基于信息化的環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)分析

李新宇

摘要：探討了突發(fā)性環(huán)境污染事故監(jiān)測(cè)技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和信息化技術(shù)在環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)過程中的應(yīng)用，并針對(duì)目前我國存在的一些應(yīng)急監(jiān)測(cè)方面的問題提出了幾點(diǎn)意見，旨在為進(jìn)一步提高我國環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)水平提供一定的理論依據(jù)，同時(shí)為加強(qiáng)環(huán)境管理提供相關(guān)的決策支持。

關(guān)鍵詞：環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)；應(yīng)用；研究現(xiàn)狀

中圖分類號(hào)： X830.7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 16749944（2015）06022602

1 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的日益飛速發(fā)展，人口密集區(qū)的各類社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)強(qiáng)度也隨之增大，使得我國在處理各種環(huán)境突發(fā)事件方面也面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。近幾年來，不同程度的環(huán)境突發(fā)事故頻頻發(fā)生，這類事故通常情況下由于自然災(zāi)害、人為控制失誤或機(jī)械故障等原因造成，發(fā)生時(shí)形式多樣、解決困難且造成嚴(yán)重的危害，是當(dāng)今社會(huì)的不安定因素之一。我們要對(duì)這些突發(fā)性環(huán)境事故進(jìn)行科學(xué)的監(jiān)測(cè)才能為進(jìn)一步的救援行動(dòng)提供準(zhǔn)確的信息，如污染物的種類、影響范圍及現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)，從而將事故的危害性降到最低，因此不斷完善環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)是我國一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)[1]，并且受到我國乃至世界各國的廣泛關(guān)注。

2 國內(nèi)外環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀

西方國家的環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)開展得比較早，如美國早在1979年就成立了聯(lián)邦緊急事故管理署（FEMA），專項(xiàng)負(fù)責(zé)各類緊急事故的應(yīng)對(duì)及修復(fù)工作。法國、英國、意大利等國家也均設(shè)有針對(duì)環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)的機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)，這些國家同時(shí)開發(fā)出了許多環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)的技術(shù)和方法并建立了事故處理的數(shù)學(xué)模型及仿真系統(tǒng)，為環(huán)境管理提供了大量的技術(shù)支持，使環(huán)境突發(fā)事故處理的管理制度更科學(xué)有效。早期西方國家主要利用檢測(cè)管和檢測(cè)箱等監(jiān)測(cè)儀器，現(xiàn)在大多數(shù)已使用便攜式氣相色譜（GC）、氫火焰檢測(cè)器、電子捕獲檢測(cè)器及聲表面波檢測(cè)器等儀器對(duì)氣體樣本進(jìn)行采集和分析，大大提高了環(huán)境監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性[2]。

我國應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)起步于20世紀(jì)末，由于起步晚，發(fā)展速度慢且設(shè)備不齊全使得我國與發(fā)達(dá)國家相比相差甚遠(yuǎn)。在技術(shù)方面，我國目前缺乏系統(tǒng)全面的技術(shù)規(guī)范和指導(dǎo)，遇到不同類型的環(huán)境突發(fā)事故時(shí)，監(jiān)測(cè)站只能利用已有的監(jiān)測(cè)模式和經(jīng)驗(yàn)對(duì)事故點(diǎn)進(jìn)行采樣和分析，這樣使得數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性無法保障，往往由于主觀判斷的失誤導(dǎo)致分析結(jié)果出現(xiàn)更大的誤差。在設(shè)備方面較為落后，相關(guān)的硬件設(shè)施通常精密度不高，同時(shí)專業(yè)技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)也較差，在現(xiàn)場(chǎng)采樣過程中對(duì)儀器的應(yīng)用能力不足。除此之外，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的配置也存在不合理的地方，由于缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃和布局，在部分區(qū)域中不能準(zhǔn)確地進(jìn)行監(jiān)測(cè)。目前大多數(shù)監(jiān)測(cè)單位主要依賴實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的儀器進(jìn)行環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)分析，這樣會(huì)使樣品在帶回的過程中其組分和濃度發(fā)生變化，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。近幾年也有部分單位配備有單項(xiàng)快速測(cè)定儀，大多利用特定的傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，李吉生利用便攜式水質(zhì)快速分析儀對(duì)水中的氰化物進(jìn)行測(cè)定和分析，數(shù)據(jù)的處理結(jié)果相對(duì)也比較準(zhǔn)確。便攜式GC及GC-MS也在我國部分地區(qū)有所應(yīng)用，但是報(bào)道較少。相比較技術(shù)和設(shè)備，我國在應(yīng)急監(jiān)測(cè)軟件的開發(fā)方面進(jìn)展較快，馮文釗[3]等設(shè)計(jì)研發(fā)出環(huán)境應(yīng)急事故預(yù)警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，許健[4]探討了突發(fā)性環(huán)境污染事故中地理信息系統(tǒng)及專家系統(tǒng)的應(yīng)用情況。

