試論環(huán)境監(jiān)測(cè)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

李榕

摘 要 闡述環(huán)境監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)和特性，并探討了生物技術(shù)、3S技術(shù)、信息技術(shù)、物理化學(xué)科學(xué)技術(shù)等環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)。在使用這些技術(shù)的基礎(chǔ)上，分析了環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，為其他相關(guān)實(shí)踐人員提供參考。

關(guān)鍵詞 環(huán)境監(jiān)測(cè)；技術(shù)發(fā)展；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：X830 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.32.056

自然生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的健康發(fā)展息息相關(guān)。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，在國(guó)內(nèi)國(guó)際社會(huì)中，無論是國(guó)家、企業(yè)還是個(gè)人，都將經(jīng)濟(jì)利益作為對(duì)外交流首要考慮因素。然而，片面地追求經(jīng)濟(jì)效益導(dǎo)致企業(yè)和人們忽略了生態(tài)環(huán)境，開設(shè)很多高污染、高消耗且低效率的項(xiàng)目，而這對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞是十分致命的。自然界對(duì)自身環(huán)境以及能源生產(chǎn)的新陳代謝有其自身的處理規(guī)律，不合理的處置操作會(huì)對(duì)整體自然環(huán)境造成不可挽回的影響。為了治理和保護(hù)環(huán)境，國(guó)家專門設(shè)立了相關(guān)部門并制定了相關(guān)的法律法規(guī)對(duì)企業(yè)進(jìn)行嚴(yán)格指導(dǎo)和監(jiān)管。為了解決環(huán)境污染問題和保護(hù)環(huán)境，政府以及專家學(xué)者們提出嚴(yán)密監(jiān)測(cè)環(huán)境、制定科學(xué)的治理方案以及持續(xù)不斷的監(jiān)督等舉措。

1 環(huán)境監(jiān)測(cè)的基本概念

環(huán)境監(jiān)測(cè)是通過對(duì)影響環(huán)境質(zhì)量因素的代表值的測(cè)定，確定環(huán)境質(zhì)量（或污染程度）及變化趨勢(shì)，監(jiān)測(cè)可理解為“監(jiān)視、測(cè)定、監(jiān)控”。環(huán)境監(jiān)測(cè)的目的是準(zhǔn)確、及時(shí)、全面地反映環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，為環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境規(guī)劃等提供科學(xué)依據(jù)。

2 環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 3S技術(shù)

3S技術(shù)是一種重要的信息截獲、信息分析運(yùn)用以及信息加工處理的合成技術(shù)，它綜合運(yùn)用了全球定位系統(tǒng)，太空遙感技術(shù)和電腦地理信息技術(shù)，有著數(shù)據(jù)處理速度快、可視化、定位精準(zhǔn)度強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。將3S技術(shù)應(yīng)用到土地資源管理中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)土地資源的監(jiān)察、分析以及對(duì)土地資源是否合理應(yīng)用的監(jiān)測(cè)，主要監(jiān)測(cè)對(duì)象包括水土流失狀況、耕種地和農(nóng)業(yè)地的變遷、植被覆蓋率的變化、森林資源電腦模擬、監(jiān)測(cè)土質(zhì)變化和畜牧地流動(dòng)等[1]。

2.2 生物技術(shù)的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代生物技術(shù)等高新技術(shù)已經(jīng)取得了相當(dāng)大的成就，為環(huán)境監(jiān)測(cè)的快速發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。在國(guó)外，生物技術(shù)不僅是各大學(xué)校的重點(diǎn)學(xué)科，也成為環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器發(fā)展的主要方向之一。各學(xué)科間的不斷融合進(jìn)步，科學(xué)領(lǐng)域之間的交流、合作，對(duì)于促進(jìn)生物技術(shù)的發(fā)展以及科學(xué)的整體進(jìn)步是具有十分重要的意義的。以計(jì)算機(jī)學(xué)科為例，生物技術(shù)的發(fā)展為計(jì)算機(jī)的演算發(fā)展、編碼程序提供了新的熱點(diǎn)，同時(shí)計(jì)算機(jī)的技術(shù)進(jìn)步也為生物技術(shù)的良好可持續(xù)發(fā)展提供了極快的處理速度和極強(qiáng)的準(zhǔn)確度，二者相互融合，彼此共同進(jìn)步。

