曹宏毅
(甘肅省張掖生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 甘肅張掖 734000)
我國(guó)具有人口眾多、城市化用地多的國(guó)情,一直以來(lái)城市中的環(huán)境問(wèn)題尤其突出,其主要的環(huán)境問(wèn)題主要包括大氣污染、水污染、固體廢棄物污染、噪音污染等幾個(gè)方面,現(xiàn)今我國(guó)政府有關(guān)部門(mén)和社會(huì)各界都已經(jīng)意識(shí)和關(guān)注到城市環(huán)境中可能產(chǎn)生的污染,也對(duì)污染源進(jìn)行了有效的分析和治理,但隨著城市環(huán)境問(wèn)題的復(fù)雜性和交互性,污染治理的工作難度系數(shù)加大,所以在科技高速發(fā)達(dá)的今天,我們更應(yīng)該利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),使其和環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相結(jié)合,通過(guò)發(fā)揮環(huán)境監(jiān)測(cè)的作用,進(jìn)行常態(tài)化和長(zhǎng)期化的環(huán)境污染的治理工作。
環(huán)境監(jiān)測(cè)是通過(guò)對(duì)影響環(huán)境質(zhì)量因素的代表值測(cè)定,確定環(huán)境質(zhì)量及其變化的趨勢(shì)。環(huán)境監(jiān)測(cè)不僅是一種科學(xué)檢測(cè)的手段還是一門(mén)重要的分支學(xué)科,環(huán)境監(jiān)測(cè)的內(nèi)容中主要涵蓋了環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)、污染源監(jiān)督性監(jiān)測(cè)、為環(huán)境狀況調(diào)查和評(píng)價(jià)等環(huán)境管理活動(dòng)提供檢測(cè)數(shù)據(jù)的其他檢測(cè)活動(dòng)。隨著時(shí)代的發(fā)展,環(huán)境監(jiān)測(cè)也在技術(shù)上發(fā)生了很大的革新,現(xiàn)今環(huán)境監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)和軟件已經(jīng)和互聯(lián)網(wǎng)以及大數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)動(dòng),不僅提高了環(huán)境監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和便捷性,而且環(huán)境監(jiān)測(cè)的范圍也有所擴(kuò)大,從之前的只對(duì)工業(yè)區(qū)和重度污染區(qū)的監(jiān)控和監(jiān)測(cè)逐漸擴(kuò)展到人類(lèi)生存的大環(huán)境中。
隨著環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備和技術(shù)的不斷更新和發(fā)展,環(huán)境監(jiān)測(cè)的手段呈現(xiàn)出多樣化和科技化的顯著特點(diǎn)[1]。相較于傳統(tǒng)的利用飛秒檢測(cè)、衛(wèi)生監(jiān)測(cè)、氣象監(jiān)測(cè)和資源監(jiān)測(cè)等監(jiān)測(cè)方法,現(xiàn)今無(wú)人機(jī)環(huán)境的監(jiān)測(cè)技術(shù)隨著時(shí)代的需求應(yīng)運(yùn)而生。究其原因,我國(guó)環(huán)境污染問(wèn)題時(shí)由于大氣環(huán)境改善的巨大壓力產(chǎn)生的,所以特用比較先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)和監(jiān)測(cè)的設(shè)備,精確找到本地污染物的排放來(lái)源,綜合地理、氣象、生物環(huán)境等因素才能實(shí)現(xiàn)污染治理的綜合治理。
在無(wú)人機(jī)技術(shù)中,越來(lái)越推崇“大區(qū)域”、“精準(zhǔn)”、“高效快速”的無(wú)人機(jī)關(guān)鍵核心技術(shù),比如利用無(wú)人機(jī)+可見(jiàn)光相機(jī),相較于傳統(tǒng)的無(wú)人機(jī)+可見(jiàn)光云臺(tái)來(lái)說(shuō)能提供更精準(zhǔn)的檢測(cè)數(shù)據(jù)[2]。利用搭載紅外成像儀的無(wú)人機(jī)可以使得無(wú)人機(jī)在夜間進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),也可以大大提高環(huán)境監(jiān)測(cè)的時(shí)效性,防止企業(yè)和單位在夜間偷偷排除污染的情況,從而做到環(huán)境監(jiān)測(cè)的迫切性和公正性。利用無(wú)人機(jī)+氣體傳感器可以進(jìn)行大區(qū)域的環(huán)境巡查,能夠有效的尋找污染特征因子。同時(shí)無(wú)人機(jī)氣體傳感器在大環(huán)境中監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)不僅可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析直現(xiàn)污染物的空間動(dòng)態(tài)分布,還在有助于環(huán)監(jiān)取證的同時(shí)、更有助于相關(guān)部門(mén)的執(zhí)法。
