是通過(guò)將組成復(fù)雜的光線分解成光譜線進(jìn)行測(cè)量。分光光度計(jì)的測(cè)量精確度和靈敏度都能滿足環(huán)境監(jiān)測(cè)的要求。

光譜儀又分為原子吸收光譜儀、原子熒光光譜儀和ICP-MS等離子光譜儀等。原子吸收光譜儀可用于測(cè)定原子態(tài)金屬和部分非金屬。分析速度快且靈敏，如果提高了石墨爐技術(shù)，它的精確度和應(yīng)用范圍將大大提高。ICP-MS等離子光譜儀是目前最先進(jìn)的一種光譜儀，它的應(yīng)用最廣泛，幾乎可以分析地球上的所有元素，它的分析準(zhǔn)確度很高，能夠測(cè)量微量甚至痕量。但同時(shí)，它也存在儀器價(jià)格高，使用和維護(hù)昂貴等缺點(diǎn)。

3.2 環(huán)境分析專用儀器

在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，人們發(fā)現(xiàn)很多通用儀器使用起來(lái)并不方便和準(zhǔn)確，經(jīng)過(guò)不斷的探索，逐漸開(kāi)發(fā)出了專用于環(huán)境監(jiān)測(cè)的新儀器，新儀器充分考慮環(huán)境監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)，完成環(huán)境監(jiān)測(cè)任務(wù)。最常用的環(huán)境分析專用儀器有COD自動(dòng)蒸餾儀、空氣采樣器等。COD最通用的一種方法是重鉻酸鉀法，通過(guò)強(qiáng)酸環(huán)境下的重鉻酸鉀氧化水中的物質(zhì)，然后用硫酸亞鐵銨滴定過(guò)量的重鉻酸鉀。這種方法的一個(gè)關(guān)鍵步驟就是蒸餾，用萬(wàn)用電爐和蒸餾瓶蒸餾的方法雖然也能滿足需要，但操作步驟復(fù)雜，安全性低，而COD自動(dòng)蒸餾儀使用方便簡(jiǎn)單，安全可靠?？諝獠蓸悠骺捎糜诖髿庵蟹蹓m、顆粒物、二氧化硫和氮氧化物的監(jiān)測(cè)，也是在通用儀器的基礎(chǔ)上發(fā)明的專用于環(huán)境監(jiān)測(cè)的設(shè)備。

3.3 自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器[5]

自動(dòng)監(jiān)測(cè)是把計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測(cè)中來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化，目前環(huán)境監(jiān)測(cè)的各個(gè)領(lǐng)域均已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。自動(dòng)監(jiān)測(cè)是在線監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)，在線監(jiān)測(cè)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)水體、空氣、污染源等現(xiàn)狀，能夠及時(shí)了解污染狀況，從而作出反應(yīng)。在線監(jiān)測(cè)由采集、分析監(jiān)測(cè)、GIS和超標(biāo)預(yù)警等組成，而自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)為在線監(jiān)測(cè)提供技術(shù)支撐。例如在空氣方面，現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括SO2、NO2、顆粒物、O3等常規(guī)項(xiàng)目和二惡英、重金屬、光化學(xué)氧化劑等。水方面自動(dòng)監(jiān)測(cè)起步更早，COD、氨氮這些項(xiàng)目的自動(dòng)監(jiān)測(cè)已非常成熟，而高錳酸鉀指數(shù)、生化需氧量、大腸菌群等項(xiàng)目自動(dòng)監(jiān)測(cè)也已投入使用。

3.4 應(yīng)急監(jiān)測(cè)儀器

應(yīng)急監(jiān)測(cè)是在發(fā)生緊急情況時(shí)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)狀況進(jìn)行第一時(shí)間監(jiān)測(cè)，所以應(yīng)急監(jiān)測(cè)方法一般采用快速測(cè)定?，F(xiàn)在發(fā)達(dá)國(guó)家的應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，儀器涵蓋監(jiān)測(cè)管、監(jiān)測(cè)箱和監(jiān)測(cè)儀等。便攜式監(jiān)測(cè)儀已逐漸取代其他的成為主要應(yīng)急監(jiān)測(cè)儀器，監(jiān)測(cè)儀也逐步小型化和輕型化，利用微傳感器，便攜監(jiān)測(cè)儀的水平也逐漸接近和達(dá)到實(shí)驗(yàn)室儀器水平。例如常用的便攜式氣相色譜儀、溶解氧測(cè)定儀等。我國(guó)的應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)相對(duì)國(guó)外差距還較大，應(yīng)急監(jiān)測(cè)管、便攜儀等多采用進(jìn)口。但隨著突發(fā)性環(huán)境污染事件頻發(fā)，應(yīng)急監(jiān)測(cè)的重要性日漸凸顯，發(fā)展應(yīng)急儀器刻不容緩。

4 結(jié) 語(yǔ)

我國(guó)監(jiān)測(cè)技術(shù)已取得了長(zhǎng)足發(fā)展，但還存在法律法規(guī)滯后、監(jiān)測(cè)隊(duì)伍水平低等問(wèn)題，與國(guó)際先進(jìn)水平還存在較大差距。我們應(yīng)立足當(dāng)下，不斷提高監(jiān)測(cè)水平，為環(huán)保事業(yè)提供依據(jù)。

［1］張曉嶺,鄧力,孫靜等.歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家水環(huán)境監(jiān)測(cè)方法體系[J].四川環(huán)境.2012,31(1):49-54.

［2］劉婷,張愛(ài)麗.環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)探討[J].綠色科技.2012,(6):156-157.

［3］丁艷, 杜慶才, 孫蘭萍等. 淺析現(xiàn)代儀器分析技術(shù)在環(huán)境分析中的應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代科學(xué)儀器.2013,15(2):130-131.

［4］喬奉華. 現(xiàn)代分析儀器及其進(jìn)展[J]. 現(xiàn)代企業(yè)教育. 2013,5月下期:349-350.

［5］陳建江.對(duì)我國(guó)環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)發(fā)展的思考[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù). 2007, 19（1）:1-7.

[6] 王磊,秦宏偉,陳璐等.環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)及其體系的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].化學(xué)分析計(jì)量. 2015,24（4）:103-106.

Status Quo of Environmental Monitoring in China

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（Ningyang Environmental Protection Agency, Shandong Tai'an 271400, China）

The environmental protection work gradually receives attention because pollution is becoming more serious, environmental monitoring can provide data support for environmental protection work, its importance is self-evident. Now general environmental monitoring methods include physical and chemical technology, biological technology, 3S technology and information technology. The combination of several monitoring technologies can improve the environmental monitoring network.

environmental monitoring, monitoring instrument,environmental monitoring features

X-1

A

1004-0935（2017）02-0262-03

2017-02-08

王明娟（1985-），女，助理工程師，山東省泰安市人，2007年畢業(yè)于山東輕工業(yè)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，研究方向：從事環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)工作。

王震（1987-），男，助理工程師，從事環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)工作。