2.3 物理化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用

頂尖化學(xué)、尖端高分子化學(xué)、先進(jìn)物理科學(xué)的進(jìn)步，對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)的長(zhǎng)足進(jìn)步提供了源源不斷地動(dòng)力，也使得環(huán)境監(jiān)測(cè)與其他科學(xué)領(lǐng)域的聯(lián)系日益密切。

2.3.1 動(dòng)態(tài)膜壓法監(jiān)測(cè)技術(shù)

動(dòng)態(tài)膜壓監(jiān)測(cè)是一種廣泛用于長(zhǎng)江流域微表層的無二次污染的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)，這種方法經(jīng)過實(shí)證性的研究發(fā)現(xiàn)，動(dòng)態(tài)表面張力的滯回環(huán)面積大小與COD具有良好的相關(guān)性。這種方法主要適用于天然水系的微表層和受污染水體的研究，它不需要提前加工處理水樣品，只需要模擬合成動(dòng)態(tài)膜壓圖譜即可顯示出成膜分子的即時(shí)狀態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)。因此，該技術(shù)有著無需添加任何化學(xué)試劑、無二次污染、測(cè)試靈敏度高、干擾因素小、測(cè)定速度快等優(yōu)勢(shì)，廣受國(guó)內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測(cè)專家的好評(píng)。

2.3.2 DOAS技術(shù)

DOAS（差分吸收光譜技術(shù)）技術(shù)是一種利用分子窄帶吸收光譜特性以達(dá)到識(shí)別氣體成分，從而推斷出氣體密度的環(huán)境監(jiān)測(cè)方法，這種方法可用于監(jiān)測(cè)大氣濃度密度以及雜質(zhì)狀況，通過應(yīng)用相關(guān)公式計(jì)算，憑借其低廉且簡(jiǎn)單的設(shè)備裝置和準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)能力，可以迅速并且準(zhǔn)確無誤地監(jiān)測(cè)出數(shù)據(jù)，為其他信息系統(tǒng)提供了重要的參考依據(jù)。目前，DOAS技術(shù)在大氣監(jiān)測(cè)領(lǐng)域內(nèi)在國(guó)外已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。

3 我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的展望

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)家和人們也提高了環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)的意識(shí)和覺悟。我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)事業(yè)也在進(jìn)一步發(fā)展，在總結(jié)了環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)律的前提下，我國(guó)當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)如下。

3.1 環(huán)境監(jiān)測(cè)污染物中重點(diǎn)監(jiān)測(cè)多種有機(jī)物

多項(xiàng)研究表明，我國(guó)環(huán)境污染較重，特別是有機(jī)物污染十分嚴(yán)重，這些污染物通過各種化學(xué)方式的結(jié)合又與其他有機(jī)材料組合，極易形成有毒污染物質(zhì)。目前，國(guó)家正在制定相關(guān)政策，將揮發(fā)性有機(jī)物納入總量控制指標(biāo)。在當(dāng)前的環(huán)境監(jiān)測(cè)中，對(duì)于有機(jī)物進(jìn)行全面、系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)必須作為專項(xiàng)監(jiān)測(cè)工作重點(diǎn)對(duì)待。目前，有機(jī)物監(jiān)測(cè)技術(shù)可分為以下兩個(gè)方面。一是前處理技術(shù)，主要包括液-液萃取、固相萃取、固相微萃取、基體分散固相萃取、膜萃取、靜態(tài)頂空進(jìn)樣、吹掃-捕集進(jìn)樣、索氏抽取法、加速溶劑萃取法、微波萃取法、超聲波提取法和凝膠滲透色譜法等[2]。二是分析技術(shù)，可以分為氣相色譜法、全二維色譜法、高效液相色譜法、超高效液相色譜法、有機(jī)質(zhì)譜法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法和液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法等。