除了以上的大環(huán)境的高科技的環(huán)境監(jiān)測(cè)手段等,我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)也出現(xiàn)了一些環(huán)保監(jiān)測(cè)的“黑科技”,比如定點(diǎn)設(shè)置的空氣站和異味檢測(cè)點(diǎn)可以有效監(jiān)測(cè)在區(qū)域環(huán)境中出現(xiàn)的PM2.5、二氧化氮、揮發(fā)性有機(jī)物等大氣污染的指標(biāo),同時(shí)也能獲取噪音值和揚(yáng)塵值,為區(qū)域大氣污染的治理提供有效的數(shù)據(jù)支撐,機(jī)動(dòng)車(chē)污染遙感監(jiān)測(cè)設(shè)備也可以在區(qū)域內(nèi)的接頭運(yùn)行,這種黑科技的監(jiān)測(cè)手段不僅監(jiān)測(cè)時(shí)間短而且可以即時(shí)的把監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示到大屏幕上,幫助環(huán)保部門(mén)及時(shí)掌握區(qū)域內(nèi)的機(jī)動(dòng)車(chē)的整體污染情況[3]。
環(huán)境是人類(lèi)賴(lài)以生存的基礎(chǔ),沒(méi)有一個(gè)良好的環(huán)境,人類(lèi)就將面臨著嚴(yán)重的生存危機(jī),不僅會(huì)對(duì)人類(lèi)的身體健康產(chǎn)生影響,甚至威脅人們的生命健康安全。環(huán)境監(jiān)測(cè)就是為了保護(hù)和環(huán)境和保障人群健康。在環(huán)境監(jiān)測(cè)的過(guò)程中,運(yùn)用化學(xué)、生物、物理學(xué)和公共衛(wèi)生學(xué)等多學(xué)科對(duì)污染物進(jìn)行的分析和控制過(guò)程,本質(zhì)上就是在為抵制環(huán)境污染,捍衛(wèi)人類(lèi)宜居生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)做出貢獻(xiàn)。同時(shí),隨著大氣污染問(wèn)題越來(lái)越突出,環(huán)境監(jiān)測(cè)的作用價(jià)值越來(lái)越明顯,這主要是由于大氣污染使得空氣中的污染物含量增加,污染物通過(guò)呼吸道進(jìn)入到人體中,進(jìn)而對(duì)人體生命健康造成嚴(yán)重不良影響,比如,大氣中的SO2具有腐蝕性,當(dāng)空氣中的SO2物質(zhì)大量增加就會(huì)大大提升呼吸道損傷風(fēng)險(xiǎn),而且當(dāng)空氣中的SO2達(dá)到一定濃度并與空氣中水分結(jié)合后,就會(huì)造成酸雨,進(jìn)而影響人類(lèi)正常生活,對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。
因此,應(yīng)當(dāng)重視并做好環(huán)境監(jiān)測(cè)工作,幫助相關(guān)工作人員及時(shí)掌握大氣污染情況,了解空氣中各種污染物的含量變化情況,實(shí)現(xiàn)大氣環(huán)境質(zhì)量的動(dòng)態(tài)把握,及時(shí)根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果中的異常數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相關(guān)測(cè)試,對(duì)污染方向、污染范圍等進(jìn)行準(zhǔn)確判斷,并及時(shí)采取對(duì)應(yīng)措施,從而降低環(huán)境污染,為人類(lèi)穩(wěn)定、正常生活提供一定保障。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題增多,甚至嚴(yán)重影響到了人們的生產(chǎn)和生活[4]。鑒于此我國(guó)很多發(fā)達(dá)城市和發(fā)展中城市都已啟動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)的機(jī)制,但是縱觀其環(huán)境監(jiān)測(cè)的內(nèi)容,其主要是對(duì)環(huán)境污染源、天氣變化和地質(zhì)災(zāi)害的檢測(cè)比較多,這種檢測(cè)范圍的狹窄和內(nèi)容的片面化,導(dǎo)致了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性降低[5]。
