環(huán)境保護(hù)中環(huán)境監(jiān)測(cè)的意義與作用分析

李璐嬋

（遼寧三慧科技有限公司，遼寧 營(yíng)口 115000）

環(huán)境保護(hù)的核心內(nèi)容是預(yù)防和治理環(huán)境污染，因而要借助長(zhǎng)期的環(huán)境監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)化地獲取環(huán)境數(shù)據(jù)，借此來(lái)掌握環(huán)境污染現(xiàn)狀、污染分布以及污染物的類型和濃度數(shù)據(jù)，進(jìn)而在其基礎(chǔ)上制定出科學(xué)的污染治理措施。與此同時(shí)，環(huán)境監(jiān)測(cè)在污染預(yù)防方面也發(fā)揮著重要的作用，積極利用環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)可有效促進(jìn)環(huán)境保護(hù)。

1 環(huán)境監(jiān)測(cè)的內(nèi)容及分類

1.1 水和污水的監(jiān)測(cè)

動(dòng)植物的生存離不開水，而水一旦受到污染，人的生存環(huán)境將會(huì)受其牽連，難免會(huì)產(chǎn)生一系列的負(fù)面影響。受污染的水有可能流入人類利用的水源，糧食生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)吸收污染水中的有害物質(zhì)，進(jìn)而將其沉積在植物體內(nèi)，經(jīng)過(guò)循環(huán)作用進(jìn)入人體。環(huán)境監(jiān)測(cè)中水和污水的監(jiān)測(cè)是極其重要的工作。地表水（河流、湖泊、人工蓄水設(shè)施）、地下水以及工業(yè)和生活污水是水質(zhì)監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)內(nèi)容。造成水體污染的原因通常包括化學(xué)、物理以及生物因素。以化學(xué)污染為例，工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中排放的污水通常含有大量的酸、堿、無(wú)機(jī)鹽等，如果不對(duì)工業(yè)污水實(shí)施處理，直接排放到地表水系中，將會(huì)產(chǎn)生大范圍的水體污染。圖1展示了水質(zhì)監(jiān)測(cè)的主要對(duì)象[1]。

圖1 水質(zhì)監(jiān)測(cè)的對(duì)象

1.2 大氣和廢氣監(jiān)測(cè)

空氣是人們賴以生存的重要環(huán)境條件，工業(yè)生產(chǎn)廢氣、汽車尾氣、沙塵、化工生產(chǎn)氣體泄露等都是空氣污染的常見因素。以霧霾為例，其中的主要污染成分是NO2、SO2、PM2.5、PM10等，PM10和PM2.5均為空氣中的懸浮顆粒物，人體通過(guò)呼吸道吸入PM2.5，將其沉積在肺部，由此可能造成不可逆的損傷[2]。通?？諝馕廴緦?duì)人體造成的損傷是慢性的，短期內(nèi)雖然不會(huì)形成明顯的不良反應(yīng)，但長(zhǎng)時(shí)間的積累將會(huì)產(chǎn)生一定的危害。環(huán)境監(jiān)測(cè)中的空氣監(jiān)測(cè)是重點(diǎn)內(nèi)容之一，關(guān)于空氣污染，目前已經(jīng)形成穩(wěn)定的指標(biāo)體系，除了上述四種污染物，還包括臭氧和CO等。

1.3 土壤污染監(jiān)測(cè)

污染的水體、固體垃圾、農(nóng)藥的使用、核物質(zhì)泄露等都可能成為污染土壤的原因，土壤為植物生長(zhǎng)提供養(yǎng)分，尤其是糧食作物。土壤中的常見污染物包括重金屬（鉛、汞、銅等）、無(wú)機(jī)物、有機(jī)物以及難以降解的固體垃圾等。事實(shí)上土壤污染在國(guó)內(nèi)已經(jīng)成為一個(gè)重大的環(huán)境問(wèn)題，影響著中國(guó)的糧食品質(zhì)，工業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展導(dǎo)致土壤污染問(wèn)題突出[3]。

1.4 噪聲監(jiān)測(cè)

在城市地區(qū)，控制噪聲是環(huán)境保護(hù)的工作內(nèi)容之一。工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)、建筑施工、機(jī)動(dòng)車輛等產(chǎn)生的噪聲會(huì)影響到城市居民的工作和生活，如果不加以控制，環(huán)境噪聲將嚴(yán)重干擾到人類的正常活動(dòng)。因此，城市環(huán)境監(jiān)測(cè)中將噪聲污染作為重要的內(nèi)容，并且采取了一系列措施控制城市地區(qū)的環(huán)境噪聲，如夜間禁止施工，城市中的部分路段禁止汽車?guó)Q笛等。

