環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

＊祁輔媛

（通遼市生態(tài)環(huán)境技術(shù)服務(wù)中心奈曼旗分中心 內(nèi)蒙古 028300）

引言

生態(tài)環(huán)境保護(hù)是基于對環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測的不斷研究以及探索出的新方式和新途徑，以此才能增強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測的水平。并且科研工作者和從事監(jiān)測的人員要在實踐探索中創(chuàng)新技術(shù)和方法，要充分借鑒國外在環(huán)境監(jiān)測的優(yōu)秀方法，也要立足于我國根本，從現(xiàn)實著手，將外部技術(shù)和研究實際相結(jié)合，逐步完善并建立我國的環(huán)境監(jiān)測體系和制度。因我國現(xiàn)代化進(jìn)一步加快，第二產(chǎn)業(yè)比重過大，對現(xiàn)有環(huán)境破壞相對嚴(yán)重，只能依靠更加科學(xué)和完善的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)與方法，還要推陳出新才能讓我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)在發(fā)展中不落后，才能更好為社會提供優(yōu)質(zhì)的生存環(huán)境。

1.環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的現(xiàn)狀

隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人類和自然環(huán)境產(chǎn)生了較多的矛盾。環(huán)境因人類生產(chǎn)和生活逐步惡化，促使人類面臨更大的生存危機(jī)。如何解決當(dāng)前的環(huán)境問題，各國都開始加大環(huán)境監(jiān)測技術(shù)和理論的研究。目的是通過對環(huán)境影響因素的分析，將其與特定參數(shù)進(jìn)行對比，從而確定環(huán)境污染狀況以及未來發(fā)展趨勢。在此基礎(chǔ)上，各國都成立了相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)部門，而環(huán)境監(jiān)測技術(shù)所獲取的各項數(shù)據(jù)給環(huán)保部門進(jìn)行執(zhí)法提供了關(guān)鍵依據(jù)，也是開展環(huán)境保護(hù)的依據(jù)。但是，工業(yè)化速度的加快，環(huán)境中存在的污染物質(zhì)更多，而且種類更加豐富，嚴(yán)重危害了人類的健康。因此，環(huán)境監(jiān)測可以有效監(jiān)測各類污染物質(zhì)的含量，動態(tài)化監(jiān)控環(huán)境質(zhì)量的發(fā)展?fàn)顩r，對當(dāng)前的環(huán)境保護(hù)有重大意義。而作為自然生態(tài)環(huán)境保護(hù)的基本措施，環(huán)境監(jiān)測包括但不限于現(xiàn)場勘察、監(jiān)測布點、污染物樣品收集、分析測試等系統(tǒng)的流程。20世紀(jì)70年代開始，傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測逐步實現(xiàn)現(xiàn)代化，更多自動化監(jiān)測技術(shù)被使用。

從我國環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用的時間上看，在技術(shù)層面明顯晚于其他工業(yè)起步早的國家，發(fā)展歷程較晚，在監(jiān)測技術(shù)積累的經(jīng)驗和實操技術(shù)是嚴(yán)重不足的，但是由于對科學(xué)技術(shù)的重視逐步增強(qiáng)，要實現(xiàn)科教興國，就離不開各項技術(shù)創(chuàng)新的踴躍發(fā)展[2]。因此，環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用上因其科學(xué)技術(shù)而不斷更新，技術(shù)應(yīng)用逐漸趕超發(fā)達(dá)國家，更多先進(jìn)技術(shù)在生態(tài)環(huán)境保護(hù)一線被采用，更多環(huán)境科研者投入環(huán)境保護(hù)一線進(jìn)行研究，完善的監(jiān)測體系在逐步構(gòu)建。隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，對生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求更加嚴(yán)格，不僅僅是國家層面，社會公眾對此更加重視。在環(huán)境監(jiān)測中，加強(qiáng)了物理和化學(xué)分析的運用，建立完備的3S制度，以此來增強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測的水平[3]。但是，環(huán)境監(jiān)測是不能脫離現(xiàn)實的，各行各業(yè)領(lǐng)域的不同，污染所呈現(xiàn)的問題也是不同的，只能依靠大量生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作者扎根一線，但收獲的效果確實不盡人意，因涉及的領(lǐng)域太多，在監(jiān)測中不能全方位進(jìn)行監(jiān)管。如果采用監(jiān)測手段對不同的地域進(jìn)行分級劃分，進(jìn)行密集監(jiān)控，運用創(chuàng)新性的方法來對污染種類進(jìn)行分級，將完善的監(jiān)測制度運用其中，治理人員才能可以更好的保護(hù)我國環(huán)境[1]。由于公眾的重視，逐步將監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用的結(jié)果公布，讓更多組織和機(jī)構(gòu)或者個人來參與生態(tài)環(huán)境保護(hù)，讓環(huán)境監(jiān)測技術(shù)在應(yīng)用上可以通過多種途徑實現(xiàn)，更有利于環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的創(chuàng)新。

