環(huán)境監(jiān)測在當前水及大氣污染防治工作中的作用分析

楊基富，牟 顆

（自貢市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測服務(wù)中心富順站，四川 自貢 643200）

我國經(jīng)濟社會處于轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵階段，要想貫徹落實可持續(xù)發(fā)展的理念，需正視工農(nóng)業(yè)發(fā)展背景下的生態(tài)環(huán)境破壞問題。水及大氣污染防治是國家重點關(guān)注的項目，需深入解讀生態(tài)環(huán)保方面的政策方針，規(guī)范展開環(huán)境監(jiān)測工作。加強實踐經(jīng)驗總結(jié)，借鑒優(yōu)秀的經(jīng)驗，引進先進的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)、方法及理念，以達到理想的環(huán)境治理效果。

1 環(huán)境監(jiān)測概述

環(huán)境監(jiān)測是指圍繞特定的環(huán)保目的，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的空間與時間，利用可比較的環(huán)境信息收集的方式，觀察、測定及分析多種環(huán)境要素指標的變化及其對環(huán)境影響的過程。根據(jù)環(huán)境監(jiān)測的目的不同，可將環(huán)境監(jiān)測分為監(jiān)視性監(jiān)測、特種目的監(jiān)測及研究性監(jiān)測等，更利于達到預(yù)期的監(jiān)測效果。環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境管理的有效手段，是環(huán)保工作的基礎(chǔ)，更是制定環(huán)境決策和環(huán)境規(guī)劃以及環(huán)境立法的重要依據(jù)[1]。

2 水及大氣污染的原因分析

2.1 大氣污染

大氣污染的來源涉及以下幾方面：一是生產(chǎn)性污染，包括煤和石油等燃料燃燒過程中排放的一氧化碳與二氧化硫等大量有害物質(zhì)，石油化工廠、鋼鐵廠及火力發(fā)電廠等生產(chǎn)過程中排出的廢氣與煙塵，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中噴灑農(nóng)藥產(chǎn)生的霧滴及粉塵。二是生活性污染，包括采暖鍋爐與爐灶耗用煤炭產(chǎn)生的二氧化硫和煙塵等有害氣體。三是交通運輸性污染，包括輪船與汽車及飛機等交通運輸過程中排出的鉛塵和碳氫化合物及氮氧化物等有害尾氣。

2.2 水體污染

水體污染的來源涉及以下幾方面：一是工業(yè)污染源。工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的廢水，包括染織工業(yè)和食品加工業(yè)等排出的含有機物廢水；洗煤水與尾礦水及水力沖灰廢水等含無機物廢水；電鍍與化工等含有有毒有害化學(xué)物質(zhì)廢水；屠宰場和生物制品等含有病原體工業(yè)廢水；放射性礦及原子能發(fā)電廠等排放的含有放射性物質(zhì)廢水；鋼廠與熱電廠等排放的生產(chǎn)用冷卻水。二是生活污染源。主要指城市居民在日常生活中排放的烹調(diào)用水和洗滌衣物及馬桶沖水等各種污水。生活污水中含有洗滌劑的殘留物、有機物及氯化物等物質(zhì)。三是農(nóng)業(yè)污染源。未合理使用化肥與農(nóng)藥引起的污染，如有機汞、氯農(nóng)藥濫用引起的地表水污染。四是其他污染源。油輪漏油或發(fā)生事故引起石油對海洋的污染等。

3 環(huán)境監(jiān)測在水及大氣污染防治工作中的意義

3.1 提升基礎(chǔ)治理水平

在構(gòu)建環(huán)境監(jiān)測體系時，可利用采集的數(shù)據(jù)建立模型，為后續(xù)環(huán)保工作的開展提供數(shù)據(jù)參照。水及大氣污染的種類多樣，污染物質(zhì)的屬性復(fù)雜，促使水及大氣污染的防治工作展開難度較大。建立完善的環(huán)境監(jiān)測機制，能夠使后續(xù)的數(shù)據(jù)分析工作有章可循，促使大氣污染的防治水平得以穩(wěn)步提升。