1.5 固體廢物監(jiān)測(cè)

探討環(huán)境污染問(wèn)題，固體廢物是不可忽視的因素，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我國(guó)每年產(chǎn)生的固體廢物總量可達(dá)到100億噸。城市中的社區(qū)、商業(yè)綜合體建筑、醫(yī)院以及其他各種類型的機(jī)構(gòu)每天都會(huì)產(chǎn)生大量的固體垃圾，如果處理不及時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生垃圾圍城的現(xiàn)象，不僅損害了城市的面貌，還會(huì)干擾到城市居民的正常生活。在鄉(xiāng)村地區(qū)，國(guó)家推行了新農(nóng)村建設(shè)，重點(diǎn)解決的問(wèn)題之一就是鄉(xiāng)村的固體廢物清理問(wèn)題。固體廢物不同于其他污染物，如果不能及時(shí)清理，此類垃圾會(huì)占據(jù)大量的公共生活空間，產(chǎn)生惡臭，影響環(huán)境的整潔程度[4]。因此，固體廢物監(jiān)測(cè)是環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要組成部分。

1.6 電磁輻射監(jiān)測(cè)

人類進(jìn)入電力信息化時(shí)代之后，生活環(huán)境中的電力輸送設(shè)備以及通信基站等會(huì)在環(huán)境中形成一定程度的電磁場(chǎng)，進(jìn)而造成一定程度的電磁輻射作用。這種物理作用對(duì)人體也會(huì)產(chǎn)生危害，當(dāng)然，是否能造成危害取決于電磁輻射的強(qiáng)度。在通信基站和電力設(shè)施的建造中對(duì)離地距離和建筑物距離等提出了明確的要求，只要和人類活動(dòng)區(qū)域保持足夠的距離，這些電磁輻射作用也不會(huì)危及人體健康和安全。但城市環(huán)境相對(duì)較為復(fù)雜，人對(duì)電力和通信的需求非常旺盛，企業(yè)科研、生產(chǎn)中也高度依賴各種電磁設(shè)備，對(duì)城市中的電磁輻射污染開展監(jiān)測(cè)已成為必要的環(huán)境保護(hù)工作內(nèi)容[5]。

2 環(huán)境監(jiān)測(cè)在環(huán)境保護(hù)中作用

2.1 掌握環(huán)境宏觀和微觀數(shù)據(jù)，為環(huán)境保護(hù)提供可靠的數(shù)據(jù)支撐

環(huán)境保護(hù)是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工作，涉及土壤、水體、空氣、噪聲以及輻射等各種因素。并且很多環(huán)境污染源是相互關(guān)聯(lián)的，污水排放不僅會(huì)污染干凈的水體，同時(shí)也會(huì)影響到土壤和空氣。要開展環(huán)境保護(hù)工作，首先要明確某一地區(qū)的環(huán)境數(shù)據(jù)，掌握整體情況和局部情況。環(huán)境保護(hù)工作還具備長(zhǎng)期性、動(dòng)態(tài)性的特點(diǎn)。所謂長(zhǎng)期性指的是良好的環(huán)境需要長(zhǎng)期的維持和保護(hù)，一旦失去保護(hù)性措施，原本的優(yōu)質(zhì)環(huán)境就可能惡化。所謂動(dòng)態(tài)性指的是當(dāng)前的優(yōu)質(zhì)環(huán)境受到污染因素的作用會(huì)變成受污染的環(huán)境[6]。因此，長(zhǎng)期穩(wěn)定的環(huán)境監(jiān)測(cè)能夠?yàn)榄h(huán)境保護(hù)工作提供實(shí)時(shí)的環(huán)境數(shù)據(jù)，讓環(huán)境保護(hù)工作者能夠準(zhǔn)確掌握當(dāng)前最新、最準(zhǔn)確的環(huán)境情況，這些數(shù)據(jù)應(yīng)該涵蓋宏觀和微觀兩個(gè)層面。

2.2 有助于明確環(huán)境污染治理的重點(diǎn)