2.環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

(1)3S技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)前，3S技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測過程中應(yīng)用范圍廣，可以更好地將不同地區(qū)的水文環(huán)境進(jìn)行模擬，也可以對區(qū)域內(nèi)水環(huán)境進(jìn)行評價，還能將土地利用情況、自然環(huán)境變化趨勢、生態(tài)耗水狀況等進(jìn)行密切監(jiān)控，從而實現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)灌溉。結(jié)合RS和GPS技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測，將GIS作為信息收集平臺，更好實現(xiàn)對水域環(huán)境分布趨勢的監(jiān)控，也能對水體污染物情況和泥沙含量等進(jìn)行監(jiān)控。而且由于水質(zhì)遙感技術(shù)的發(fā)展，對水質(zhì)的影響因素監(jiān)測得到進(jìn)一步發(fā)展，分析要素包括水體渾濁度、泥沙含量、pH值、水體微量元素等。不僅僅可以對水體進(jìn)行密切監(jiān)控，也可以對濕地環(huán)境進(jìn)行分析，通過多時相和遙感技術(shù)獲取了動態(tài)化的濕地變化情況信息，結(jié)合濕地地質(zhì)位置和數(shù)據(jù)功能對信息進(jìn)行及時更新，可以得到濕地環(huán)境的變化趨勢。

(2)生物技術(shù)的應(yīng)用

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展，生物技術(shù)得到更有利的發(fā)展環(huán)境，以高科技含量的生物技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中得到更大范圍的應(yīng)用。國外環(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)將生物技術(shù)作為應(yīng)急措施，這是當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用上的熱點。因其環(huán)境趨勢更加多樣性發(fā)展，內(nèi)部所含有的污染物質(zhì)成分增多，只依靠當(dāng)前的技術(shù)分析難以得到有效的數(shù)據(jù)資料，但是生物技術(shù)可以獲取更多環(huán)境污染物質(zhì)的資料，使得生物技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域更加重要，也說明生物學(xué)科研究方向的改變，是可以讓不同學(xué)科實現(xiàn)更好的創(chuàng)新和發(fā)展，這對科學(xué)技術(shù)進(jìn)步有著重大影響?，F(xiàn)代生物技術(shù)基本上都以DNA技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建了多個學(xué)科的交融體系，將分子生物學(xué)、微生物學(xué)等學(xué)科作為基礎(chǔ)，與化學(xué)、計算機(jī)等實踐性學(xué)科進(jìn)行密切結(jié)合，逐步增強(qiáng)了學(xué)科的應(yīng)用價值和方向，促使現(xiàn)代科學(xué)理論研究得到更大發(fā)展。生物技術(shù)也逐步在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中得到具體應(yīng)用，形成了環(huán)境監(jiān)測的有效方法。

(3)信息技術(shù)的應(yīng)用

信息技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，更多是遠(yuǎn)程和數(shù)據(jù)收集上提供了技術(shù)支持。通過將各監(jiān)測點的傳感器進(jìn)行網(wǎng)路化的連接，最終將數(shù)據(jù)上傳到互聯(lián)網(wǎng)。再通過互聯(lián)網(wǎng)將具體的信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心，監(jiān)測人員直接在電腦端下達(dá)指令，從而對基站監(jiān)測進(jìn)行調(diào)整。一般也會將PCL技術(shù)進(jìn)行運用，該技術(shù)對環(huán)境的適應(yīng)力極強(qiáng)，屬于工業(yè)自動化裝置，在構(gòu)造有著耐熱、防潮等作用，材料選擇上基本可以實現(xiàn)隔離和接地等防干擾作用。而環(huán)境監(jiān)測需要適應(yīng)極端惡劣的環(huán)境，對設(shè)備和監(jiān)控技術(shù)要求極高，而PLC技術(shù)可以充分適用于各類自然環(huán)境?？梢跃珳?zhǔn)監(jiān)測到自然環(huán)境的天氣變化，對農(nóng)業(yè)預(yù)測洪澇災(zāi)害等有積極作用。