3.2 發(fā)揮監(jiān)管作用

科學(xué)合理地展開環(huán)境監(jiān)測工作，可獲得完整與全面的數(shù)據(jù)信息，為環(huán)境監(jiān)管部門的工作展開提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。從業(yè)人員通過對質(zhì)量參數(shù)和指標體系參數(shù)的監(jiān)測，能夠及時明確環(huán)境中所存在的水及大氣污染問題，發(fā)揮數(shù)據(jù)挖掘與分析等功能，全面地分析區(qū)域環(huán)境污染狀況，以制定合理的保障措施。隨著中國經(jīng)濟體系改革進程的加速，創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)逐步取代了以往的消耗型產(chǎn)業(yè)，國家治理水及大氣污染的硬性指標體系更加完善，規(guī)范展開監(jiān)管工作更有利于緩解各地區(qū)的水及大氣污染問題。建立完善的監(jiān)測工作體系，利用數(shù)據(jù)模型測定分析數(shù)據(jù)指標，依托數(shù)據(jù)浮動值，分析各運營模式下的水及大氣污染問題的發(fā)展趨勢，為監(jiān)管部門開展相關(guān)工作提供了價值參照，促使各項管理工作得以有序進行[2]。

3.3 助力責(zé)任界定

環(huán)境監(jiān)測在社會發(fā)展中的重要性不斷顯現(xiàn)，其主要工作目的是為群眾創(chuàng)建良好的生活環(huán)境，確保群眾可以更好地參與社會事務(wù)。做好水及大氣污染的防治工作，也是在履行社會服務(wù)職能。根據(jù)現(xiàn)階段社會發(fā)展對環(huán)保方面的高要求，逐步優(yōu)化以往的環(huán)境監(jiān)測機制，彌補傳統(tǒng)管理工作的弊端，促使新型環(huán)境監(jiān)測格局得以盡快成型，以此推動監(jiān)測質(zhì)量的持續(xù)改進。依托現(xiàn)代化手段搭建環(huán)境監(jiān)測體系，多維度分析環(huán)境中水及大氣污染問題，了解各種污染物質(zhì)的情況，根據(jù)各污染源指標和所獲得的數(shù)據(jù)結(jié)果，明確各污染層面中不同數(shù)據(jù)間的差異性及聯(lián)動性，確保所測結(jié)果的準確性及全面性。環(huán)境監(jiān)測是一項系統(tǒng)性的工程，工作流程中涉及數(shù)據(jù)的采集與分析等環(huán)節(jié)，利用云端系統(tǒng)深入分析地區(qū)內(nèi)工業(yè)產(chǎn)業(yè)與污染信息等數(shù)據(jù)，明確污染超標指數(shù)的來源，發(fā)揮數(shù)據(jù)的功能性定位作用，界定各企業(yè)運營中存在的不規(guī)范行為，明確責(zé)任劃分，確保各地區(qū)環(huán)境監(jiān)測工作具有前瞻性、系統(tǒng)性和針對性。

4 水及大氣污染防治中的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)

4.1 3S技術(shù)

3S技術(shù)在水及大氣污染防治監(jiān)測中的應(yīng)用廣泛。在3S環(huán)境監(jiān)測中，GIS是綜合處理分析與應(yīng)用多種來源時空數(shù)據(jù)的平臺；GPS可用于快速、實時提供目標的空間位置；RS可快速、實時提供大面積地表物體及其環(huán)境的物理幾何信息及各種變化情況。GIS效用發(fā)揮離不開GPS與RS提供的高質(zhì)量空間數(shù)據(jù)的支撐，而GIS可高效處理這些數(shù)據(jù)，并指導(dǎo)GPS與RS的數(shù)據(jù)采集。

從大氣污染監(jiān)測技術(shù)入手分析，由于大氣污染源的種類與污染程度不同，直接影響遙感信息的真實性，在研究遙感信息失真的基礎(chǔ)上建立大氣污染的評價模型，結(jié)合遙感圖像與地面監(jiān)測數(shù)據(jù)，可獲得準確與直觀的信息。在間接解譯標志的研究中，依據(jù)植物對大氣環(huán)境的指示作用，能夠合理判定大氣污染程度及擴散影響。如植物葉片可強烈反射紅外線，受到污染的葉子在彩色紅外照片上的色澤不如正常葉片的色澤明亮與鮮艷，呈現(xiàn)出較暗的顏色。在GIS平臺上，利用空間分析與評價模型處理分析數(shù)據(jù)，能夠客觀有效地判斷大氣污染情況。

