環(huán)境保護(hù)工程中環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用
——以濟(jì)寧市為例

于慶華

（濟(jì)寧市梁山生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心，山東 濟(jì)寧 272600）

1 引言

我國(guó)的各種環(huán)境污染造成的自然災(zāi)害以及其他問(wèn)題，嚴(yán)重影響我國(guó)的生態(tài)安全以及社會(huì)穩(wěn)定［1-3］。環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)是保護(hù)環(huán)境的關(guān)鍵技術(shù)，關(guān)乎著整體的環(huán)境監(jiān)測(cè)水平，影響著環(huán)境的治理，因此需要對(duì)其進(jìn)行深入研究，以提高信息化水平以及監(jiān)測(cè)與管理的自動(dòng)化水平［4-5］。

2 環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)基本理論

2.1 地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)融入許多高自動(dòng)化技術(shù)，包括自動(dòng)測(cè)量和監(jiān)測(cè)技術(shù)等。地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)綜合的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具有多個(gè)監(jiān)測(cè)方向。其子站由6 個(gè)不同的子系統(tǒng)相互協(xié)作結(jié)合而成。一個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包含多個(gè)子站，利用與計(jì)算機(jī)相關(guān)的科學(xué)技術(shù)配合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開(kāi)展工作，提高了監(jiān)測(cè)效率。

2.2 城市空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

城市空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由實(shí)驗(yàn)室和監(jiān)測(cè)站組成，包含多個(gè)子站，并且每個(gè)子站中含有對(duì)不同的空氣進(jìn)行采樣、氣體分析、校準(zhǔn)等步驟，進(jìn)而運(yùn)用氣象系統(tǒng)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)展開(kāi)分析?？諝獗O(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作時(shí)，首先由子站將其搜集到的數(shù)據(jù)通過(guò)電話線傳送到監(jiān)測(cè)中心站，中心站分析采集的信息和數(shù)據(jù)后,生成一些相關(guān)的圖表以供查看。子站運(yùn)用多種單元設(shè)備對(duì)空氣的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，各單元各司其職，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和校準(zhǔn)等。

2.3 污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)根據(jù)污染源的位置進(jìn)行安裝，包含多種功能的儀器，如排放污染物的儀器、測(cè)量污染源流速的儀器、治理污染源的儀器等，這些儀器具有不同的功能，承擔(dān)不同的工作。據(jù)調(diào)查，目前在環(huán)境保護(hù)中有些監(jiān)測(cè)系統(tǒng)很少使用，如水污染源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。水污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)際運(yùn)行中需要采用許多設(shè)備，這些設(shè)備缺一不可，同時(shí)需要利用各種方式進(jìn)行連接，才能實(shí)現(xiàn)相互配合的功能。水污染源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)因?yàn)榧夹g(shù)還不夠成熟，且需要巨大的成本，因此無(wú)法進(jìn)行推廣。

煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在環(huán)境保護(hù)中被廣泛使用，該系統(tǒng)由4 個(gè)子系統(tǒng)組成，具有處理數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)各種污染物濃度以及控制煙氣排放的功能。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，通過(guò)設(shè)定污染源極限含量，然后展開(kāi)監(jiān)測(cè)工作，一旦污染源含量超過(guò)設(shè)定值，系統(tǒng)會(huì)立刻發(fā)出警報(bào)，相關(guān)人員能快速處理污染源多排問(wèn)題。該系統(tǒng)同時(shí)也能檢測(cè)排放物中含有的污染物類型，如果排放的煙氣中含有不在排放范圍的污染物也會(huì)發(fā)出警報(bào)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)污染源是否達(dá)到環(huán)保計(jì)量的要求。該系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的工作主要有采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、傳輸數(shù)據(jù)等。

3 環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用存在的問(wèn)題

3.1 水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站

水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的數(shù)量少。如濟(jì)寧市出入市位置只安設(shè)一個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面，不能如實(shí)反映濟(jì)寧市的水質(zhì)情況，一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面得出的數(shù)據(jù)不夠全面，因此不能以這些數(shù)據(jù)判定濟(jì)寧市的水污染物排放情況。如果這個(gè)監(jiān)測(cè)斷面設(shè)備出現(xiàn)故障無(wú)法進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，該市便不能實(shí)時(shí)了解其水質(zhì)情況，同時(shí)如果發(fā)生自然災(zāi)害使設(shè)備受到損害，不能獲取濟(jì)寧市的水質(zhì)信息，此時(shí)只能采取人工監(jiān)測(cè)，人工監(jiān)測(cè)花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，而且得出的數(shù)據(jù)也不夠準(zhǔn)確，降低了環(huán)境監(jiān)管部門的實(shí)效［2-3］。