治理污染的水體、土壤以及空氣等是環(huán)境保護(hù)工作的核心內(nèi)容之一，社會(huì)在發(fā)展進(jìn)步的過(guò)程中必然要開采和使用各種資源、產(chǎn)生污水和廢氣、形成固體垃圾。在物理學(xué)原理中，物質(zhì)始終是守恒的，排放到環(huán)境中的污染物最終只會(huì)滯留在環(huán)境中，如果不加以治理，污染范圍還會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。治理環(huán)境污染要做到有的放矢，不同的污染類型要采用不同的治理方式和技術(shù)。例如，土壤中的有機(jī)污染物和重金屬污染物就要采用不同的治理方式。因此，環(huán)境監(jiān)測(cè)工作為環(huán)境污染治理提供了精確的數(shù)據(jù)，一方面借助環(huán)境監(jiān)測(cè)活動(dòng)掌握土壤中污染物的類型、含量、分布特點(diǎn)等情況。另一方面可在這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的支撐下制定出科學(xué)、有效的環(huán)境污染處理方案。在環(huán)境治理的過(guò)程中還要通過(guò)定期的采樣觀測(cè)污染物的含量或者濃度，借此來(lái)判斷環(huán)境污染治理的實(shí)際效果[7]。

2.3 有助于制定環(huán)境污染防治對(duì)策

對(duì)于環(huán)境污染問(wèn)題，除了治理已經(jīng)受到污染的環(huán)境要素，更加關(guān)鍵的是預(yù)防新的環(huán)境污染和避免受污染地區(qū)的進(jìn)一步惡化。環(huán)境污染預(yù)防的主要思路是控制和消除污染源，通常情況下自然環(huán)境中不會(huì)產(chǎn)生大規(guī)模的污染性物質(zhì)，除了地質(zhì)原因之外。目前絕大部分環(huán)境污染問(wèn)題都是由人類活動(dòng)所引起的，如礦產(chǎn)資源開采、化石燃料的大規(guī)模使用、生產(chǎn)廢水排放等。因此，環(huán)境監(jiān)測(cè)活動(dòng)能夠及時(shí)掌握污染源的類型、分布位置，對(duì)于預(yù)防環(huán)境污染而言，只要能夠有效控制這些污染源頭，就能取得良好的效果。顯然，城市地區(qū)的工業(yè)園區(qū)、火力發(fā)電廠、醫(yī)院以及社區(qū)等都是污染監(jiān)控的重點(diǎn)對(duì)象。在工業(yè)領(lǐng)域，凡是可產(chǎn)生污水的單位通常都要設(shè)計(jì)配套的污水處理裝置，城市中產(chǎn)生的生活污水和工業(yè)廢水經(jīng)過(guò)污水管網(wǎng)進(jìn)入專業(yè)的污水處理廠，實(shí)現(xiàn)水污染治理和循環(huán)利用。環(huán)境監(jiān)測(cè)工作可有效監(jiān)測(cè)各類污染源是否存在違規(guī)排放的問(wèn)題，這些是預(yù)防人類活動(dòng)污染環(huán)境的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[8]。

2.4 有助于環(huán)境污染追責(zé)和法律法規(guī)制定

現(xiàn)代化的國(guó)家向來(lái)都非常重視環(huán)境保護(hù)工作，人們?cè)缫颜J(rèn)識(shí)到破壞環(huán)境必然要付出慘痛的代價(jià)，通過(guò)立法的方式制定出保護(hù)環(huán)境的專門性法律，這一制度措施提高了環(huán)境保護(hù)工作的地位，以國(guó)家的強(qiáng)制力來(lái)約束企事業(yè)單位和個(gè)人的行為。無(wú)論是環(huán)境保護(hù)的法律，還是環(huán)境保護(hù)的各種規(guī)范，在制定具體的條文時(shí)都要參考各種類型的環(huán)境參數(shù)。而環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)保部門獲取相關(guān)環(huán)境參數(shù)的主要途徑。另外，針對(duì)環(huán)境污染而制定的法律法規(guī)都要依靠國(guó)家強(qiáng)制力來(lái)確保其執(zhí)行效果，任何違反環(huán)境法律法規(guī)的企業(yè)和個(gè)人都要承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任，開展環(huán)境監(jiān)測(cè)工作有利于發(fā)現(xiàn)違法違規(guī)行為，并且追究相關(guān)違法單位和個(gè)人的法律職責(zé)[9]。違規(guī)排放污水、廢氣以及違規(guī)傾倒固體垃圾的行為是打擊重點(diǎn)。

3 環(huán)境監(jiān)測(cè)的基本流程

3.1 設(shè)置環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)