3.2 監(jiān)控種類詳細(xì)區(qū)分

全面監(jiān)控可使人體致癌、致畸、致突變的物質(zhì)是整個(gè)生物界體系中最為重要的，它關(guān)乎人類與動(dòng)物的生產(chǎn)生活，對(duì)于水、大氣、沉積物、懸浮顆粒等介質(zhì)中包含的有毒污染物必須加以詳細(xì)區(qū)分。環(huán)境中存在著眾多有毒污染物，如4-雙氯乙胺-L苯丙胺酸睪丸淄酮、非那西丁、甲基汞、多氯聯(lián)苯（PCB）和鄰苯二甲酸酯（酞酸酯）廣泛分布于液體、固體和氣體中[3]。因此，要全面分析可能存在的各種介質(zhì)，全面監(jiān)控這些有毒物質(zhì)并采取相關(guān)的舉措。

3.3 痕量和超痕量分析

很多毒害物質(zhì)的對(duì)人體的傷害很大，即使在很低的濃度也會(huì)造成惡劣影響。只有采用痕量技術(shù)才能有效全面地監(jiān)控這些微濃度的有毒物質(zhì)，發(fā)揮痕量和超痕量分析技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中顯得十分有必要。

3.4 現(xiàn)場(chǎng)快速分析和自動(dòng)化技術(shù)

在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，污染事故往往發(fā)生得比較突然，而應(yīng)對(duì)環(huán)境污染事故的相關(guān)應(yīng)急監(jiān)測(cè)需要相關(guān)部門及時(shí)查找污染因子并且提出相關(guān)的解決方案，因此發(fā)展現(xiàn)場(chǎng)快速分析和自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于有效監(jiān)控污染具有現(xiàn)實(shí)可靠的意義。目前，國(guó)內(nèi)和國(guó)外主要以便攜式檢測(cè)儀器、快速應(yīng)急檢測(cè)箱（管）為主，實(shí)驗(yàn)室分析為輔。同時(shí)，還需要大力發(fā)展如下最新設(shè)備：一是3D可視型激光雷達(dá)作為應(yīng)急監(jiān)測(cè)手段的補(bǔ)充，定位和追蹤污染團(tuán)，使監(jiān)測(cè)更有針對(duì)性，提高監(jiān)測(cè)效率；二是流動(dòng)監(jiān)測(cè)車可定性和定量分析特征污染物，提供空氣或水污染物的精準(zhǔn)量化數(shù)據(jù)，為災(zāi)后空氣和水質(zhì)質(zhì)量監(jiān)測(cè)提供強(qiáng)有力的監(jiān)測(cè)手段和技術(shù)支持。

4 結(jié)語

環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)與人們的生產(chǎn)生活息息相關(guān)，良好的環(huán)境不僅可以提升人民的生活品質(zhì)，同時(shí)也為經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)I造良好的條件。在未來的環(huán)境保護(hù)發(fā)展中，國(guó)家應(yīng)繼續(xù)大力支持，為其技術(shù)發(fā)展、設(shè)備支持提供必需的資金建設(shè)。而環(huán)境監(jiān)測(cè)相關(guān)的技術(shù)人員則需不斷借鑒國(guó)內(nèi)外發(fā)展的有益經(jīng)驗(yàn)，提升自身的技能素養(yǎng)和專業(yè)知識(shí)，共同為建設(shè)美好中國(guó)、和諧社會(huì)而不斷奮斗。

參考文獻(xiàn)

[1]石媛，陳憲偉.環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)研究[J].科技與企業(yè)，2015（24）：162.

[2]烏云娜，冉春秋，高杰.環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2014（12）：89-91.

[3]彭筱峻，袁文芳，朱艷芳.生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].江西化工，2014（02）：25-29.

（責(zé)任編輯：趙中正）