水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)的方面有限，難以全面采集相關(guān)數(shù)據(jù)。如濟(jì)寧市飲用水水源地監(jiān)測(cè)陳家河站，只能監(jiān)測(cè)水中含量較多的物質(zhì)，因此水質(zhì)信息欠缺。不僅如此，有的監(jiān)測(cè)站無(wú)全套監(jiān)測(cè)設(shè)備，監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確率不高，不能反映飲用水水源地的水質(zhì)情況，給采取相關(guān)的治理措施帶來(lái)困難。

水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站運(yùn)行管理不完善。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站由歸屬地或第三方對(duì)其進(jìn)行運(yùn)行管理。由屬地對(duì)其進(jìn)行管理時(shí)，其運(yùn)行管理的部分技術(shù)人員缺少專業(yè)的技術(shù)和豐富的經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，不能對(duì)其進(jìn)行修理或者排除故障等；由第三方進(jìn)行運(yùn)行管理時(shí)，其大部分都不采取駐地管理，做不到面對(duì)面地對(duì)出現(xiàn)故障的機(jī)器設(shè)備進(jìn)行修理，給監(jiān)測(cè)站的運(yùn)行造成了阻礙。

3.2 城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)的點(diǎn)位不足。濟(jì)寧市只有5 個(gè)環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，采用其中1 個(gè)站點(diǎn)作為其余4 個(gè)站點(diǎn)的對(duì)照組，該站點(diǎn)為白鶴山自動(dòng)監(jiān)測(cè)站［4-5］。濟(jì)寧市在20 世紀(jì)90 年代因城區(qū)的面積很小，只建設(shè)了5 個(gè)站點(diǎn)，都采用手工或者半自動(dòng)的方法對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但是目前濟(jì)寧市的城區(qū)面積已經(jīng)是以前的4 倍。城區(qū)在不斷地?cái)U(kuò)大，環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)量卻沒(méi)有增多，依舊保留當(dāng)時(shí)的5 個(gè)站點(diǎn)，已經(jīng)不能完全監(jiān)測(cè)到整個(gè)濟(jì)寧市的環(huán)境空氣質(zhì)量，因此監(jiān)測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)不能全面反映該市空氣質(zhì)量和市區(qū)污染物情況。

環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的設(shè)備不夠先進(jìn)。濟(jì)寧市在2002 年配置了當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備，可以監(jiān)測(cè)二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物等含量，隨后2013 年也置換了一些監(jiān)測(cè)設(shè)備，但大多監(jiān)測(cè)設(shè)備還是2002 年配置的，目前已經(jīng)老化，甚至處于報(bào)廢狀態(tài)，監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)可能已經(jīng)不準(zhǔn)確，不能有效開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作。目前許多物質(zhì)被納入監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中，而老舊的設(shè)備沒(méi)有監(jiān)測(cè)這些物質(zhì)的功能，因此不能提供相關(guān)物質(zhì)的信息和數(shù)據(jù)。

環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的維護(hù)修理工作實(shí)施不全面。在2016 年改革前，濟(jì)寧市的5 個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)都是由市級(jí)的監(jiān)測(cè)站進(jìn)行修理和維護(hù)。監(jiān)測(cè)站安排了2 名工作人員對(duì)這5 個(gè)站點(diǎn)的設(shè)備進(jìn)行檢查、校正等工作，但每個(gè)站點(diǎn)的工作量都非常大，2 個(gè)人很難完成全部的工作，導(dǎo)致設(shè)備的監(jiān)管不到位。同時(shí)站點(diǎn)的資金有限，不能及時(shí)維修或更換所有的故障設(shè)備，影響了全面監(jiān)測(cè)工作的開(kāi)展。

3.3 污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)

濟(jì)寧市大多數(shù)的企業(yè)只安裝了在線監(jiān)測(cè)的儀器，未安裝視頻的監(jiān)控儀器，無(wú)法通過(guò)視頻畫面監(jiān)測(cè)企業(yè)污染源的排放情況，導(dǎo)致相關(guān)管理部門不能直觀查驗(yàn)企業(yè)是否存在違法行為。監(jiān)控手段不能對(duì)企業(yè)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管，管理部門的工作效率因而降低。

在線監(jiān)控得到的數(shù)據(jù)受到質(zhì)疑。由于質(zhì)檢部門的經(jīng)費(fèi)有限，未能采取自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備強(qiáng)檢工作，在企業(yè)出現(xiàn)排放超標(biāo)情況時(shí)，雖然該監(jiān)控設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)顯示企業(yè)排放是超標(biāo)的，但沒(méi)有合法的證據(jù)證明企業(yè)存在違法行為，只能靠后續(xù)搜尋相關(guān)的證據(jù)。