3 信息化技術(shù)在突發(fā)性環(huán)境事故中的應(yīng)用

3.1 地理信息技術(shù)的應(yīng)用

地理信息技術(shù)可迅速地對(duì)事故發(fā)生點(diǎn)進(jìn)行定位，并對(duì)周圍地區(qū)內(nèi)的人口分布情況進(jìn)行查詢，尋找環(huán)境敏感點(diǎn)并在電子地圖上對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間和空間的分析，最終實(shí)現(xiàn)事故的可視化，提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度。

3.2 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用

由于環(huán)境污染事故通常具有突發(fā)性，如果臨時(shí)收集事故發(fā)生地的相關(guān)信息會(huì)延誤時(shí)間錯(cuò)過最佳的解決時(shí)機(jī)，因此事先將不同區(qū)域的各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集和整理，并建立數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理，可以在需要時(shí)進(jìn)行調(diào)用，最大程度地節(jié)省時(shí)間以便提高監(jiān)測(cè)效率。

3.3 通信技術(shù)的應(yīng)用

環(huán)境突發(fā)性事故通常是一個(gè)動(dòng)態(tài)演變的過程，在應(yīng)急監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中救援現(xiàn)場(chǎng)的工作人員需要根據(jù)事故的進(jìn)展情況隨時(shí)調(diào)整方案，這就要求使用不同的通信技術(shù)將現(xiàn)場(chǎng)的各類音像信息傳輸至指揮中心。突發(fā)性事故的發(fā)生地點(diǎn)一般是不確定的，所以一般應(yīng)采用無線通信設(shè)備，如基于GPRS/GSM通信技術(shù)、微波通信技術(shù)等。

3.4 GPS技術(shù)的應(yīng)用

GPS技術(shù)在突發(fā)性環(huán)境污染事故中的應(yīng)用，精確地定位了事故發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)位及敏感目標(biāo)。這樣一來，既可以對(duì)事故發(fā)生的范圍大小進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析又可以為監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的布置和設(shè)立提供一定的參考價(jià)值。在這些各類空間信息中，有些信息如企業(yè)的位置及敏感目標(biāo)的位置需要事先用GPS技術(shù)進(jìn)行定位，并依據(jù)這些數(shù)據(jù)建立一定的數(shù)據(jù)庫，而有些信息的獲取則必須要在應(yīng)急監(jiān)測(cè)過程中臨時(shí)開展，比如：事故現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)位置的確定。

3.5 信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用

在環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)的過程中，時(shí)常要用到大量的數(shù)據(jù)信息，在監(jiān)測(cè)進(jìn)程中也同時(shí)會(huì)產(chǎn)生各種類型的信息，將所有的這些信息進(jìn)行分類，有空間信息和非空間信息，也可分為靜態(tài)信息和動(dòng)態(tài)信息。如此龐大的信息量需要一個(gè)有效的管理系統(tǒng)才能為事故發(fā)生后各種信息和資料的搜集提供便利，使其更快速地服務(wù)于應(yīng)急監(jiān)測(cè)，為現(xiàn)場(chǎng)救援贏得寶貴的時(shí)間，防止在事故突發(fā)時(shí)監(jiān)測(cè)人員慌亂，保證工作有條不紊地進(jìn)行，否則會(huì)對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性造成影響，進(jìn)而對(duì)社會(huì)造成不可挽回的損失。呂永龍[4]等利用GIS技術(shù)探討了其應(yīng)用于環(huán)境應(yīng)急事故中的可行性并得出利用GIS技術(shù)可以有效地對(duì)環(huán)境突發(fā)污染事故進(jìn)行智能化管理。

