環(huán)境在線監(jiān)測存在的問題及措施

秦皇島市科為環(huán)?？萍奸_發(fā)有限公司 李航

在當(dāng)前的環(huán)保管理工作中，環(huán)境污染的實時監(jiān)測技術(shù)是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，可以有效監(jiān)測和查找污染源，有針對性地進(jìn)行環(huán)保管理工作和為制訂污染源整治實施方案，提供了有效的技術(shù)手段和數(shù)據(jù)支撐。由于市場經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步，在環(huán)保問題越來越凸顯的今天，與環(huán)保管理相應(yīng)的科技也在不斷發(fā)展與完善。在線監(jiān)測技術(shù)可以應(yīng)對目前多發(fā)的環(huán)保問題，對目前環(huán)保監(jiān)督管理、整治與防范有著很大的輔助意義。

一、大氣環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)概述

環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)形成于20世紀(jì)中期，人類運用環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)，在水體檢測、城市空氣質(zhì)量監(jiān)測、噪聲污染檢測以及各類環(huán)境監(jiān)測管理等工作中，均獲得了滿意的結(jié)果。20世紀(jì)中后期，世界許多發(fā)達(dá)國家已逐步構(gòu)建起了環(huán)境保護(hù)自動監(jiān)測系統(tǒng)體系和城市生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)體制，運用環(huán)境保護(hù)自動監(jiān)測技術(shù)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)了城市空氣、水體及其自然環(huán)境的變動狀況并有效實施了管理措施，為人類工作生活環(huán)境質(zhì)量甚至是整個世界生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提供了有力的保證。由于現(xiàn)代工業(yè)社會的日趨發(fā)達(dá)，大氣污染情況也日趨嚴(yán)重，在大氣環(huán)境中可揮發(fā)性有機物的濃度愈來愈高?？蓳]發(fā)性有機物通常指的是在大氣環(huán)境中進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)的有機物質(zhì)。盡管近年來，隨著我國的管控力量逐步加強，以及人民環(huán)境意識逐步提高，大氣環(huán)境中的臭氧濃度及其粒子濃度已受到了較好的控制，但可揮發(fā)性有機物的總排放量卻仍然呈現(xiàn)出日益增長的態(tài)勢，且揮發(fā)型污染對大氣環(huán)境的負(fù)面影響也日益突出。大氣環(huán)境中可揮發(fā)性有機物含量存在很大的變動范圍，同時內(nèi)部成分結(jié)構(gòu)又復(fù)雜多變，不同類型的成分有著不同的活性，所以在對大氣環(huán)境開展取樣研究時，存在很大的困難。首先，對可揮發(fā)性有機物的總數(shù)開展檢測，如對總有機碳、總碳?xì)浠衔?、總揮發(fā)性有機質(zhì)等；第二種，對可揮發(fā)性有機物中的單組成部分(單因素)或多組成部分(多因素)開展檢測，如對苯系物和有機溴化物的發(fā)生開展檢測。經(jīng)過對以往的檢測工作結(jié)果進(jìn)行了匯總，發(fā)現(xiàn)在對大氣環(huán)境中可揮發(fā)性有機物進(jìn)行檢測工作時，主要存在如下問題：第一，汽車廢氣的污染持續(xù)時間并不穩(wěn)定，且許多空氣污染事故均屬突發(fā)事件，空氣污染源瞬間釋放，因此檢測的采集時效性并不高，一般工作人員也很難收集到空氣污染程度最高時段的空氣質(zhì)量樣品。其次，由于環(huán)境監(jiān)測工作人員在現(xiàn)場很難使用測試管、試劑盒等監(jiān)測設(shè)備，對空氣中可揮發(fā)性有機物進(jìn)行定性和定量。所以想要更深入地從根源上了解大氣環(huán)境中各類有機污染物的釋放狀況，就必須通過專門的儀器設(shè)備，對大氣環(huán)境中可揮發(fā)性有機物不同組成成分的污染物含量進(jìn)行監(jiān)測解析[1]。

二、大氣環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)分析

（一）膜萃取氣相色譜技術(shù)