3.環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展趨勢

(1)加強(qiáng)對污染強(qiáng)物質(zhì)的研究

從當(dāng)前環(huán)境實際情況看，污染物質(zhì)種類劃分還是很明確的，但是對環(huán)境造成巨大影響的，是污染強(qiáng)危害大的物質(zhì)，這類物質(zhì)基本都是工業(yè)行業(yè)排放的，其原因是工業(yè)企業(yè)沒有建立完善的環(huán)保措施和排放制度，監(jiān)管部分缺少有效的監(jiān)督管理。因此，在現(xiàn)行的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)不再關(guān)注綜合性的污染指標(biāo)，而更加重視單一物質(zhì)的指標(biāo)含量是否超標(biāo)。環(huán)保部門在對其進(jìn)行監(jiān)督中，已經(jīng)逐步重視將污染物質(zhì)分類，不同物質(zhì)排放含量的監(jiān)督不一樣，在監(jiān)管相關(guān)企業(yè)采用的方法也是不同。對相關(guān)企業(yè)污染級別進(jìn)行嚴(yán)格劃分，在進(jìn)行監(jiān)測時，會直接依據(jù)現(xiàn)有的制度和針對性的措施對其測試，防止進(jìn)行再次污染。因此，對源頭監(jiān)管的力度在逐步加強(qiáng)，對各類有害物質(zhì)的監(jiān)督制度和監(jiān)測制度走向完善，從而有效保障源頭治理。

(2)提升環(huán)境監(jiān)測的準(zhǔn)確性

環(huán)境治理的質(zhì)量如何，需要經(jīng)過監(jiān)測的準(zhǔn)確性來判斷，在實際應(yīng)用中要在準(zhǔn)確度上切實提升，需要優(yōu)化監(jiān)測準(zhǔn)確度提升的制度，要依靠實際來不斷優(yōu)化過程，從而才能讓環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量得到提高。環(huán)境污染物質(zhì)的監(jiān)測準(zhǔn)確性依賴于這部分有毒物質(zhì)是否會被準(zhǔn)確監(jiān)測出來，要求要清晰判斷污染物質(zhì)的特性。一般而言，有毒物質(zhì)在進(jìn)入環(huán)境中，只有當(dāng)濃度到達(dá)一定比例或者監(jiān)測技術(shù)要特別精準(zhǔn)才可以勘測到。有的物質(zhì)可能由于技術(shù)上不能監(jiān)測出，需要在長時間累計中才能被發(fā)現(xiàn)，這會直接對人類造成潛在危害。因此，如果想要改善這一難點，就不能用統(tǒng)一的監(jiān)測辦法，需要在統(tǒng)一之后考慮個別性，研究出超低微的分析手段、微量監(jiān)測手段等，這樣才能將含量較低物質(zhì)分析出來。但是，監(jiān)測過程不能僅僅采用純?nèi)斯?，要盡可能將機(jī)器和設(shè)備應(yīng)用起來，要結(jié)合現(xiàn)實環(huán)境需要，研究出適合當(dāng)前環(huán)境的監(jiān)測設(shè)備，要不斷依靠設(shè)備來改善和優(yōu)化精確性，以避免人為的盲目性和誤差性。只要可以依托設(shè)備和實驗過程來增強(qiáng)精準(zhǔn)性的工作，都需要將設(shè)備應(yīng)用，而不能局限于人。任何人為因素都具有不理性的要素存在，而大幅度將設(shè)備和實驗引入，才能切實增強(qiáng)準(zhǔn)確度。只能依靠革新性的科學(xué)技術(shù)，將更為適用的科學(xué)手段逐步運用在生態(tài)環(huán)境保護(hù)中，才能增強(qiáng)物質(zhì)監(jiān)測的精準(zhǔn)度，便于逐步提升我國乃至世界的環(huán)境監(jiān)測水平。