無(wú)論是水體質(zhì)量監(jiān)測(cè)，還是土壤質(zhì)量監(jiān)測(cè)，抑或是空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)，最基礎(chǔ)的工作是合理地設(shè)置采樣點(diǎn)。因?yàn)樵诒O(jiān)測(cè)范圍之內(nèi)，環(huán)境污染的分布情況各有差異，在靠近污染源的位置污染物濃度最大，而其他位置的污染物濃度相對(duì)較低，在特定的監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)布設(shè)多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采集相關(guān)數(shù)據(jù)，然后再通過(guò)專業(yè)的計(jì)算方法處理相關(guān)數(shù)據(jù)，這樣即可獲取更加客觀的評(píng)估效果。至于環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置方法，不同的監(jiān)測(cè)內(nèi)容具有不同的技術(shù)要求。例如，在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中可采用幾何圖形布點(diǎn)法、功能區(qū)布點(diǎn)法等。其中功能區(qū)布點(diǎn)法的基本思路是按照城市區(qū)域的功能劃分，如工業(yè)區(qū)、居民區(qū)、文化旅游區(qū)、環(huán)境綠化區(qū)等，分別設(shè)置不同密度的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)采樣裝置，不同功能區(qū)排放的污染性氣體濃度有所差異，城市居民區(qū)汽車尾氣排放濃度較高，而城市工業(yè)區(qū)是工業(yè)廢氣的集中排放區(qū)域，這兩個(gè)功能區(qū)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)該適當(dāng)提高密度，城市綠化區(qū)主要為景觀帶、濕地或者人工湖，幾乎不存在空氣污染源，因而要適當(dāng)降低環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)的密度[10]。

3.2 采用科學(xué)的方法處理環(huán)境監(jiān)測(cè)樣本

環(huán)境監(jiān)測(cè)人員在采集到樣本之后，要使用先進(jìn)的儀器設(shè)備對(duì)污染物的成分、濃度、含量等開展檢測(cè)，每一個(gè)監(jiān)測(cè)樣本得出一組數(shù)據(jù)，最終再整體匯總這些數(shù)據(jù)，形成統(tǒng)一的結(jié)果。檢測(cè)方法對(duì)結(jié)果的精確性與可靠性產(chǎn)生著深遠(yuǎn)的影響，環(huán)境保護(hù)單位應(yīng)該和國(guó)際主流檢測(cè)方法接軌，或者運(yùn)用國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法。例如，在空氣PM2.5檢測(cè)中，目前主流的方法是微量振蕩天平法、β射線吸收法以及重量法等。環(huán)境監(jiān)測(cè)的效果與這些具體的檢測(cè)方法密切相關(guān)。

3.3 編制環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)告

環(huán)境監(jiān)測(cè)部門在數(shù)據(jù)處理結(jié)束之后，要根據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)的具體目標(biāo)，開展數(shù)據(jù)分析，然后編制出專業(yè)的環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)告。國(guó)家對(duì)環(huán)境污染的嚴(yán)重程度提出了明確的技術(shù)規(guī)范，根據(jù)監(jiān)測(cè)內(nèi)容的區(qū)別，明確指標(biāo)體系，得出具體的結(jié)論，在處理和分析數(shù)據(jù)的過(guò)程中要做到客觀性。環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)告具有極高的科研價(jià)值，即使作為一種歷史數(shù)據(jù)，也應(yīng)該完整地保存下來(lái)。環(huán)境監(jiān)測(cè)部門可利用網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)將這些監(jiān)測(cè)報(bào)告長(zhǎng)期保存下來(lái)，以便參考和查詢。

4 環(huán)境保護(hù)中的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用分析

4.1 構(gòu)建環(huán)境污染預(yù)警系統(tǒng)

環(huán)境污染的最佳治理時(shí)機(jī)是污染的初期階段，一旦發(fā)現(xiàn)污染源，如果能在第一時(shí)間將其控制住，并逐步消除，那么污染源對(duì)環(huán)境的危害將被控制在最低水平。因此，建立有效的環(huán)境污染預(yù)警系統(tǒng)對(duì)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)可產(chǎn)生顯著的促進(jìn)作用。環(huán)境污染預(yù)警自然離不開對(duì)環(huán)境污染源頭的監(jiān)控，無(wú)論是大氣污染，還是水污染，專業(yè)的環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器和設(shè)備都能在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)污染的跡象，然后可通過(guò)采樣、化驗(yàn)的方式確定污染物的具體類型。并且環(huán)境監(jiān)測(cè)還是一種長(zhǎng)效的活動(dòng)，當(dāng)前可將環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置和信息化系統(tǒng)結(jié)合在一起，前者負(fù)責(zé)采集環(huán)境污染數(shù)據(jù)，后者將具體的環(huán)境數(shù)據(jù)結(jié)果記錄并顯示出來(lái)，環(huán)境保護(hù)人員利用這些預(yù)警系統(tǒng)可在第一時(shí)間內(nèi)確定污染發(fā)生的位置，然后前往現(xiàn)場(chǎng)開展實(shí)地調(diào)研活動(dòng)。城市中的工業(yè)企業(yè)、污水排放系統(tǒng)是環(huán)境監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)，尤其是河流附近，大量的污水暗管都是設(shè)置在河流沿岸。在構(gòu)建預(yù)警系統(tǒng)時(shí)應(yīng)該做到突出重點(diǎn)，將有可能產(chǎn)生污染的單位作為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的對(duì)象，關(guān)注其周圍的空氣、水體以及土壤情況。