數(shù)據(jù)修約問(wèn)題。濟(jì)寧市運(yùn)行了一個(gè)環(huán)保平臺(tái)，可以儲(chǔ)存該市所有的在線數(shù)據(jù)，但是該平臺(tái)處于初步創(chuàng)立階段，目前還存在許多問(wèn)題，需要對(duì)其進(jìn)行完善。因?yàn)槠脚_(tái)存在漏洞，無(wú)法儲(chǔ)存所有的企業(yè)信息，只能依靠人工進(jìn)行輸入和修約工作，不僅工作效率低，而且還容易出錯(cuò)。

不同種類的儀器采集的數(shù)據(jù)出現(xiàn)差異。監(jiān)測(cè)站采用國(guó)外品牌或國(guó)內(nèi)品牌的儀器，在運(yùn)行上有很多差異。國(guó)外品牌相對(duì)于國(guó)內(nèi)品牌而言，無(wú)論性能還是外觀都相對(duì)較好，但其價(jià)格也相當(dāng)昂貴。采用國(guó)外品牌的儀器，其質(zhì)量和穩(wěn)定性都很好，但其維修時(shí)所需的零件費(fèi)用高，更換時(shí)間也長(zhǎng)，不能保證數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確連貫。

設(shè)備運(yùn)行的工作人員專業(yè)水平參差不齊。在站點(diǎn)工作的人員所具備的專業(yè)水平差異較大，有的設(shè)備安排專業(yè)的人員采取維護(hù)措施，而有的則安排非專業(yè)的人員開(kāi)展工作。如果兩個(gè)設(shè)備需要互相進(jìn)行溝通協(xié)助時(shí)，則無(wú)法互相兼容，不能協(xié)調(diào)工作，導(dǎo)致出現(xiàn)一系列問(wèn)題，影響站點(diǎn)的運(yùn)行，也降低了收集數(shù)據(jù)的效率。

4 解決對(duì)策與建議

濟(jì)寧市在運(yùn)用環(huán)境保護(hù)工程自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的過(guò)程中，需要采取一些措施和方案對(duì)其加以改善。濟(jì)寧市擁有的自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)量較少，目前急需增加站點(diǎn)數(shù)量，增加安裝在縣界點(diǎn)、飲用水水源地等位置的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)。監(jiān)測(cè)站點(diǎn)所能監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目范圍也需擴(kuò)大，因此應(yīng)采用更先進(jìn)的監(jiān)測(cè)設(shè)備，確保具有大范圍的監(jiān)測(cè)功能。反映空氣質(zhì)量的二氧化硫、氮氧化物、PM10、PM2.5、一氧化碳、臭氧、氣象等參數(shù)必須保證其準(zhǔn)確性。需要招聘專業(yè)的人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行管理，以提高設(shè)備運(yùn)行的效率，增強(qiáng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和質(zhì)控管理能力也需加強(qiáng)，使數(shù)據(jù)更加全面真實(shí)，才能反映出全市的真正環(huán)境狀況，以制定針對(duì)性的政策和治理方案。

濟(jì)寧市環(huán)境保護(hù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)相關(guān)的工作人員需定期培訓(xùn)，提升個(gè)人的能力和技術(shù)。在企業(yè)的在線監(jiān)控設(shè)備的選擇上，需使用視頻監(jiān)控設(shè)備，保證對(duì)企業(yè)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)能夠有效且合法。站點(diǎn)未配備的設(shè)備設(shè)施需補(bǔ)全，或者制定一些地方性的檢定規(guī)程，保障采集到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確有效。需不斷完善數(shù)據(jù)儲(chǔ)存平臺(tái)，解決存在的各種問(wèn)題，促使平臺(tái)的運(yùn)行系統(tǒng)升級(jí)。要保證站點(diǎn)運(yùn)行和建設(shè)期間的經(jīng)費(fèi)充足，在設(shè)備出現(xiàn)故障或者一些材料消耗完時(shí)能及時(shí)進(jìn)行修護(hù)和補(bǔ)全。

在線廢氣設(shè)備站房和采樣平臺(tái)處都需安裝視頻監(jiān)控設(shè)備，以全方位對(duì)企業(yè)進(jìn)行監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)排放透明化，減少企業(yè)偷排等違法行為。嚴(yán)懲違法排污的行為，能有效預(yù)防違法行為的發(fā)生，可以減少環(huán)境監(jiān)管的工作量，同時(shí)要提高環(huán)境監(jiān)管工作的效率和質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

在環(huán)境保護(hù)工作中，自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)尤為重要，必須重視其工作內(nèi)容和效率。在運(yùn)行過(guò)程中，設(shè)備需定期養(yǎng)護(hù)，工作人員需參加定期的技能培訓(xùn)，主管部門需聘請(qǐng)高端技術(shù)人員參與相關(guān)決策。加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)管理，全方位對(duì)企業(yè)進(jìn)行監(jiān)管，同時(shí)也要做好各種數(shù)據(jù)的分析工作，為環(huán)境保護(hù)管理工作提供技術(shù)支撐。