(3)智能與自動化逐步應(yīng)用在環(huán)境監(jiān)測

因科學(xué)創(chuàng)新腳步持續(xù)加快，時代發(fā)展穩(wěn)步提升技術(shù)革命，新工藝與新物質(zhì)在不斷地被發(fā)現(xiàn)，僅僅依靠傳統(tǒng)模式下的監(jiān)測技術(shù)是不能來有效應(yīng)對當(dāng)今時代的環(huán)境問題，也不能更好的治理好污染問題。從傳統(tǒng)的角度看，大部分手段只能依賴于人工，需要大量生態(tài)環(huán)境保護(hù)人員參與，但環(huán)境治理是當(dāng)前社會教育的熱門專業(yè)，市場缺乏大量人才參與環(huán)境治理，就不能讓傳統(tǒng)辦法適用于當(dāng)前現(xiàn)狀，而且傳統(tǒng)技術(shù)有很大局限性，需要在特定的地域環(huán)境才能實現(xiàn)，有著重復(fù)性，不再是當(dāng)今環(huán)境監(jiān)測的有效辦法?；谶@種現(xiàn)狀，只能依靠目前的智能化和自動化的監(jiān)測手段，這種技術(shù)不局限相對的時間和空間，在數(shù)據(jù)分析與傳輸上更為及時準(zhǔn)確。通過一定設(shè)備的有效分析，來增強(qiáng)對不同區(qū)域或者特殊區(qū)域的監(jiān)測效果。從現(xiàn)有國家層面環(huán)境監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)，正在逐步構(gòu)建出適應(yīng)于我國環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控體系，但大部分都是對生活區(qū)域的監(jiān)控，在一定程度上改善地域環(huán)境的質(zhì)量；也要密切關(guān)注工業(yè)區(qū)域的環(huán)境問題，要不斷構(gòu)建出適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境的監(jiān)測系統(tǒng)，讓自動化系統(tǒng)從源頭杜絕環(huán)境污染問題，也便于及時讓各項數(shù)據(jù)快速回歸到監(jiān)測中心，在遇到突發(fā)事故或者污染性強(qiáng)的物質(zhì)可以讓環(huán)保部門快速反應(yīng)；而且大幅度應(yīng)用自動化系統(tǒng)，有效節(jié)約現(xiàn)有資金，可以將更多的資金力量投入自動化研究中，從而使得監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)更具合理性和科學(xué)性，不斷增強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測的過程，減少不必要的人力支出，降低復(fù)雜環(huán)境中監(jiān)測的難度。從目前踐行的自動化手段看，逐步從污染濃度高的物質(zhì)走向較低濃度的精準(zhǔn)分析，有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作的有序進(jìn)行，也便于落實好環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集，增強(qiáng)了環(huán)境監(jiān)測的創(chuàng)新性。

(4)從常規(guī)監(jiān)測到應(yīng)急預(yù)防措施有序進(jìn)行

環(huán)境治理不能脫離于監(jiān)測，因其治理結(jié)果的來源都基于環(huán)境監(jiān)測的分析結(jié)果?，F(xiàn)有生態(tài)環(huán)境保護(hù)執(zhí)法部門在對其區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測中，應(yīng)該要確保現(xiàn)代化技術(shù)的有效使用，從而不論是常規(guī)污染監(jiān)測還是突發(fā)應(yīng)急都可以做到全面化應(yīng)對，便于將源頭治理走向源頭零排放。這由良性的環(huán)保監(jiān)測制度做支撐，要對不同環(huán)保制定不同的防治措施。將常規(guī)化監(jiān)測與突發(fā)性預(yù)防分離開，讓常規(guī)事項回歸環(huán)保部門實際工作中，以確保應(yīng)防盡防；在常規(guī)部門之上建立一支專門針對應(yīng)急和突發(fā)事故的隊伍，以保障在應(yīng)急事件發(fā)生中有人可用。對二者所發(fā)生的事件要逐一進(jìn)行梳理，建立臺賬并分析成因與解決方案，便于為后續(xù)的監(jiān)測工作做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備。要分析區(qū)域內(nèi)的各類環(huán)境污染問題的主次性，當(dāng)不同的環(huán)境污染出現(xiàn)時，有不同的預(yù)防措施和應(yīng)急手段可以準(zhǔn)確進(jìn)行，便于在預(yù)防中加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測。對部分常規(guī)性的監(jiān)測工作，應(yīng)該盡可能采用現(xiàn)有新技術(shù)和新設(shè)備進(jìn)行替換，將自動化手段切實落實到環(huán)境監(jiān)測一線中，這樣才能加強(qiáng)各類技術(shù)的創(chuàng)新以及增強(qiáng)設(shè)備的實用性，以確?？蒲腥藛T可以完善自動化設(shè)備的功能以及監(jiān)測時間的及時性。例如，現(xiàn)有階段針對污染物質(zhì)的快速監(jiān)測裝置，可以對部分空氣污染物質(zhì)進(jìn)行快速監(jiān)測并進(jìn)行分析，和其功能類似的氣相色譜相比，具有及時準(zhǔn)確的自動化傳輸?shù)墓δ?，可以快速幫助治理人員完成區(qū)域的大部分環(huán)境監(jiān)測工作，有效提升了對應(yīng)急問題的監(jiān)測措施。