4.2 構(gòu)建信息化環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

環(huán)境監(jiān)測(cè)工作應(yīng)該積極利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)形成信息化的監(jiān)測(cè)功能，并且環(huán)境監(jiān)測(cè)的范圍通常覆蓋面積較大，基于互聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?yàn)榄h(huán)境保護(hù)單位提供信息化、可視化的監(jiān)測(cè)平臺(tái)，結(jié)合當(dāng)前的大數(shù)據(jù)技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，精確化地分析環(huán)境監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)。環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺(tái)之后，由特定的算法對(duì)這些數(shù)據(jù)做出分析，然后直接生成相應(yīng)的報(bào)告，環(huán)境保護(hù)單位的工作人員直接利用這些報(bào)告評(píng)估當(dāng)前的環(huán)境質(zhì)量，由于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺(tái)可匯集大范圍的數(shù)據(jù)，因而可有效地區(qū)分出哪些地區(qū)是重點(diǎn)保護(hù)的對(duì)象，哪些地區(qū)具有優(yōu)先級(jí)。

4.3 采用先進(jìn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備及傳感器

環(huán)境監(jiān)測(cè)工作對(duì)設(shè)備、儀器、傳感器等具有高度的依賴性，并且針對(duì)相同的監(jiān)測(cè)內(nèi)容，環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)也在不斷進(jìn)步，而設(shè)備和傳感器等是各種新技術(shù)的載臺(tái)。因此，環(huán)境保護(hù)部門應(yīng)該盡可能采用更加先進(jìn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備及傳感器，無(wú)論是微觀層面的環(huán)境監(jiān)測(cè)，還是宏觀層面的環(huán)境監(jiān)測(cè)，先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)都將顯著提升監(jiān)測(cè)的質(zhì)量和效果。例如，在“碳達(dá)峰”、“碳中和”的背景之下，大氣中CO2的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成為一項(xiàng)常態(tài)化的任務(wù)，但CO2監(jiān)測(cè)的范圍非常大，傳統(tǒng)的人工采樣監(jiān)測(cè)方式難以適應(yīng)這種情況。我國(guó)于2022年4月發(fā)射了新型的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星，其中搭載了全球首顆CO2激光探測(cè)雷達(dá)，同時(shí)還在設(shè)備上集成了細(xì)顆粒物立體探測(cè)、地表環(huán)境污染物探測(cè)、氣態(tài)污染物探測(cè)等功能，形成了一顆功能強(qiáng)大的綜合性環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星。該衛(wèi)星可用于解決大范圍環(huán)境監(jiān)測(cè)難以實(shí)施的技術(shù)難題。

國(guó)內(nèi)外的環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備、儀器和儀表都在不斷地進(jìn)行技術(shù)迭代，通常新設(shè)備在監(jiān)測(cè)精度、操作的便捷性、數(shù)據(jù)的可靠性等方面都具備更大優(yōu)勢(shì)。可見，采用新型的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)、裝備、傳感器等可顯著促進(jìn)環(huán)境保護(hù)，為環(huán)境科研人員創(chuàng)造更為有利的環(huán)境監(jiān)測(cè)條件。

5 結(jié)語(yǔ)

環(huán)境保護(hù)工作基本上可分為兩個(gè)部分，其一是預(yù)防環(huán)境污染，其二是治理當(dāng)前已經(jīng)受到污染的環(huán)境要素。在這兩個(gè)方面的工作中，環(huán)境監(jiān)測(cè)都發(fā)揮著不可替代的作用。環(huán)境監(jiān)測(cè)可提供當(dāng)前最新的環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)，環(huán)境保護(hù)部門正是利用這些數(shù)據(jù)來(lái)完成環(huán)境污染預(yù)防和污染治理。