從水體污染監(jiān)測入手分析，水中懸浮或溶解的污染成分濃度不同，促使水體的透明度、密度及顏色等方面的差異較大，使得水體反射波譜能量隨之發(fā)生變化。遙感圖像可反映出以紋理、形態(tài)、灰階及色調(diào)等特征為主的差異性。如浮游植物繁殖造成的水體富營養(yǎng)化污染，受浮游植物葉綠素對近紅外光的陡坡效應(yīng)影響，水體兼具植物與水體的光譜特征，從而在波段呈現(xiàn)出紫紅色或紅褐色。利用GPS、RS及常規(guī)技術(shù)，在GIS平臺上比較正常水體與污染水體的光譜信息，以此監(jiān)測水體的污染源、污染面積及濃度等，從而科學(xué)評價該地區(qū)的水環(huán)境及水資源質(zhì)量。

4.2 生物監(jiān)測技術(shù)

環(huán)境監(jiān)測中的現(xiàn)代生物技術(shù)多樣化，包括生物芯片技術(shù)、生物傳感技術(shù)、單細胞凝膠電泳技術(shù)和流式細胞測定技術(shù)等，可提高環(huán)境監(jiān)測的效率和效益，改善我國生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀。其中生物芯片技術(shù)可用于水質(zhì)監(jiān)測工作，根據(jù)微生物的變化了解水中細菌的含量，具有較廣的監(jiān)測范圍和強大的鑒定能力等優(yōu)勢，可監(jiān)測大面積水域范圍內(nèi)的水質(zhì)，更易滿足環(huán)境監(jiān)測的要求；生物傳感技術(shù)可監(jiān)測水體中的元素，監(jiān)測水中的赤潮現(xiàn)象和水中污染物，達到保護水質(zhì)的作用。在現(xiàn)代科技發(fā)展的帶動下，生物傳感技術(shù)還被廣泛運用到大氣監(jiān)測領(lǐng)域，有著優(yōu)化空氣質(zhì)量的作用；流式細胞測定技術(shù)可分析水體中浮游生物的生存狀況，區(qū)分各浮游生物對海洋群落的貢獻。監(jiān)測分析水中的化學(xué)元素及生物細胞，更利于確保水體監(jiān)測的科學(xué)性與準確性；單細胞凝膠電泳技術(shù)通過檢測單細胞DNA的生長狀況，了解環(huán)境中污染物的含量，能夠為環(huán)保政策的落實提供借鑒。單細胞凝膠電泳技術(shù)還可測定環(huán)境中污染物的擴散范圍，從而采取有效的措施防治污染物的擴散。除此之外，可根據(jù)各污染物對植物的影響程度及規(guī)律，準確地測定大氣質(zhì)量。植物對大氣污染的指示作用包括綜合反映生態(tài)系統(tǒng)受大氣污染的影響程度、較早地發(fā)現(xiàn)大氣污染狀況、根據(jù)大氣污染物對植物的不同傷害癥狀，監(jiān)測出不同的大氣污染物、根據(jù)年輪分析、測定積累在植物體內(nèi)的污染物含量，推測出一個地區(qū)的污染歷史，回顧性評價大氣質(zhì)量。

4.3 計算機技術(shù)

計算機技術(shù)推動了各行業(yè)領(lǐng)域的現(xiàn)代化發(fā)展，在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中PLC與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。從無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)入手分析，在環(huán)境監(jiān)測中，利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通過基站和傳輸網(wǎng)絡(luò)等上層傳輸傳感器節(jié)點監(jiān)測到的數(shù)據(jù)，再由計算機網(wǎng)絡(luò)匯總。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)由無線通信模塊、處理器模塊、傳感器模塊及數(shù)據(jù)庫模塊構(gòu)成。從PLC技術(shù)入手分析，其屬于集合通信技術(shù)、計算機和自動化等技術(shù)的可編程邏輯控制器，可用于監(jiān)測河水的流速、水質(zhì)及水位等，以此達到遠程環(huán)境監(jiān)測的控制目標。

4.4 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的作用非常突出，具備立體性強、監(jiān)測范圍廣、獲取信息的效率高、適應(yīng)性強、可用于動態(tài)監(jiān)測等優(yōu)勢。水環(huán)境遙感監(jiān)測指標，包括葉綠素a和有色可溶性有機物等。遙感監(jiān)測技術(shù)憑借獨特的優(yōu)勢，為水環(huán)境監(jiān)測提供了強大的保障，可用于泥沙污染、水體渾濁度、城市污水監(jiān)測、廢水污染、水體熱污染調(diào)查、水體富營養(yǎng)化和石油污染監(jiān)測等方面的分析。