氣相色譜科技是當(dāng)前階段對大氣環(huán)境實施在線監(jiān)測時，最常見的監(jiān)測技術(shù)手段，也是目前使用范圍最大的監(jiān)測技術(shù)手段。使用氣相色譜科技，可以很好地實現(xiàn)對大氣環(huán)境進(jìn)行定量分析。由于當(dāng)前科學(xué)技術(shù)水平的迅速發(fā)展，目前氣相色譜技術(shù)已發(fā)展得相當(dāng)完善。使用這一高新技術(shù)，已經(jīng)可以很精確地檢測出大氣環(huán)境中可揮發(fā)性有機物的成分和濃度。但氣相色譜技術(shù)也有相應(yīng)的弊端，比如在氣體采集和運輸過程中都具有相當(dāng)?shù)睦щy，并且在對空氣中復(fù)雜氣體進(jìn)行檢測時耗費了巨大的時間和成本。

（二）質(zhì)子遷移質(zhì)譜技術(shù)

質(zhì)子遷移質(zhì)譜技術(shù)應(yīng)用的重點，是利用化學(xué)軟分離高新技術(shù)，對氣體結(jié)構(gòu)成分和結(jié)構(gòu)濃度加以解析。質(zhì)子遷移質(zhì)譜裝置一般由電離源、漂管反應(yīng)器和空氣質(zhì)譜單元所構(gòu)成，當(dāng)中電離源會形成巨大的水合氫離子。水合氫離子在通過漂管后，與室內(nèi)空氣中樣本發(fā)生了質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)。在經(jīng)過質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)后，室內(nèi)空氣中的有機質(zhì)從分子態(tài)轉(zhuǎn)變成為分子態(tài)，生成的氣體分子在經(jīng)過離子檢測器后，就可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)成分和濃度解析。而因為水合氫離子可以和室內(nèi)空氣中大部分的可揮發(fā)性有機物實現(xiàn)融合，所以這項高新技術(shù)尤其有利于實現(xiàn)對室內(nèi)空氣可揮發(fā)性有機物的在線檢測。質(zhì)子遷移質(zhì)譜檢查的最主要優(yōu)點就是可以垂直進(jìn)樣，而且反應(yīng)速度快，精確度高，且分析時限短。所以當(dāng)質(zhì)子遷移質(zhì)譜分析儀商業(yè)化普及后，在許多應(yīng)用領(lǐng)域中都具有不錯的使用前景[2]。

（三）傅里葉變換紅外光譜技術(shù)

傅里葉變換紅外光譜科技也叫作FTIR科技，它屬于一種中遠(yuǎn)距離的光學(xué)遙感科技。在測量過程中，通過使用傅里葉變換，干涉信息就可以被很快地變換成光譜信息。而因為紅外波束的吸收峰涵蓋了很多分子波束，所以傅里葉變換紅外光譜科技可以較好地運用于多組分氣體的測量中。而開放傅里葉變換紅外系統(tǒng)，將傅里葉變換紅外光譜科技和開放光路技術(shù)相結(jié)合，一方面可以吸收高光強，同時也高效擴大了遙感覆蓋范圍。傅里葉變換紅外光譜技術(shù)的主要優(yōu)勢，是對室內(nèi)外空氣質(zhì)量中高濃度可揮發(fā)性有機物的檢測精度高、穩(wěn)定性好，不過也具有相應(yīng)的缺陷，如對室內(nèi)外空氣質(zhì)量中低濃度可揮發(fā)性有機物檢測時，就會產(chǎn)生很大的偏差。

（四）差分光學(xué)吸收譜技術(shù)