環(huán)境突發(fā)性污染事故由于其常包含有許多不確定因素，不利于救援工作的開展，因此，利用現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)突發(fā)性事故的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并依據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果制定出科學(xué)合理的救援方案才能最大限度地降低事故帶來的損失和傷害。潘瑩[5]等通過對(duì)WebGIS技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，提出了開發(fā)基于該技術(shù)的環(huán)境應(yīng)急事故預(yù)警系統(tǒng)思想，并通過一定的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺(tái)展示了高效的預(yù)警和服務(wù)系統(tǒng)，為各類應(yīng)急單位對(duì)應(yīng)急系統(tǒng)的開發(fā)提供了新的思路和指導(dǎo)。

4 我國環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)存在的問題及幾點(diǎn)建議

4.1 環(huán)境污染相關(guān)數(shù)據(jù)不全面

當(dāng)前我國大部分的應(yīng)急監(jiān)測(cè)部門對(duì)本地區(qū)的主要污染源種類、存放地點(diǎn)及排放情況不是十分清楚，尤其是近幾年隨著工業(yè)的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，區(qū)域內(nèi)污染物與之前相比發(fā)生了很大的變化，有些污染物法規(guī)上甚至都沒有規(guī)定，這就造成無法有效地選擇監(jiān)測(cè)儀器，使很多監(jiān)測(cè)結(jié)果出現(xiàn)較大的誤差。

4.2 監(jiān)測(cè)的硬件設(shè)備及人員專業(yè)素質(zhì)有待提高

我國的環(huán)境污染監(jiān)測(cè)儀器種類不足且對(duì)實(shí)驗(yàn)室和進(jìn)口設(shè)備的依賴性較大，對(duì)各類污染物的定量分析和成分分析遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到實(shí)際應(yīng)急監(jiān)測(cè)和分析的需要。加之應(yīng)急人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀器的使用和數(shù)據(jù)的處理能力不足，使得監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不能有效地發(fā)揮其作用。

4.3 缺乏區(qū)域內(nèi)統(tǒng)一布局和監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)

我國環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一直以來處于雜亂無章的狀態(tài)，各地應(yīng)急單位的資源沒有得到合理地分配，在一定程度上造成了資源浪費(fèi)，遇到各類突發(fā)事故時(shí)通常一轟而起，沒有形成科學(xué)良好的運(yùn)行體系，有計(jì)劃地開展各項(xiàng)應(yīng)急工作。

4.4 幾點(diǎn)建議

針對(duì)以上我國現(xiàn)階段存在的環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)進(jìn)程中存在的各類問題，我國應(yīng)制定行之有效的政策來進(jìn)一步改善目前的狀況。首先，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)的立法規(guī)范及財(cái)政投入，只有足夠的資金支持及健全的法律依據(jù)才能對(duì)各應(yīng)急單位進(jìn)行有效地督促和監(jiān)管，使各種應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)操作更加規(guī)范化。其次要進(jìn)一步加大監(jiān)測(cè)人員的培訓(xùn)力度，不定期地對(duì)專業(yè)人員進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)相關(guān)技術(shù)的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，強(qiáng)化他們對(duì)突發(fā)事故的處理能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)和互助意識(shí)。最后要進(jìn)一步加大對(duì)環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作，使之成為一個(gè)有效的統(tǒng)一體系，在面臨各類突發(fā)性環(huán)境事件時(shí)能夠快速地調(diào)動(dòng)有關(guān)的信息和資料，積極調(diào)動(dòng)一切有利因素應(yīng)對(duì)突發(fā)事故，同時(shí)網(wǎng)上豐富的技術(shù)指導(dǎo)和拔尖的著作可以加快相關(guān)技術(shù)人員學(xué)習(xí)理論的步伐。今后我們工作的重點(diǎn)應(yīng)是實(shí)現(xiàn)全面的預(yù)警、檢查、事故處理、指揮、督察等功能，進(jìn)一步完善評(píng)估模型和優(yōu)化海量數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存格式使其更有效快速地在需要時(shí)被調(diào)用。

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