大氣氣溶膠體系的構(gòu)成元素復(fù)雜，包括工廠排放的氣體、通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的固液態(tài)粒子及人類燃燒活動或自然火災(zāi)等構(gòu)成要素。激光雷達遙感技術(shù)能夠研究高時空分辨率的大氣參數(shù)變化及特性。地面基礎(chǔ)雷達系統(tǒng)結(jié)合分布光度計、輻射計和太陽光度計等其他遙感技術(shù)，可有效測量臭氧與顆粒物質(zhì)的特性。

5 發(fā)揮環(huán)境監(jiān)測作用的對策

5.1 運用先進的技術(shù)手段

從環(huán)境監(jiān)測工作的實質(zhì)入手分析，主要是廣泛收集水及大氣中的污染組分，識別各生態(tài)環(huán)境下的數(shù)據(jù)信息與污染指標間的關(guān)聯(lián)性。利用先進的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，依據(jù)國情合理優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用形式，使其適應(yīng)各地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量差異，更利于提升水及大氣污染監(jiān)測的有效性。利用云系統(tǒng)整合水及大氣污染信息資源，建立完善的預(yù)警體系，利用數(shù)據(jù)模型分析水及大氣環(huán)境中的污染問題，為環(huán)保部門的決策與管理機制建設(shè)工作的優(yōu)化提供價值參照[3]。

5.2 培養(yǎng)專業(yè)人才

為了充分發(fā)揮環(huán)境監(jiān)測在水及大氣污染治理方面的作用，要注重專業(yè)環(huán)境監(jiān)測人才隊伍的建設(shè)與培養(yǎng)。要求其具備較高的職業(yè)素養(yǎng)和豐富的工作經(jīng)驗及專業(yè)的知識技能水平，為水及大氣污染防治工作的展開提供人才支撐。要求環(huán)境監(jiān)測從業(yè)人員具備較高的理論實踐綜合能力，高度重視生態(tài)環(huán)境監(jiān)測及管理工作，推動監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量與環(huán)境污染防治攻堅工作效率的穩(wěn)步提升。除此之外，還需加大資金與技術(shù)等方面的投入，整體性地推動水及大氣污染防治水平的提升。

5.3 建立監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)

在展開水及大氣污染治理的工作中，要合理建設(shè)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，在完善環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在各地區(qū)增設(shè)環(huán)境監(jiān)測站點，施行全指標檢測機制，配備先進的技術(shù)設(shè)備，如新型大氣污染顆粒物及臭氧檢測設(shè)備等。各級環(huán)境監(jiān)測部門應(yīng)積極轉(zhuǎn)變工作理念，創(chuàng)新技術(shù)手段，根據(jù)各區(qū)域的環(huán)境監(jiān)測情況，合理制定空氣環(huán)境監(jiān)測報告，并報告上級部門，便于及時制定和調(diào)整管控措施?？偨Y(jié)水及大氣污染的調(diào)查經(jīng)驗，明確把握污染的季節(jié)及環(huán)境特點，提高環(huán)境監(jiān)測工作的針對性和有效性。動態(tài)化監(jiān)測污染源，重點監(jiān)管工業(yè)廢氣及廢水排放的企業(yè)，調(diào)查分析污染物排放超標的污染源，并給予嚴厲處罰。收集綠色轉(zhuǎn)型企業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)進行對比分析，根據(jù)差異合理制定防控措施，確保水及大氣污染的防治成效。積極推動清潔燃料的使用，制定可行性的限排措施，通過實際行動加強宣教，以不斷提高水及大氣污染的防治水平。完善環(huán)境保護方面的法律及標準體系，嚴厲懲罰違規(guī)排放的工業(yè)企業(yè)，對環(huán)保新能源企業(yè)提供政策扶持與優(yōu)惠。及時向大眾公示監(jiān)測結(jié)果，發(fā)揮媒體與群眾的輿論監(jiān)督職能，監(jiān)督檢舉造成水及大氣污染的企業(yè)及個人，以此有效控制環(huán)境污染問題。

6 結(jié)語

環(huán)境監(jiān)測在水及大氣污染防治方面具有重要的作用，環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的有效運用和專業(yè)人才的支撐，以及法律體系的完善進一步推進了環(huán)境監(jiān)測工作的開展。與此同時，還需加大理論研究與實踐經(jīng)驗積累，協(xié)力抓好環(huán)境監(jiān)測工作，集中根治污染源，有效改善水及大氣污染問題，推動我國經(jīng)濟與環(huán)境等方面的協(xié)調(diào)發(fā)展。