除此之外,環(huán)境是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),若不對(duì)大環(huán)境和多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行全面的檢測(cè)和監(jiān)控,勢(shì)必會(huì)影響污染治理的整體效果,很有可能在污染的治理過(guò)程中出現(xiàn)違背生態(tài)環(huán)境平衡性的情況,造成污染治理工作反復(fù)進(jìn)行的后果,這種無(wú)效重復(fù)治理過(guò)程,不僅是對(duì)人力資源和物料資源的嚴(yán)重浪費(fèi),而且反復(fù)的污染治理很有可能破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,造成生態(tài)的不穩(wěn)定性,更加加劇了反復(fù)治理區(qū)域環(huán)境的敏感性和脆弱性。
雖然環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)于我國(guó)的大型發(fā)達(dá)城市來(lái)說(shuō)是比較普遍的一種現(xiàn)象,但是對(duì)于發(fā)展中城市和普通城市而言,還是一個(gè)比較陌生的概念,甚至由于很多主觀的或者客觀的原因?qū)е掠嘘P(guān)部門(mén)無(wú)法及時(shí)更新環(huán)境監(jiān)測(cè)的設(shè)備,從而導(dǎo)致老舊的環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備無(wú)法符合新的環(huán)境變化的發(fā)展需求,測(cè)量出的數(shù)據(jù)和指標(biāo)都無(wú)法為治理環(huán)境污染提供有效的輔助[6]。長(zhǎng)期下來(lái),因?yàn)樵O(shè)備的陳舊測(cè)量出的無(wú)效數(shù)據(jù)不僅對(duì)測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行干擾,而且也無(wú)法為環(huán)境治理工作提供必要的幫助。
環(huán)境監(jiān)測(cè)一直作為環(huán)境污染治理的有效工具,根據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)的結(jié)果和對(duì)數(shù)據(jù)的綜合分析才能有針對(duì)性找到污染源,節(jié)省人力資源和時(shí)間資源,然而在實(shí)際的環(huán)境監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)過(guò)程和分析過(guò)程中,因?yàn)閷?zhuān)業(yè)人才的缺乏,負(fù)責(zé)環(huán)境監(jiān)測(cè)的人員無(wú)法利用互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析,也無(wú)法為污染治理提供有針對(duì)性的幫助,所以長(zhǎng)期下來(lái)環(huán)境監(jiān)測(cè)工具和整個(gè)環(huán)境監(jiān)測(cè)的過(guò)程就被定義為形式化的工作,因?yàn)槿狈?shí)效性而被有關(guān)部門(mén)所忽視和漠視[7]。
為了防止環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的無(wú)效性,所以國(guó)家和政府要積極建構(gòu)有效的環(huán)境監(jiān)測(cè)的法律和法規(guī),利用環(huán)境監(jiān)測(cè)積極推動(dòng)污染治理工作的進(jìn)程和發(fā)展[8]。在一個(gè)系統(tǒng)的有效的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中,目標(biāo)性和準(zhǔn)確性是基本的要素,所以環(huán)境監(jiān)測(cè)每一個(gè)有效的數(shù)據(jù)都能為污染源確定和排除提供有效的依據(jù),這些數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)和認(rèn)真的分析都能幫助工作人員盡早的排除不利因素,提高工作效率,節(jié)約人力資源和時(shí)間資源。
在參照環(huán)境監(jiān)測(cè)的結(jié)果和有效推定后,可以使得治理污染的工作更加明確、工作重點(diǎn)更加突出,長(zhǎng)期下來(lái)更能使得污染治理的工作更加規(guī)劃化和流程化,在增加了工作效率的同時(shí),更保證了環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的進(jìn)度和質(zhì)量。此外擁有一套科學(xué)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng),把環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)同人工智能結(jié)合,增加人工智能在環(huán)境監(jiān)測(cè)的應(yīng)用,不僅可以讓環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程更加的自動(dòng)化和智能化,在克服人工環(huán)境監(jiān)測(cè)靈敏度不高、失誤率高的諸多的困難的同時(shí),也能保證檢測(cè)工作的標(biāo)準(zhǔn)化無(wú)間斷的運(yùn)行,從而真正的促污染治理工作的長(zhǎng)足進(jìn)步[9]。