差分光學(xué)吸收譜線技術(shù)一般由燈光發(fā)送控制系統(tǒng)、燈光接受控制系統(tǒng)、光譜儀控制系統(tǒng)、信息接收系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等構(gòu)成。因為大氣中的氣體分子會吸引燈光，被吸引后的燈光傳輸能量進(jìn)入控制系統(tǒng)后，光束在固定波段內(nèi)有衰減現(xiàn)象。用光譜學(xué)控制系統(tǒng)和檢測器在把光束的光信息變換成電信號的同時，可以對光柱進(jìn)行分析和測量。使用差分光學(xué)吸收譜線技術(shù)，可以對城市大氣環(huán)境中的可揮發(fā)性有機物進(jìn)行分析，不但可以判斷城市大氣環(huán)境中某些揮發(fā)性污染物的產(chǎn)生方式，還可以比較精準(zhǔn)地判斷出其組成的物質(zhì)濃度，并已達(dá)到了良好的檢測效果。目前，差分光學(xué)吸收譜線技術(shù)已經(jīng)成功與汽車消防系統(tǒng)相結(jié)合，可以實現(xiàn)在車載滅火或緊急救援中的有毒氣體檢測，被廣泛應(yīng)用于各類危險氣體泄露的緊急處置中[3]。

三、環(huán)境實時監(jiān)測技術(shù)的廣泛使用價值

（一）對環(huán)境監(jiān)測的手段進(jìn)行更新

環(huán)境實時監(jiān)測技術(shù)的使用，能夠把環(huán)境數(shù)據(jù)的檢測時間合理的拼接起來，改變了以往數(shù)據(jù)在時間上存在的離散狀況，從而構(gòu)建起了更大尺度的環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)。同時，這些技術(shù)和現(xiàn)代化的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)了融合，使監(jiān)測的效果和管理水平都獲得了顯著的提高。

（二）更好地解決環(huán)境糾紛與仲裁問題

隨著中國工業(yè)化發(fā)展水平的日益提高，因工業(yè)污染而產(chǎn)生的環(huán)保糾紛問題也日益增加，而環(huán)境污染的在線監(jiān)測技術(shù)就能夠很好地解決這一問題[4]。

四、環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)存在的問題

（一）在應(yīng)急方面的監(jiān)測技術(shù)先進(jìn)性不夠強

目前，中國的環(huán)?，F(xiàn)場監(jiān)測中還缺乏一個完善的應(yīng)急技術(shù)體系。由于許多指標(biāo)都必須對現(xiàn)場實施快速、動態(tài)性的監(jiān)測，如果發(fā)生了相當(dāng)重大的環(huán)境污染事故時，目前的技術(shù)手段還不能達(dá)到應(yīng)急的要求。由于應(yīng)急分析系統(tǒng)的建設(shè)成本比較高昂，在設(shè)施的選擇和制度的建立等方面也還存在著相當(dāng)?shù)牟町?。另外，國家目前所使用的各種儀器技術(shù)都還不夠標(biāo)準(zhǔn)，甚至連大量的監(jiān)測數(shù)據(jù)也是不能定量使用的。

（二）監(jiān)測結(jié)果缺乏全面性

環(huán)保在線監(jiān)測技術(shù)是一個零點五自動性的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，主要是利用各種電子檢測裝置，對環(huán)境污染的具體狀況進(jìn)行檢測和分類，進(jìn)而將信息記錄在汽車的電子系統(tǒng)當(dāng)中，為人們提供依據(jù)。它作為一種新型的科技形式，在具體的使用過程中也必然會出現(xiàn)相應(yīng)的制約性問題，其對檢測結(jié)果的不全面性便是一種較為突出的體現(xiàn)，主要表現(xiàn)在對每一個監(jiān)測點上檢測指標(biāo)體系的設(shè)定往往相對片面。舉例說明，在檢測流程中只可以對空氣中的浮沉指數(shù)或是直接對水體狀況進(jìn)行檢測，而每一項的檢測指標(biāo)界限都較為明確，目前還不能應(yīng)用多項技術(shù)指標(biāo)一起檢測。這是因為應(yīng)用多項技術(shù)指標(biāo)一起檢測，必須投入更多的檢測儀器設(shè)備，而設(shè)備間又會形成交叉影響，從而造成花費的加大[5]。

（三）管理制度尚不全面

環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)的成功實現(xiàn)，一定需要有健全的管理體系進(jìn)行維護(hù)，保證在檢測過程中設(shè)備的有效、平穩(wěn)和安全進(jìn)行。由于目前還不能制定相對健全的管理體系，對環(huán)境污染在線監(jiān)測技術(shù)的約束和監(jiān)管力量也不足，特別是在設(shè)施的維護(hù)和保養(yǎng)方面也沒有相關(guān)的管理體系，使得許多環(huán)境監(jiān)測設(shè)施處在閑置的狀況，導(dǎo)致了巨大的資源浪費。