(5)政府主導(dǎo)，鼓勵社會參與

從我國環(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)設(shè)置和作用發(fā)揮上，基本都是政府設(shè)立環(huán)境部門進(jìn)行監(jiān)督和管理。隨著市場機(jī)制的逐步完善，民間資本開始加大對環(huán)境監(jiān)測的投資，對環(huán)境保護(hù)有了強(qiáng)烈的興趣，更多的企業(yè)在政府主導(dǎo)下獲得了參與環(huán)境監(jiān)測的條件，這為企業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)會。企業(yè)參與到環(huán)境監(jiān)測中，可以對環(huán)境保護(hù)的制度、方法、設(shè)備研發(fā)等產(chǎn)生積極作用，促使環(huán)境監(jiān)測產(chǎn)業(yè)化得以形成。市場機(jī)制作用的發(fā)揮讓政府可以將環(huán)境監(jiān)測職能還給市場，而政府只發(fā)揮干預(yù)作用，也要考慮到市場的局限性。政府借助各類法律法規(guī)以及政策進(jìn)行宏觀調(diào)控，有助于實現(xiàn)市場管理。政府通過借助市場的作用的讓企業(yè)參與，可以更好實現(xiàn)政府和公眾關(guān)系的和諧發(fā)展。政府對環(huán)境監(jiān)測有著制度制定、信息發(fā)布、執(zhí)法等優(yōu)勢，確保了政府在這一過程中保持著主導(dǎo)地位。因此，要確保企業(yè)和公眾可以參與環(huán)境監(jiān)測，政府應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變思想認(rèn)識，將環(huán)境監(jiān)測的產(chǎn)業(yè)化做到實處，逐步推進(jìn)其走向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，這是當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測的必然趨勢。在確保監(jiān)測機(jī)構(gòu)可以滿足或者實現(xiàn)管理者需求的情況下，應(yīng)該加大與市場的合作力度，發(fā)揮市場競爭優(yōu)勢，促使企業(yè)和政府都能不斷提升服務(wù)和管理水平。要認(rèn)識到政府單方面主導(dǎo)環(huán)境監(jiān)測的局限性，必須將市場作用進(jìn)行充分發(fā)揮，從而促使二者有機(jī)結(jié)合，共同實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量的提升。

4.結(jié)束語

環(huán)境監(jiān)測是生態(tài)環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)，沒有完善的監(jiān)測技術(shù)和有效的分析手段，是不能對環(huán)境監(jiān)測技術(shù)發(fā)展起到促進(jìn)作用的。要切實著眼于科學(xué)技術(shù)發(fā)展中，將更多適用于環(huán)境監(jiān)測的技術(shù)應(yīng)用在現(xiàn)有環(huán)境監(jiān)測上，才能讓環(huán)境監(jiān)測的創(chuàng)新程度進(jìn)一步加快。但是，我國因環(huán)境監(jiān)測上發(fā)展晚于其他國家，在技術(shù)水平上有著較大的缺陷，公眾參與監(jiān)測程度低，要運用好國外對環(huán)境監(jiān)測的有效技術(shù)，借鑒好有效的技術(shù)和設(shè)備，要鼓勵科研人員和一線人員對環(huán)境監(jiān)測做出更大貢獻(xiàn)，要對特殊問題進(jìn)行分析，要立足于我國環(huán)境治理的實際。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中要切實加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測，要在源頭上預(yù)防污染，才能保障環(huán)境監(jiān)測在有效的創(chuàng)新環(huán)境中走向前列，要密切關(guān)注不同國家環(huán)境監(jiān)測的技術(shù)發(fā)展趨勢，從而保障我國的環(huán)境監(jiān)測逐步提升。