除此之外,這種可視化的監(jiān)測(cè)結(jié)果的呈現(xiàn),有助于工作人員充分挖掘數(shù)據(jù)背后隱藏的空間規(guī)律,有助于科研人員和工作人員直觀快捷的分析出環(huán)境污染的情況,這種科學(xué)的檢測(cè)方式,也為后續(xù)的檢測(cè)和治理工作提供了具體的依據(jù),大大節(jié)約了人力資源和人力成本的同時(shí),也把監(jiān)測(cè)工作真正做扎實(shí)。
在環(huán)境監(jiān)測(cè)的復(fù)雜的過(guò)程中,環(huán)境監(jiān)測(cè)為污染治理提供科學(xué)、詳盡的資料,這些一手的資料都是污染治理的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,比如在治理水污染的過(guò)程中,對(duì)污染源種類(lèi)和數(shù)量指標(biāo)的真實(shí)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)將為水污染的防治工作提供必要的幫助[10]。除此之外,隨著環(huán)境的改變,很多的檢測(cè)指標(biāo)也會(huì)發(fā)生變化,而環(huán)境監(jiān)測(cè)的靈敏度和精確性都能為環(huán)境的污染治理提供新的環(huán)境生態(tài)平衡的指標(biāo),而且這些指標(biāo)的不斷動(dòng)態(tài)發(fā)展都是需要環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的全天24 小時(shí)的不斷工作的,只有這樣,才能讓環(huán)境監(jiān)測(cè)工作發(fā)揮出最大的作用,利用這些正確性和理論和實(shí)際數(shù)據(jù)以供工作人員的進(jìn)一步分析和運(yùn)用。
所以,相關(guān)工作人員在開(kāi)展環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的時(shí)候,應(yīng)當(dāng)充分運(yùn)用云計(jì)算技術(shù),有效減短數(shù)據(jù)信息分析周期,從而提升環(huán)境檢測(cè)效率,在一定程度上還能推動(dòng)大氣污染的現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)與控制,從一部分環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)實(shí)際發(fā)展情況來(lái)看,在實(shí)際工作中會(huì)運(yùn)用LIMS 管理系統(tǒng)開(kāi)展相關(guān)監(jiān)測(cè)工作,同時(shí)制定對(duì)應(yīng)的委托協(xié)議文件,對(duì)不同環(huán)境采樣具體任務(wù)進(jìn)行明確劃分,對(duì)相關(guān)化驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行仔細(xì)分析,進(jìn)行采樣品交換,最后將采集分析后的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)分析,最后生成相關(guān)報(bào)告,實(shí)現(xiàn)了環(huán)境檢測(cè)的自動(dòng)一體化管理,有效優(yōu)化了相關(guān)工作流程,同時(shí)提升了環(huán)境監(jiān)測(cè)效率水平。
環(huán)境監(jiān)測(cè)不僅能為環(huán)境的污染治理工作提供有力的輔助,而且也能對(duì)環(huán)境污染和成果進(jìn)行反饋,根據(jù)污染治理前后的檢測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比,就可以客觀真實(shí)的反映出污染治理工作的到位與否,如果再次監(jiān)測(cè)的結(jié)果良好,那么就證明此此污染治理的結(jié)果是有效的,如果再次檢測(cè)的結(jié)果不好,那么就證明此次污染治理工作時(shí)有所欠缺,就需要有關(guān)部門(mén)和工作人員對(duì)反饋出的不良數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,進(jìn)行及時(shí)的二次污染治理工作。無(wú)論是哪一個(gè)處理的方法,都可以增加污染治理工作的有效性和時(shí)效性,長(zhǎng)期下來(lái)不僅可以讓污染治理工作目標(biāo)明確,而且在不斷的分析和總結(jié)的同時(shí),也使得污染治理的效果更加良好,從而提高城市和人民的居住環(huán)境,促進(jìn)生態(tài)的平衡發(fā)展。