（四）需要較高專業(yè)素質(zhì)的技術(shù)人員

環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)的開展，對科技人員本身的操作能力和綜合素養(yǎng)都有著更高的要求，所以科技人員的素養(yǎng)水平也直接影響到環(huán)境監(jiān)測技術(shù)作用的發(fā)揮。就當(dāng)前中國環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展情況分析，技術(shù)素養(yǎng)偏低也是很常見的情況，其中有主客觀兩個層面的問題。一方面，國家目前對環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)的研究開發(fā)工作重視程度比較高，但另一方面，國家在環(huán)境科技培訓(xùn)方面的重視程度還不足，再加上當(dāng)前中國環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)還不能很完整地建設(shè)起來，對科技人員的培養(yǎng)也不夠到位，從而影響到了科技人員本身素養(yǎng)的提升，也限制了中國環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)作用的充分發(fā)揮。

五、對環(huán)境在線監(jiān)測中問題的處理

（一）提高環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用水平

隨著中國科技水平的日益提高，環(huán)保在線監(jiān)測信息技術(shù)的產(chǎn)生和開發(fā)，為中國環(huán)保管理提供了有力的科技基礎(chǔ)保障。由于目前中國已經(jīng)發(fā)生了相當(dāng)嚴(yán)重的空氣污染等環(huán)保問題，環(huán)保監(jiān)督管理機關(guān)一定要對環(huán)境監(jiān)測工作提高重視，不但要關(guān)注在線監(jiān)測信息技術(shù)的使用和研發(fā)，而且還要對與環(huán)境監(jiān)測工作有關(guān)的法律法規(guī)加以了解，根據(jù)有關(guān)法規(guī)的要求開展環(huán)保監(jiān)測技術(shù)工作，確保自然環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)功能的有效實現(xiàn)。在環(huán)保在線監(jiān)測信息技術(shù)的具體實施使用中，科技人員要通過進(jìn)一步了解情況和汲取成功經(jīng)驗，提高自己的操作能力。環(huán)保監(jiān)督管理機關(guān)要通過綜合各層面原因，給科技人員創(chuàng)造更為優(yōu)越的環(huán)境監(jiān)測條件，使環(huán)境監(jiān)測工作的規(guī)章制度能夠得以更有效地貫徹，由此來提升環(huán)保管理工作的整體效果，以達(dá)到人與自然和諧相處的目的[6]。

（二）對已有的技術(shù)管理系統(tǒng)加以優(yōu)化

環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)的使用，一定要有健全的科技管理制度加以制約和保護(hù)。所以，國家要對現(xiàn)有的技術(shù)管理制度加以健全，并對在環(huán)境監(jiān)測中需要使用的裝置和儀表進(jìn)行定時的檢測和校正，以此來增強儀器設(shè)備在使用過程中的精確性，避免在監(jiān)測過程中發(fā)生數(shù)據(jù)處理不正確的現(xiàn)象。此外，根據(jù)環(huán)境監(jiān)測的有關(guān)規(guī)定，科學(xué)合理地應(yīng)用環(huán)境在線檢測技術(shù)，嚴(yán)格地依照相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范加以實施檢查，并加大新科學(xué)技術(shù)的研究和探索，對環(huán)境污染在線監(jiān)測技術(shù)加以持續(xù)地研究創(chuàng)新，推動環(huán)境監(jiān)測服務(wù)質(zhì)量的持續(xù)改善。