環(huán)境監(jiān)測(cè)工作在現(xiàn)今科技賦能的時(shí)代紅利之下,更多的運(yùn)用了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、先進(jìn)的計(jì)算機(jī)算法等科技的助力,這些科技在促進(jìn)人工智能技術(shù)的同時(shí),也為科學(xué)管理提供了巨大的幫助。較之傳統(tǒng)的污染治理工作都是由人為管理,管理的效率都十分低下。所以時(shí)代發(fā)展之下,最重要的就是要變革管理辦法,通過(guò)環(huán)境監(jiān)測(cè)的過(guò)程把經(jīng)驗(yàn)管理變成科學(xué)管理、把粗放管理變成精細(xì)管理、把命令管理變成制度管理、把指標(biāo)管理變成目標(biāo)管理、把機(jī)器管理變成人本管理、把臨時(shí)管理變成趨勢(shì)管理。通過(guò)環(huán)境監(jiān)測(cè)的科學(xué)和系統(tǒng)的工作能夠不斷的深化有關(guān)部門(mén)的改革和管理創(chuàng)新,在環(huán)境監(jiān)測(cè)的整個(gè)過(guò)程中不斷倡導(dǎo)創(chuàng)新、激發(fā)管理的創(chuàng)新意識(shí)、引導(dǎo)管理的創(chuàng)新方向、鼓勵(lì)管理的創(chuàng)新行為、提升管理的創(chuàng)新能力。發(fā)揮科學(xué)管理從根本上提高工作效率,讓污染治理工作能夠在合理的目標(biāo)引領(lǐng)之下,促進(jìn)污染治理的計(jì)劃和目標(biāo)得以順利完成,從長(zhǎng)效上促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化。
一方面由于環(huán)境污染形成的原因及其復(fù)雜,其中歷史的原因很多時(shí)候都能以進(jìn)行具體的考察和驗(yàn)證,另一方方面由于地球整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性,比如全球環(huán)境的惡化造成了環(huán)境污染的趨勢(shì)不可預(yù)估,所以這個(gè)時(shí)候尤其需要環(huán)境監(jiān)測(cè)來(lái)應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的環(huán)境污染的治理工作,比如隨著時(shí)間的推移,全球極端天氣已經(jīng)影響到了人們的生活,所以有關(guān)部門(mén)可以利用環(huán)境監(jiān)測(cè),研究如何有效的控制環(huán)境惡化的指標(biāo),然后再通過(guò)這些指標(biāo)的科學(xué)分析,做出有針對(duì)的防范和預(yù)防的有效措施。
基于人類(lèi)生態(tài)環(huán)境的不穩(wěn)定性和不確定性,污染源也在不斷的增加和升級(jí),與此同時(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備的不斷更新和發(fā)展也是必要的,長(zhǎng)期下來(lái)隨著檢測(cè)設(shè)備和監(jiān)測(cè)手段的不斷進(jìn)步,也促使整個(gè)污染治理工作的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展,這種可持續(xù)發(fā)展,不僅是以設(shè)備和技術(shù)的進(jìn)步為基礎(chǔ),也是以工作人員核心素養(yǎng)的提高為基礎(chǔ)的。在這個(gè)系統(tǒng)的過(guò)程中,因?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)的不斷進(jìn)步和自省,直接促進(jìn)了污染治理工作的常態(tài)化和長(zhǎng)期化進(jìn)行。
綜上所述,在環(huán)境治理的過(guò)程中,需要多個(gè)部門(mén)和社會(huì)各界的同力合作,尤其是環(huán)境監(jiān)測(cè)部門(mén)可以發(fā)揮巨大的關(guān)鍵性的作用。所以環(huán)境監(jiān)測(cè)的工作除了一定要做到實(shí)處,努力提高其工作的積極性和有效性之外,還需要在管理上進(jìn)行創(chuàng)新、在制度上進(jìn)行改革、在督察上進(jìn)行完善,充分運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)提升監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量,加大環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的監(jiān)督管理力度。環(huán)境監(jiān)測(cè)關(guān)于整個(gè)地球生態(tài)環(huán)境的好壞,更關(guān)于人類(lèi)發(fā)展的可能性,只有積極發(fā)揮環(huán)境監(jiān)測(cè)的價(jià)值與作用,才能實(shí)現(xiàn)“綠水青山就是金山銀山”的科學(xué)發(fā)展目標(biāo)。