（三）保障環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)的資金需求

環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)在中國的使用還處在初期的起步階段，而且目前在全國許多地方都還不能建設(shè)起相關(guān)的配套設(shè)施。所以我們必須在全國不同的地方建造相應(yīng)設(shè)施，以提高在線環(huán)境監(jiān)測工作的順利進(jìn)行。同時，還必須加大環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)數(shù)據(jù)采集和大數(shù)據(jù)分析的力量，對所監(jiān)測到的環(huán)境數(shù)據(jù)做出更深入的剖析，并由此來為今后環(huán)境治理工作的實施提出更科學(xué)合理的依據(jù)。另外，在發(fā)展環(huán)保在線監(jiān)測技術(shù)方面，我們國家還需要加強研發(fā)力量，增加技術(shù)投入，確保最先進(jìn)的科技成果能夠被運用到環(huán)境監(jiān)測當(dāng)中來，從而確保環(huán)境監(jiān)測工作能夠更加成功地進(jìn)行下去。

（四）加強環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)監(jiān)測人員的教育與培訓(xùn)工作

環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)的使用，由于采取的是手動監(jiān)測的方法，盡管降低了環(huán)境檢測部門技術(shù)人員的工作量，但也對環(huán)境檢測技術(shù)提出了較高的要求。所以，環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)的使用，就需要科技人員一定要具備科學(xué)的組織能力和較高的社會責(zé)任感，如此才可以保障環(huán)境檢測項目的有效實施。同時環(huán)境監(jiān)測部門還可以通過與教育界進(jìn)行協(xié)調(diào)，組織專門的技術(shù)培訓(xùn)人員深入到環(huán)境監(jiān)測部門當(dāng)中，對科技人員進(jìn)行專門的教學(xué)和技術(shù)培訓(xùn)，以提升科技人員的整體素養(yǎng)，并激發(fā)他們的工作主動性。同時也要進(jìn)行經(jīng)常性地評估和激勵工作，讓科技人員得到更多的參與機會。另外，檢測人員在使用環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)后，一定要根據(jù)相應(yīng)的注意事項和作業(yè)程序?qū)嵤?，保證檢測工程的圓滿完成。

六、大氣環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)未來發(fā)展趨勢

隨著中國工業(yè)化建設(shè)進(jìn)一步推進(jìn)，國內(nèi)外大氣環(huán)境的檢測技術(shù)將步入高速增長時期。為有效地對大氣環(huán)境實施管理，未來檢測技術(shù)將呈現(xiàn)如下趨勢：首先，大氣環(huán)境的檢測設(shè)備將越來越先進(jìn)化和多元化。目前全國各省市均已開始進(jìn)行大氣環(huán)境監(jiān)測，監(jiān)測技術(shù)水平已經(jīng)有所提高。但需要正視的是目前全國的檢測方法總體比較落后，檢測成果的準(zhǔn)確性很低，無法實現(xiàn)對區(qū)域復(fù)雜大氣環(huán)境的檢測。隨著中國社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，再加上政府投資建設(shè)經(jīng)費的日益增多，在未來必須全面地加大對設(shè)施的建設(shè)投入、監(jiān)測精確度和日常保障能力等加以綜合考量，積極構(gòu)建全國室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測大數(shù)據(jù)管理平臺，比如建立緊急救助信息管理平臺、大氣檢測數(shù)據(jù)發(fā)布平臺等。在未來的信息平臺構(gòu)建進(jìn)程中，應(yīng)充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和信息化技術(shù)手段，根據(jù)各種合理可行的擴散溯源模式，構(gòu)造出可以對室內(nèi)空氣環(huán)境進(jìn)行即時監(jiān)測、警示的大數(shù)據(jù)平臺系統(tǒng)，從而更好地完成對空氣監(jiān)測、監(jiān)測系統(tǒng)的智能價值升級。

七、結(jié)語

環(huán)保在線監(jiān)測科技的廣泛使用，在極大程度上克服了傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測方面的科技缺陷，大大提高了環(huán)境監(jiān)測的工作效率，并完成了實時性與動態(tài)式的監(jiān)測，促進(jìn)了環(huán)境監(jiān)測科技的創(chuàng)新和發(fā)展，為環(huán)境保護(hù)工作和生態(tài)建設(shè)提供了十分科學(xué)的支持。然而環(huán)境保護(hù)在線監(jiān)測技術(shù)在實際使用中也面臨一定制約性問題，因此，必須加以有針對地完善并由此科技來提升中國的環(huán)境保護(hù)管理水平。